Ραδιενέργεια και επιπτώσεις

Ραδιενέργεια είναι το φαινόμενο της εκπομπής σωματιδίων ή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από τους πυρήνες ορισμένων χημικών στοιχείων, που γι' αυτό το λόγο ονομάζονται ραδιενεργά. Από τα περίπου 2500 νουκλίδια που είναι γνωστά στην επιστήμη, λιγότερα από 300 είναι ραδιενεργά. Τα άτομα των ραδιενεργών στοιχείων φέρουν ασταθείς πυρήνες. Τούτο σημαίνει πως αυτοί μπορούν να διασπασθούν αυθόρμητα, απελευθερώνοντας πυρηνική ακτινοβολία, που συνήθως λέγεται ακτινοβολία. Η ακτινοβολία συνίσταται σε σωματίδια άλφα (ή ακτίνες α), σωματίδια βήτα (ή ακτίνες β) και ακτινοβολία γάμμα (ή ακτίνες γ). Η ακτινοβολία γάμμα φέρει συνήθως την περισσότερη ενέργεια από τα προϊόντα των ραδιενεργών διασπάσεων. Γενικά όλα τα προϊόντα της διάσπασης μπορεί να αποδειχτούν επικίνδυνα για την ισορροπία της λειτουργίας του ανθρώπινου οργανισμού. Ο πυρήνας του ατόμου του ραδιενεργού στοιχείου εκπέμποντας ακτίνες α ή β μεταστοιχειώνεται, δηλαδή υφίσταται αλλαγή στον ατομικό του αριθμό, οπότε ο πυρήνας που εξέπεμψε το σωματίδιο άλφα ή βήτα, μετατρέπεται σε πυρήνα κάποιου άλλου χημικού στοιχείου.

Ιστορία

Το φαινόμενο της Ραδιενέργειας παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον γάλλο φυσικό Ανρί Μπεκερέλ το 1896, όταν πρόσεξε πως το θειϊκό κάλιο-ουρανίλιο εκπέμπει συνεχώς ακτινοβολία που μοιάζει με τις ακτίνες Χ και προσβάλλει τη φωτογραφική πλάκα. Τις ίδιες ακτίνες, που αρχικά ονομάσθηκαν "ακτίνες Μπεκερέλ" ή "ακτίνες ουρανίου", εκπέμπουν και άλλες ενώσεις του ουρανίου. Το φαινόμενο αυτό της αυθόρμητης εκπομπής ενέργειας χωρίς εξωτερικό αίτιο ήρθε και τάραξε τις τότε κρατούσες αντιλήψεις στη Φυσική διότι φαινομενικά ερχόταν σε αντίθεση με το θεμελιώδες αξίωμα της διατήρησης της ενέργειας. Αργότερα όμως, με τη συστηματική μελέτη του φαινομένου διαπιστώθηκε πως δεν συνέβαινε κάτι τέτοιο. Το 1898 το ζεύγος Κιουρί (Πιέρ Κιουρί και Μαρία Σκλοντόφσκα) απομόνωσαν το χημικό στοιχείο ράδιο -που είναι ραδιενεργό σε μεγαλύτερο βαθμό από το ουράνιο- καθώς και άλλες ουσίες εκμεταλλευόμενοι την ιδιότητα των εκπεμπομένων ακτίνων να καθιστούν αγώγιμο τον αέρα. Έτσι δια μετρήσεως της ραδιενέργειας κατάφεραν να καταδείξουν πως ο πισσουρανίτης και κάποια άλλα ορυκτά παρουσιάζουν περισσότερη ραδιενέργεια από το καθαρό μέταλλο ουράνιο, που λαμβάνεται μετά από κατεργασία αυτού του ορυκτού. Έτσι, το ζεύγος Κιουρί κατάφερε να απομονώσει το στοιχείο πολώνιο, (όνομα που δόθηκε από τη Μαρία Κιουρί προς τιμή της πατρίδας της), και που χημικά συγγενεύει με το Βισμούθιο. Στη συνέχεια το ζεύγος με τη συνεργασία του Μπεμόντ πέτυχε την απομόνωση μετά από συστηματικές ανακρυσταλλώσεις μιας δεύτερης ουσίας λίαν εντόνως ραδιενεργού του ραδίου, η οποία συγγενεύει προς το Βάριο και που απομονώθηκε υπό μορφή χλωριούχου και βρωμιούχου άλατος. Αργότερα ο Ντεμπιέρν απομόνωσε από τον πισσουρανίτη και τρίτη ραδιενεργή ουσία που την ονόμασε ακτίνιο και που συγγενεύει με το Θόριο. Τις ακτινοβολίες εκ των ενώσεων του θορίου μελέτησε επισταμένα ο βαρόνος Έρνεστ Ράδερφορντ. Το 1902 οι Ράδερφορντ και Σόντυ αντελήφθησαν τελικά ότι η πηγή της εκπεμπόμενης ενέργειας είναι η μερική διάσπαση των ατόμων, κατά την οποία και εκσφενδονίζεται τεμάχιο του πυρήνα τους με μεγάλη ταχύτητα, μεταστοιχειούμενο σε άλλο άτομο. Σήμερα, εκτός των ραδιενεργών ουσιών που απαντώνται στη Φύση, κατορθώθηκε και η τεχνητή παρασκευή ραδιενεργών στοιχείων με συνέπεια να διακρίνουμε τη ραδιενέργεια σε φυσική και σε τεχνητή.

