Energy and environmental pollution by radiation التلوث الإشعاعي الطاقة وتلوث البيئة بالإشعاع

3- التلوث الإشعاعي environmental pollution Radioactive contamination: Energy and environmental pollution by radiation

الطاقة وتلوث البيئة بالإشعاع

للطاقة أهمية أساسية في الحياة ولكن استخداماتها تؤدي على تلوث البيئة وتسبب الضرر للإنسان بدرجات متفاوتة تتوقف على نوع المادة أو العنصر المولد للطاقة فاحتراق الفحم مثلا يلوث البيئة بغاز ثاني أكسيد الكربون وغازات أخرى ضارة كما أن احتراق اليورانيوم ينشأ عنه انبعاث إشعاعي وإنتاج مواد مشعة تلحق أشد الضرر والأذى بالإنسان خاصة والمخلوقات عامة.

والطاقة- وهي القوة المخزنة أو المنطلقة- لها صور مختلفة يمكن تحويل كل منها للآخر. فهناك الطاقة الكهربائية، وهي قوة ناتجة عن حركة بعض إلكترونات الذرة، والطاقة المغناطيسية، وهي قوة الجذب والتنافر بين بعض الأجسام، والطاقة الحرارية والصوتية والكيميائية والحركية والإشعاعية. وكلها صور من الطاقة يمكن تحويلها إلى بعضها البعض، وجميعها يمكن تحويلها إلى طاقة كهربائية مثلا، كما يمكن تحويل الكهرباء إلى جميع الصور الأخرى للطاقة.

ومن المعروف أن الجزيء هو أصغر جزء في المادة ويتركب من وحدات هي الذرات. وإذا تشابهت ذرات المادة سميت بالعنصر، وإذا اختلفت سميت بالمركب. ويوجد في الطبيعة 92 عنصرا، أصغرها وزنا جزيئيا الهيدروجين وأكبرها وزنا جزيئيا اليورانيوم، ومن الممكن في العصر الحديث استحداث عناصر أخرى اصطناعيا.

ومن المعروف كذلك أن الذرة تتكون من بروتونات موجبة ونوترونات متعادلة متجمعة في المركز الذي يسمى النواة. ويدور حول النواة عدد من الجسيمات السالبة، هي الإلكترونات، في مدارات معينة تعرف بمستويات الطاقة، يحتوي كل منها على عدد معين من الإلكترونات ذات طاقة معينة. وتشغل الألكترونات ذات الطاقة الأقل مستويات أقرب إلى النواة والعكس. وإذا اكتسب الإلكترون كمية من الطاقة ينتقل إلى مستوى طاقة أعلى، وإذا فقد هذه الكمية من الطاقة يعود إلى مستواه الداخلي ويشع الطاقة على هيئة إشعاعات يمكن تصويرها، تسمى الأشعة السينية التي تختلف في أطوال موجاتها وطاقاتها، كما تختلف في منشئها من ذرات عنصر إلى آخر.

وأغلب العناصر الموجودة في الطبيعة ثابتة، إلا أن بعض العناصر ذات الوزن الذري "عدد الاكترونات+ عدد البروتونات" العالي 209 فما فوق، تتفكك نواتها تلقائيا وينبعث منها طاقة إشعاعية على شكل أنواع مختلفة من الإشعاعات ومن أمثلة العناصر المشعة الموجودة في الطبيعة اليورانيوم والراديوم والأكتينوم. وعندما تتطاير الجسيمات من نواة ما يتغير وزن تلك النواة تلك النواة حتى تستقر وينتج عنها عنصر ثابت غير مشع. فالراديوم مثلا بعد سلسلة من الإشعاعات لزمن معين يتحول إلى عنصر الرصاص. وجميع العناصر المشعة تتحطم نواتها بسرعة ثابتة حتى تستقر وبواسطة النوترونات البطيئة يمكن تحويل أي عنصر في الكون إلى عنصر آخر أو نظير مشع.

وعملية تحول النواة غير الثابتة غير الثابتة "المشعة" تلقائيا لعنصر ما إلى نواة لعنصر آخر مستقر تسمى النشاط الاشعاعي، وينبعث عنها نوع معين من أحد ثلاثة أنواع من الإشعاع هي ألفا (a) وبيتا (B) وغاما (y) ويختلف كل عنصر مشع عن الآخر، كما تختلف أنواع الإشعاعات التي تنطلق منه. وإشعاعات ألفا وبيتا هي عبارة عن جسيمات، أما إشعاعات غاما فهي موجات كهرمغناطيسية.

ومصادر أشعة ألفا الطبيعية هي الشمس والمواد المشعة الطبيعية كالراديوم واليورانيوم والمواد المشعة الصناعية ومصادر أشعة بيتا "الإلكترونات" الطبيعية هي الشمس والمواد المشعة الطبيعية كالراديوم. ومن المواد المشعة الصناعية مواد لا تعطي إلا أشعة بيتا كالسترونسيوم 90 والفورسفور المشع 33. ومصادر النوترونات الطبيعية هي الشمس والمواد المشعة كاليورانيوم 235، ويمكن الحصول عليها كذلك من تفاعل أشعة ألفا مع معدن البيريليوم. وللبروتونات كذلك مصادر طبيعية واصطناعية. أما الطاقة الإشعاعية الموجبة وهي أشعة غاما فلها مصادر طبيعية كالشمس والراديوم.

وأهم صفة في جميع المواد المشعة هي أن نشاطها الإشعاعي يقل تدريجيا بمرور الزمن. وتتميز المواد المشعة بما يعرف "بعمر النصف" Half - life، وهو الزمن اللازم لنقص النشاط الإشعاعي إلى النصف. وعند مرور ضعفي فترة عمر النصف يصل مستوى الإشعاع إلى ربع المستوى الأعلى، وعند مرور عشرة أضعاف عمر النصف يصل المستوى إلى واحد في الألف من المستوى الأعلى.

ويتراوح عمر النصف من جزء من الثانية إلى ملايين السنين، إلا أن معظم المواد المشعة تطلق أشعة شديدة الاختراق توجب تأمين ساتر ثقيل، وتتفكك بسرعة إلى مستويات منخفضة، ولها فترة عمر نصفي قصيرة. أما المواد المشعة التي لها عمر نصفي طويل، فإنها تطلق إشعاعات قليلة جدًّا بقوة اختراق ضعيفة، وهذه لا تضر الإنسان إلا إذا وصلت داخل الجسم.

وأول من اكشتف التأثيرات الضارة للإشعاعات هو العالم الفرنسي هنري بيكريل Bequerel عام 1898، حيث أخذ قدرا من مادة الراديوم التي اكتشفتها مدام كوري Curie في نفس العام، ووضعه في أنبوبة اختبار تركها لفترة ما في جيب قميصه لحين دراسة خصائصها كمادة متألقة فأصابه ما يشبه الحروق. ومنذ ذلك التاريخ عكف على دراسة تأثير إشعاعات الراديوم على الخلية الحية، ومن هنا نشأ وتطور علم بيولوجيا الإشعاع، الذي يبحث في التأثيرات البيولوجية للإشعاعات المؤينة ذات النشاط الطبيعي أو الاصطناعي، أو من الأشعة السينية x- rays "الإشعاع الخارجي" التي اكتشفها العالم رونتجن Roentgen عام 1895 والتي لها نفس خواص إشعاعات الراديوم.

وفي الحقيقة فإن البيئة تحتوي على نسبة دائمة من الإشعاع، فمنذ نشأة الحياة على الكرة الأرضية توجد إشعاعات متوازنة مع غيرها من العوامل البيئية وتسبب أحيانا طفرات بيولوجية تتوقف على قوة وشدة ونوع الإشعاع وبتقدم العلوم والتكنلوجيا بدأ مستوى الإشعاع في الزيادة بفعل الإنسان، بسب ابتكاراته ومحاولة تطويعه عناصر الطبيعة لخدمته، مما أثر على النظام الحيوي في البيئة، وهو نظام له سعة معينة في تعرضه للإشعاع الزائد لفترات طويلة. وكانت المحصلة زيادة تعرض الإنسان وغيره من المخلوقات، وكذلك الغذاء إلى إشعاع زائد ساهم في التأثير.

المباشر وغير المباشر على صحته التأثير البيولوجي للإشعاع:

يؤدي الإشعاع إلى إحداث تغيرات كيميائية في الخلايا الحية تؤثر على سلوك الخلية، نتيجة لتأثيره على الحموض النووية التي تحمل جميع المعلومات المطلوبة للتطور، وانقسام الخلية، ونمو الأنسجة الحية عامة. وقد يؤدي التأثير إلى تلف الحمض النووي، وفي بعض الأحيان يمكن تعويض هذا التلف، إلا أنه في حالات أخرى يؤدي الإشعاع إلى موت الخلية أو تحويلها. وإذا قتل عدد كبير من خلايا العضو تتأثر وظيفته وربما يموت. وترتشف الخلايا الميتة عادة من قبل النسيج أو قد ترفض كما قد تؤدي تحولات الخلية إلى حدوث الأمراض الخبيثة.