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ

Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι το πρώτο συστατικό του οικοσυστήματος που μολύνεται μετά από πυρηνική έκρηξη ή ατύχημα πυρηνικής εγκατάστασης, που έχει σαν αποτέλεσμα τη διαρροή ραδιενεργού υλικού στην ατμόσφαιρα. Η έκταση της μόλυνσης εξαρτάται από την πηγή που την προκάλεσε. Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ο δρόμος με τον οποίο μεταφέρονται τα ραδιενεργά άτομα σε περιοχές μακριά από την πυρηνική έκρηξη ή ατύχημα. Περισσότερο επικίνδυνη από τη μολυσμένη με ραδιενέργεια τροφή ή νερό είναι η εισπνοή μολυσμένου αέρα. Γιατί ενώ ο άνθρωπος πίνει δυο λίτρα νερό και ένα λίτρο τροφή το 24ωρο εισπνέει 10-20 χιλιάδες λίτρα αέρα. Έτσι συσσωρεύονται στο σώμα του ανθρώπου πολύ μεγάλες ποσότητες ραδιενεργών ατόμων.

Η ιονίζουσα ακτινοβολία διασπά τους χημικούς δεσμούς σε μόρια (DNA, πρωτεΐνες) των κυττάρων μας. Όταν η επίθεση που έχει δεχθεί είναι ισχυρή (μεγάλη δόση ακτινοβολίας) και διασκορπισμένη σε ολόκληρο το σώμα (σε αντίθεση με την θεραπευτική ακτινοβολία που είναι πάντοτε εντοπισμένη), οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης δεν μπορούν να αντεπεξέλθουν. Ιστοί και κυτταρικοί τύποι που πολλαπλασιάζονται έντονα, είναι αυτοί που πλήττονται περισσότερο από την ιονίζουσα ακτινοβολία. Μεταξύ αυτών είναι τα αιμοποιητικά κύτταρα του μυελού των οστών, αλλά και τα επιθηλιακά κύτταρα του γαστρεντερικού συστήματος. Εκτός από τις άμεσες επιπτώσεις, η ιονίζουσα ακτινοβολία έχει και μακροπρόθεσμες συνέπειες στον ανθρώπινο οργανισμό. Οι μεταλλάξεις που υφίσταται το DNA από την ακτινοβολία, οδηγούν σε εμφάνιση καρκίνου. Καθώς το DNA είναι το υλικό που κληροδοτείται από τη μια γενιά στην επόμενη, οι επιπτώσεις της έκθεσης σε ραδιενέργεια συχνά διαπιστώνονται και σε απογόνους των θυμάτων. Πιο συγκεκριμένα:
-εμφάνιση καρκίνου (λευχαιμίες, όγκοι μαστού, καρκίνος μυελού των οστών, πνεύμονα, οστών, θυρεοειδούς, ήπατος, λεπτού εντέρου και δέρματος).
- κληρονομικές ανωμαλίες. Οι ακτινοβολίες προκαλούν μεταλλάξεις από τοπικές βλάβες στο DNA που δεν είναι ορατές στο μικροσκόπιο και χρωματοσωμιακές ανωμαλίες που δεν επιδιορθώνονται και είναι ορατές στο μικροσκόπιο .Όσο μικρή κι αν είναι η ποσότητα ακτινοβολίας που απορροφά ένα κύτταρο, πάντοτε δημιουργείται αυξημένη πιθανότητα μεταλλάξεων.
-γαστρεντερικό σύνδρομο (καταστροφή των κυττάρων που καλύπτουν το γαστρεντερικό σύστημα).
-καταστροφή του μυελού των οστών. Η μόνη θεραπεία είναι η μεταμόσχευση του μυελού των οστών. Συνήθως όμως απορρίπτονται τα ξένα κύτταρα. Εμφανίζεται 2-3 μέρες μετά την έκθεση στην ακτινοβολία. -ακτινική πνευμονία. Εμφανίζεται με αναπνευστικά προβλήματα και πυρετό 5-6 εβδομάδες μετά και εκτεταμένη καταστροφή των κυττάρων του πνεύμονα. Οι άνθρωποι συνήθως πεθαίνουν από καταστροφή του μυελού των οστών.

Bιβλιογραφία 

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A1%CE%B1%CE%B4%CE%B9%CE%B5%CE%BD%CE%AD%CF%81%CE%B3%CE%B5%CE%B9%CE%B1

http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=389712

http://www.aparadektoi.gr/component/option,com_smf/Itemid,372/action,printpage/topic,141.0/
Ραδιενέργεια