والإشعاع يؤثر على كل الأفراد المتعرضين وهو ما يعبر عنه بالتاثير المباشر، وكذلك الأجيال فيما بعد، وهو ما يعبر عنه بالتأثير الوراثي. فالجرعات العالية جدًّا التي يتعرض لها الإنسان في فترة قصيرة، لا تتعدى دقائق، تؤدي إلى تلف واسع الانتشار لخلايا الدم وأنسجة العظام وتنتهي عادة بالموت خلال أسابيع قليلة، وهذه تسمى بالتأثيرات العاجلة early. ففي حالة قنبلتي هيروشيما وناغازاكي، وكذلك في قليل من الحوادث التي حدثت في الأيام الاولى لأبحاث الأسلحة النووية، وتلك التي حدثت بين عمال الإطفاء الذين تابعوا حادث تشيرنوبل بروسيا، حدثت حروق في الجلد وسقوط الشعر وقلة الخصوبة. ولا تنتج مثل هذه التأثيرات العاجلة في حالة الجرعات الصغيرة، أو المحصورة في موضع واحد، أو المتراكمة خلال فترة زمنية طويلة نسبيا، فلم يحدث تلف معين لصحة أولئك الأفراد الذين تعرضوا لمثل هذه الجرعات طيلة العمر، كما لم يلاحظ أي تاثير على ذريتهم. إلا أن هناك احتمالا ولو قليلا لإصابتهم بالسرطان وهذه السرطانات الوراثية تختلف عن التأثيرات العاجلة فهي لا تظهر إلا بعد فترة تعرض مديدة، ولهذا فإنها تسمى بالتأثيرات الآجلة late.

تلوث البيئة بالنشاط الإشعاعي وتعرض الإنسان له:

يتعرض الإنسان منذ بداية الخليفة للأشعة من المصادر الطبيعية التي تأتية من خارج الأرض وهي الأشعة الكونية. ويتميز هذا النشاط الإشعاعي بضالته وقدرة الإنسان على تحمله دون أن يتعرض لأضرار صحية بالغة على مدى عمره. وفي

العصر الحديث أضاف الإنسان إلى هذه المصادر الطبيعية مصادر أخرى صناعية أصبحت تشكل في مجموعها أخطارا كبيرة على صحته. ويبين الشكل 1 مصادر ومقدار الإشعاع الذي يتعرض له الإنسان مقدرا بالملي سيفرت في السنة، ومنه يتضح أن هناك مصادر إشعاعية طبيعية وأخرى صناعية تلوث البيئة ويتعرض لها الإنسان كما يلي:

المصادر الطبيعية للإشعاع:

أ- الأشعة الكونية cosmic rays:

ومصدر هذه الأشعة هو الفضاء المحيط بالكرة الأرضية، ومن الزوابع والانفجارات التي تحدث على سطح الشمس التي يتشتت بعضها ويتفاعل مع ذرات الهواء القريبة من الأرض مكونا جسيمات أقل طاقة تتألف من إلكترونات وبروتونات ونوترونات وجسيمات ألفا ونوى مشعة ثقيلة. ويتمكن بعض هذه الأشعة من النفاذ داخل طبقات الهواء والوصول إلى مستوى الحياة على الأرض بكميات كبيرة يمكن قياسها والنوع الثاني يتجمع بقوة مغناطيسية الأرض ليشكل أحزمة حولها تبدأ على ارتفاع ألف كيلو متر من سطح الأرض. والنوع الثالث يكون بعيدًا جدًّا عن سطح الأرض.

وتتأثر كثافة هذه الأشعة الكونية بالمجال والمركز المغناطيسي للأرض، وبالارتفاع عن سطح البحر. فتزداد كثافة هذه الأشعة بزيادة الارتفاع عن سطح البحر وزيادة البعد عن خط الاستواء، أي زيادة خطوط العرض. ويزداد تعرض الإنسان لهذه الأشعة بسبب تواجده على سطح الأرض وركوبه الطائرات لارتفاعات عالية، ويكون تعرضه لهذه الأشعة أكبر في حالة الطائرات فوق الصوتية عنها في حالة الطائرات المدنية النفاثة. إلا أن صناعة الطائرات قد أدخلت في حساباتها هذه المؤثرات.

ب- الإشعاع الناجم عن البيئة الأرضية:

القشرة الأرضية. ينتشر بالقشرة الأرضية كثير من المواد المشعة انتشارا كبيرا، ويتعرض الإنسان إلى جرعات منها قد تزيد عن تلك الناجمة عن الأشعة الكونية. ويزداد تركيز هذه الأشعة في الصخور الغرنيتية عنها في الصخور البازلتية أو الرسوبية. كما يقل تركيزها في الصخور الجيرية والرملية. ويكثر احتواء الصخور

الرسوبية المحتوية على أصداف بحرية أو مواد عضوية على مواد مشعة. ومن أهم العناصر المشعة التي تحتويها القشرة الأرضية اليورانيوم والثوريوم، والأول موجود بكميات أكبر ولكنه أقل انتشارا من الثاني. وكذلك البوتاسيوم وهو كثير الانتشار ويكون نسبة ثابتة مع البوتاسيوم غير المشع.

الهواء القريب من سطح الأرض. يوجد قريبا من سطح الأرض مواد مشعة غازية منها الكربون 14 والرادون والثورون. والكربون هو العنصر الأساسي لكل أنواع الحياة على الأرض ويدخل في جميع العمليات البيولوجية والجيوكيميائية. أما الرادون والثورون فهما ناتجان عن تحلل اليورانيوم والثوريوم ويوجدان أصلا في صورة غازية بالتربة ويصعدان إلى الجو المحيط بها إلى ارتفاع أقصاه 20 مترا، أي في مجال تنفس الإنسان.

المياه. تحتوي المياه على نسبة من العناصر المشعة تختلف باختلاف نوع ومصدر المياه. وتحوي مياه البحار على أعلى تركيز من البوتاسيوم 40 وكذلك الثوريوم 222 بينما تحتوي المياه الجوفية على أعلى نسبة من الراديوم، أما المياه المنزلية فهي خالية تقريبا من العناصر المشعة، حيث أن طرق معالجتها وترسيب الشوائب العادية منها كافية نسبيا لتخليصها من المواد الذائبة أو العالقة بها.

المصادر الصناعية للإشعاع:

أ- التفجيرات الذرية:

وهذه تجرى تحت ظروف مختلفة، إما في الجو وعلى ارتفاعات مختلفة، أو تحت الماء أو تحت الأرض، ويعتمد مدى تلويثها للبيئة على نوع التفجير وكمية المواد الانشطارية الناتجة. وتعتبر التفجيرات الذرية في الجو أكثر التفجيرات تلويثا للبيئة وهي تحدث إما عمدا كما في حالة الحروب والتجارب الذرية، أو مصادفة كما في حالة انفجار المفاعلات النووية في وندسكيل بالمملكة المتحدة وتشيرنوبل في روسيا.

وفيما يلي بعض التفجيرات والحوادث النووية المعروفة وآثارها على البيئة:

في منتصف عام 1945 صنعت أميركا أول ثلاث قنابل ذرية في التاريخ واستخدمت إحداها في أول تجربة وأسقطت اثنتان في هيروشيما وناغازاكي باليابان في 6 و 9 أغسطس / آب من نفس العام، حيث قتل أكثر من مئة

ألف مواطن، ودمر تماما أكثر من 75% من مباني البلدين، وجرح وأصيب أكثر من نصف مليون مواطن كانت إصابة 20% منهم بالأمراض الإشعاعية المختلفة كبيرة، وما زالوا يعانون حتى الآن ولا زالت الوفيات منهم تتوالى.

في أول مارس/ آذار سنة 1954 أجرت أميركا تجربة لتفجير نووي ضخم وسقطت كميات كبيرة من الغبار الذري على أحد مراكب الصيد اليابانية وبه ثلاثة وعشرون صيادا يابانيا، ظهرت عليهم جميعا الأمراض الإشعاعية المختلفة بعد ثلاثة شهور وتوفي بعضهم نتيجة ذلك.

في أكتوبر/ تشرين الأول سنة 1957 وقع حادث تسرب كميات كبيرة من المواد المشعة من أحد مفاعلي وندسكيل windscale بالمملكة المتحدة، أدى إلى تلوث الهواء والتربة والنباتات والماء والألبان في مساحات كبيرة.

في أبريل/ نيسان سنة 1968 حدث انفجار لمفاعل نووي في تشيرنوبل بروسيا ترتبت عليه آثار خطيرة على البيئة المجاورة وعلى بقاع مختلفة من العالم.

يؤدي التفجير النووي في الهواء القريب من سطح الأرض إلى انصهار جزيئات من تراب الأرض والغبار العالق في الهواء واندماجه في المواد الانشطارية وتكوينه ما يسمى بالغبار الذري "الهيال" fallout، وما يتساقط منه بالقرب من منطقة التفجير يسمى بالغبار الذي المحلي. أما الجزيئات الصغيرة فإنها تتصاعد في الجو بارتفاعات تتوقف على قوة التفجير والارتفاع الذي يتم فيه حركة الهواء. وتتبقى هذه الجزيئات الصغيرة في طبقات الجو العليا، مكونة خزانات هائلة من المواد المشعة، خاصة العناصر ذات العمر النصفي الطويل، ومشكلة بذلك خطورة كبيرة على الإنسان لسنوات عديدة، حيث تترسب كميات متفاوتة من المواد المشعة على الأرض تسمى بالغبار الذري "الهيال" المتأخر.

ويمثل الغبار الذي المتساقط من التفجيرات الذرية أهم مصادر تلوث البيئة بالمواد المشعة، وهو يسبب تلوثا خارجيا وداخليا للإنسان يفوق كثيرا التلوث من مصادر التلوث الأخرى. ومن أمثلة المواد التي تعطي إشعاعا خارجيا الزركونيوم 95 "وعمر نصفه 9 أسابيع" والنيوبيوم 95 "وعمر نصفه 5 أسابيع" والسيزيوم 131 "وعمر نصفه 30 سنة" وجميعها تبعث إشعاعات غاما. أما أخطر المواد التي تسبب تلوثا إشعاعيا داخليا للإنسان فهي السيزيوم 90 "وعمر نصفه 28 سنة" والسيزيوم 137

وعمر نصفه 30 سنة" والكربون 14 "وعمر نصفه 5760 سنة" واليود وعمر نصفه 8 أيام".

ويماثل عنصر السترونسيوم في صفاته الكيميائية والطبيعية عنصر الكالسيوم الضروري لبناء عظام الإنسان، وبالتالي فقد وجد أن السترونسيوم 90 هو من أخطر العناصر المشعة على الإنسان حيث يتبع في مساره منذ أول سقوطه على سطح الأرض حتى ترسبه في العظام نفس مسار الكالسيوم.

ب- المفاعلات الذرية:

تشاد المفاعلات الذرية عادة بعيدا عن تجمع السكان وأماكن الزراعة ومجاري المياه السطحية والجوفية لتجنب تلوث البيئة خاصة في حالة وقوع حوادث لهذه المفاعلات إلا أنه قد تم مع ذلك تلوث البيئة بمقادير متفاوتة في الأحوال الآتية:

1- في الأبحاث الروتينية بالمفاعلات مثل تشعيع العناصر الثابتة للحصول على عناصر مشعة، وما يتبع ذلك من إذابة هذه العناصر وتنقيتها وتحضيرها للاستخدام المعملي أو الطبي، تجمع المخلفات السائلة والثقيلة الناتجة عن هذه العمليات في آبار خاصة. وهناك احتمال تسرب بعض من هذه المخلفات إلى البيئة، كما قد تحدث حادثة لهذه المفاعلات أثناء إجراء التجارب المختلفة تؤدي على تسرب العناصر المشعة وتلوث البيئة.

2 استخدام المياه أو الهواء في عملية تبريد الوقود أثناء تشغيل المفاعلات.

3 هناك احتمال تسرب قدر من العناصر المشعة أثناء عمليات الصيانة والنظافة وجمع المخلفات المشعة الناتجة وحفظها في آبار خاصة

4 ينتج عن عمليات تصنيع وقود للمفاعلات من اليورانيوم، وكذلك عن إعادة تصنيع الوقود المستهلك، كميات هائلة من المخلفات الخطيرة التي قد تتسرب إلى البيئة.

ج- استخدام المصادر الإشعاعية للأغراض الطبية والصناعية:

ازداد في عصر الذرة استخدام المصادر المشعة في الطب في التشخيص والعلاج لكثير من الأمراض المستعصية والأمراض السرطانية المختلفة، واختلال وظائف الغدد وأمراض الدم، مما أدى إلى زيادة تعرض العاملين في هذه الميادين وكذلك المرضى أنفسهم لأخطار الأشعة خاصة الأشعة السينية. هذا بالإضافة على التقدم الكبير والمتزايد لاستخدام المصادر المشعة في الصناعة، كتعقيم الأدوية والأطعمة بتشعيعها، وصنع البطاريات الذرية، ومختلف أنواع القياس والتحكم في الإنتاج للحصول على كثافة أو وزن أو ثخانة ثابتة، وكذلك للكشف عن تآكل جدران الأفران العالية، وفي صناعة الساعات ولوحات القيادة المضيئة، وغير ذلك من الاستخدامات التي قد تعرض العاملين أو البيئة لأخطار هذه المواد المشعة.

د- استخدام المواد المشعة في أغراض التعليم وفي الأجهزة والمعدات التعليمية والمنزلية:

تستخدم المواد المشعة في اغراض التعليم بالمدارس والجامعات، وكذلك في الأبحاث المختلفة. كما تستخدم في الأغراض المنزلية كالمصنوعات الزجاجية والخزفية المحتوية على اليورانيوم، وفي الساعات، وفي كواشف الدخان لتجنب الحريق، وفي الصمامات الإلكترونية وأجهزة التلفزيون.

هـ- تلوث السلسلة الغذائية بالمواد المشعة:

قد تتلوث التربة بالمواد المشعة نتيجة للتفجيرات النووية، وذلك عن طريق الهيال "الغبار" أو المخلفات المشعة لاستخدامات الذرة في النواحي المختلفة، كما قد تكون التربة نفسها ملوثة طبيعيا بمواد مشعة مثل البوتاسيوم 40 والثورون والرادون التي تلوث الفواكه والخضراوات والمحاصيل الغذائية عامة. كما قد تتلوث الأسماك والحيوانات البحرين عن طريق التفجيرات الذرية التي تتم في الماء أو من الغبار الذي الناجم عن التفجيرات في الهواء أو إلقاء المخلفات المشعة في مياه المحيطات والبحار. كما قد تتلوث لحوم الحيوانات والدواجن التي ترعى أو تتغذى على أعلاف أو أعشاب ملوثة بالمواد المشعة، حيث تتجمع داخل أنسجتها وتسبب أضرارا جسيمة للإنسان الذي يتغذى على منتجات هذه الحيوانات أو الدواجن كاللحوم والألبان والبيض. ويبين الشكل2 دورة انتقال النشاط الإشعاعي في المواد الغذائية.

تنتقل المواد المشعة عن طريق الهواء من مكان لآخر وتلوث التربة، إما مباشرة أو عن طريق الأمطار، وبهذا يمكن لكل من التربة والمزروعات أن تتلوث بالمواد المشعة. وعلى المدى الطويل فإن المواد المشعة الملوثة للتربة تنقل كميات كبيرة منها إلى المزروعات والحشائش والأعشاب عن طريق الجذور. فالنباتات.

تتغذى طبيعيا على العناصر النادرة، خاصة إذا كانت ضرورية في عملية الاستقلاب الغذائي. وإذا وجدت نظائرها المشعة فإنها تتفاعل معها كيميائيا. كما أن التربة الملوثة إشعاعيا تلتصق بالنبات وينتقل النشاط الأشعاعي إلى الإنسان والحيوان عن طريق الخضراوات أو النبات عامة والأعلاف.

وتتوقف نسبة تركيز المواد المشعة في لحوم الحيوانات أساسا على المنطقة التي يتغذى فيها الحيوان، وتظهر هذه النسبة على الحليب "اللبن" الذي يفرزه الحيوان. ويترتب على ذلك كله أن تصبح دورة الحياة ملوثة بنسبة عالية من الإشعاع. وبالطبع فإن المواد الغذائية المجففة تحوي نسبة عالية من تركيز المواد المشعة نتيجة لإزالة الرطوبة منها "منتجات الألبان مثلا"، كما أن المواد الغذائية المركزة كالعصائر يتركز فيها النشاط الإشعاعي.

النظائر المشعة التي قد توجد في الغذاء ودرجة تركيزها: ثبت أن النشاط الإشعاعي الأكثر وجودا وظهورا في المواد الغذائية بعد حادثتي تشيرنوبل في روسيا ووندسكيل في بريطانيا كان نتيجة لنظائر اليود 131 والسيزيوم 137 ولليود 131 فترة عمر نصفي تعادل ثمانية أيام فقط، وهو يدخل في العشب الأخضر، غذاء الأبقار الحلوب. ويعتبر الأكثر أهمية في الأيام الأولى التي تعقب الحوادث النووية. فبعد حادثة تشيرنوبل وجد أن لبن الأبقار يحوي 50 بيكريل في اللتر، وارتفع في بعض الحالات التي كثرت فيها الأمطار إلى 500 بيكريل في اللتر، كما ارتفعت نسبة التلوث في لبن الأغنام والماعز إلى 1000 بيكريل في اللتر. حيث أن هذه الحيوانات كانت تتغذى على حشائش أكثر تلوثا من المناطق التي كانت ترعى فيها الأبقار.

ويعتبر النشاط الإشعاعي الناتج عن السيزيوم 137 أخطر من اليود 131، لأن فترة عمره النصفي كبيرة وتبلغ 30 سنة، وكذلك لأن السيزيوم يعلق على سطح التربة. وقد ثبت وجود السيزيوم في جسم الإنسان وفي العديد من المواد الغذائية منذ بداية اختبارات الأسلحة النووية. كما أن السيزيوم 137 كان هو أساس التلوث الإشعاعي الذي لوحظ بعد حادث حريق وندسكيل بريطانيا، وقد ثبت وجوده في الألبان ومنتجاتها لفترة طويلة. وقد ظهر بعد حادث تشيرنوبل تلوث واسع المدى بعنصر السيزيوم 137 في المواد الغذائية، أخذ في الاعتبار عند إعداد التشريعات الغذائية المتعلقة بالرقابة على الأغذية. وقد لعب النظير الثاني لعنصر السيزيوم 134 دورا كبيرا في النشاط الإشعاعي الناجم عن حادثة تشيرنوبل. وتبلغ فترة عمر النصف لهذا النظير المشع 2.3 سنة. وبعد حادثة تشيرنوبل زادت مستويات الإشعاع لعنصر السيزيوم في المواد الغذائية وتراوحت بين عشرة إلى مئات من البيكريل لكل كيلو غرام، كما سجلت في شرق آسيا في بعض المحاصيل الغذائية كالحبوب والمكسرات والنباتات المورقة وكذلك في لحوم الخراف. وفي حالات استثنائية سجلت مستويات أعلى من ألف بيكريل لكل كيلو غرام. كما سجلت بعص النشاطات الإشعاعية الأخرى في المواد الغذائية بعد هذا الحادث أهمها عنصر الروتينيوم ونظير عنصر الفضة.

وينتشر النشاط الإشعاعي الطبيعي لنظير البوتاسيوم "بوتاسيوم 40" في جميع المواد الغذائية التي تتكون من الأنسجة الخلوية، وتتراوح مستوياته فيها بين عشرة إلى مئات البيكريل لكل كيلو غرام في اللحوم والألبان المجففة والمكسرات. كما أن بعض المستويات الإشعاعية القليلة لليورانيوم ونظائره وجدت في بعض المواد الغذائية. والشكل 3 يبين تجمع بعض النظائر المشعة في الجسم.

ونتيجة لحادثة تشيرنوبل أصدرت هيئة الخبراء الدوليين المتخصصين في الملوثات الإشعاعية في منظمة الأغذية والزراعة FAO ومنظمة الصحة العالمية WHO التابعتين لمنظومة الأمم المتحدة توصياتها بخصوص الحدود القصوى لتركيز هذه المواد وكميات الأشعة الناتجة عنها المسموح بها في أغذية الإنسان على أن تراجع دوريا حسب الأحوال. ويبين الجدول 1 المستوى المؤقت الدولي للمواد المشعة في الأغذية حسب التوصيات الصادرة عام 1989.

و العوامل المرتبطة بمستوى التلوث الإشعاعي داخل الجسم:

يؤدي ارتفاع نسبة الكالسيوم وغيره من الأيونات الثابتة في التربة إلى قلة امتصاص جذور النباتات للمواد المشعة، حيث يكون هناك تنافس بينها وبين نظائرها المشعة، ويرتبط ذلك بمدى عمق جذور النباتات في التربة. وقد لجات بعض الدول إلى إضافة بعض العناصر غير المشعة في الغذاء كإضافة الكالسيوم للخبز ليتنافس مع السترونسيوم المشع، ويمنع أو يقلل من امتصاص الرطوبة من جسم الإنسان في حالة استهلاك خبر مصنوع من طحين ملوث بالسترونسيوم المشع. كما يتوقف مستوى التلوث الإشعاعي داخل الجسم على نوع التلوث الإشعاعي للتربة، فتلوث التربة باليود 131 "فترة عمر النصف ثمانية أيام" أو الباريوم "فترة عمر النصف 13 يوما" أو السترونسيوم 89 "فترة عمر النصف 53 يوما" يكون لها تأثير على مستوى التلوث الإشعاعي داخل الجسم إذا تناول الإنسان الخضراوات أو المحاصيل الغذائية بعد مرور فترة قصيرة لحدوث التفجير أو التلوث الإشعاعي. أما بعد مرور فترة طويلة فيقل أو ينعدم تأثيرها الإشعاعي الخطير، ويبدأ التأثير الدائم للعناصر ذات عمر النصف 30 سنة". وعادة لا تستهلك مثل هذه المواد الغذائية بل تتلف بالحرق ويحفظ رمادها في مخازن خاصة. ويلعب المناخ دورا هاما في مستوى التلوث الإشعاعي داخل الجسم، حيث تساعد مناطق سقوط الأمطار والثلوج على سرعة وصول المواد المشعة إلى التربة عقب الإنفجارات النووية، كما أن التساقط على خط الاستواء يكون أقل منه على خطوط العرض التالية.

وللعادات الغذائية أيضا تأثير على مستوى التلوث الإشعاعي بالجسم، فبعض الشعوب تعتمد في غذائها على اللبان ومنتجاته أو على اللحوم أو على الأسماك أو على النباتات الورقية أو على الحبوب أكثر من غيرها.

الجدول 1- المستوى المؤقت الدولي للمواد المشعة في الأغذية "يراجع دوريا حسب توصيات هيئة الخبراء الدوليين المتخصصين في الملوثات الإشعاعية بالأغذية بمنظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة"

ويتوقف بذلك مستوى التلوث الإشعاعي داخل الجسم على مدى تلوث هذه المنتجات بالعناصر المشعة والشكل 3 بين بعض النظائر المشعة بالجسم وأماكن تجمعها.

الكتاب: الغذاء والتغذية و عدد الأجزاء: 1 و الناشر: أكاديميا

المؤلف: عبد الرحمن عبيد عوض مصيقر

المصدر : المكتبة الشاملة

The text below is a translation from google translate where it is possible to have many errors, please do not use this translation as a reference, and take a reference from the Arabic text above. thanks.

Third: environmental pollution3. Radioactive contamination:Energy and environmental pollution by radiation:

For example, energy is polluting the environment with carbon dioxide and other harmful gases. The combustion of uranium produces radiation emission and the production of radioactive materials that cause the most damage. And harm to human beings in particular and creatures in general.

Energy - the stored or released power - has different images that can be converted to each other. There is electrical energy, a force resulting from the movement of some electrons of the atom, and magnetic energy, the force of attraction and contrast between certain objects, thermal energy, acoustic, chemical, motor and radiation. All images of energy can be converted to each other, all of which can be converted into electricity, for example, and can convert electricity to all other images of energy.

It is known that the molecule is the smallest part of the material and is composed of units of atoms. If the atoms of the material are similar, they are called the element, and if they differ, they are called the compound. There are 92 elements in nature, the smallest of which is the molecular weight of hydrogen, the largest of which is the molecular weight of uranium. In modern times, it is possible to create other elements artificially.

It is also known that the atom consists of positive protons and neutral neutrons

Assembled in the center called the nucleus. A number of negative particles, electrons, are orbiting around the nucleus in certain orbits known as energy levels, each containing a certain number of electrons with a certain energy. The lower energy electrons run closer to the nucleus and vice versa. If the electron gets an amount of energy that moves to a higher energy level, and if it loses that amount of energy, it returns to its internal level and radiates energy in the form of radiation that can be photographed, called x-rays, which vary in lengths and energies, and vary in their origin from one atom to another.

Most of the elements in nature are fixed, but some elements of atomic weight, the number of electrons + the number of protons, is 209 and above, whose nuclei automatically disintegrate and emit radiative energy in the form of different types of radiation. Examples of radioactive elements in nature are uranium, radium and actinum. When the particles fly from a nucleus, the weight of that nucleus changes to that nucleus until it stabilizes and produces a constant non-radiant element. A radium, for example, after a series of radiations of a given time, becomes a lead element. All radioactive elements break their nuclei at constant velocity until they settle down. With slow neutrons, any element in the universe can be transformed into another element or radioactive equivalent.

The process of transformation of a non-fixed, non-fixed "radioactive" nucleus of an element into a nucleus of another stable element called radiation activity, emitting a specific type of radiation, is alpha (a), beta (B) and gamma (y) The other types of radiation are different. Alpha and beta radiation are particles, and gamma radiation is electromagnetic waves.

The sources of natural alpha rays are the sun, natural radioactive materials such as radium, uranium, industrial radioactive materials and natural "natural" beta-radiation sources, the sun and natural radioactive materials such as radium. Industrial radioactive materials only provide beta-radiation, such as calcium-90 and radioactive phosphorus.33 Natural sources of neutrons are the sun and radioactive materials, such as uranium 235, and can also be obtained from the interaction of alpha rays with beryllium metal. Proteons also have natural and artificial sources. Positive radiative energy, gamma rays, has natural sources such as sun and radium.

The most important characteristic in all radioactive materials is that their radiation activity gradually decreases over time. Radioactive material is characterized by the half-life, the time required for halving radioactivity. At twice the age of half, the level of radiation reaches a quarter of the upper level, and at ten-and-a-half times the level reaches one per thousandth of the upper level.

Half-life ranges from a fraction of a second to millions of years, but most radioactive materials emit highly penetrating rays that require a heavy cover, quickly break down to low levels and have a short half-life. Radioactive materials, which have a long half-life, emit very little radiation with weak penetrating force, and this only harms humans if they reach the body.

The first to detect the harmful effects of radiation is the French scientist Henri Becquerel Bequerel in 1898, taking the amount of radium discovered by Madame Curie Curie in the same year, and put it in a test tube left for a while in the pocket of his shirt until the study of its properties as a glittering material and burns. Since then, he has been studying the effect of radium radiation on the living cell. Hence the development and development of radiation biology, which investigates the biological effects of ionizing radiation with natural or artificial activity, or x-rays of outer radiation discovered by Roentgen In 1895, which had the same radium radiation properties.

In fact, the environment contains a permanent proportion of radiation, since the emergence of life on the Earth there are balanced radiation with other environmental factors and sometimes cause biological mutations depend on the strength and intensity and type of radiation and the progress of science and technology began the level of radiation increase by human, because of innovations and try to adapt Elements of nature to serve, affecting the vital system in the environment, a system with a certain capacity in the exposure to excessive radiation for long periods. The result was an increased exposure of humans and other creatures, as well as food to excess radiation that contributed to the effect.

Direct and indirect health Biochemical impact of radiation:

The radiation leads to one

Related Post:

Share this post