منابع رادیو اکتیویته

محیط به طور طبیعی به دلیل اشعه‌ای که از آسمانها، زمین، اتمهای درون جسم و از فعالیتهای عادی نظیر سوخت فسیلی و فلاحت دریافت می‌دارد، رادیواکتیو می‌باشد . اشخاص به طور متوسط در بریتانیا سالیانه مقدار 2500 میکروسیورت اشعه دریافت می‌کنند به طور کلی حدود 88 درصد از اشعه دریافتی که از کنترل خارج است، منشأ طبیعی دارد.


منابع طبیعی پرتوزایی شامل اشعه کیهانی (10 درصد کل تشعشعات) اشعه گاما از صخره‌ها و خاک (چهارده درصد که با وضعیت زمین شناسی منطقه بسیار متغیر است)، گاز رادون و تورن داخل ساختمانها (52 درصد که بسته به منابع موجود در منطقه متغیر است) و اشعه تجمع یافته در بافتها از طریق غذا و شرب (12 درصد) می‌شود. علیرغم تماس دائم ما با تشعشعات ناشی از منابع طبیعی حد آستانه‌ای برای خسارت وارده وجود ندارد و مقداری که باعث آسیب می‌شود تقریباً متناسب با کل مقدار اشعه جذب شده است، به طوری که ضروری است اشعه‌های خروجی منابع ساخت بشر که به محیط وارد می‌شود، محدود گردند . منابع مهم قابل کنترل اشعه در محیط آنهایی هستند که از آزمایش سلاح های هسته‌ای و صنایع هسته‌ای ناشی می‌شوند. آزمایش سلاح‌های هسته‌ای در دهه 1940 شروع شد و ادامه پیدا کردتا اینکه در دهه 1950 به حداکثر خود رسید. با امضای پیمان تحریم آزمایشات هسته‌ای در سال 1963 بین شوروی، آمریکا و انگلیس، خروجی ناشی از این منابع به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا کرد ولی متأسفانه به طور کلی محو نشد. البته در حالی که سلاح‌های هسته‌ای زیادی برای مقاصد دفاعی نگهداشته می‌شوند، امکان وقوع جنگ هسته‌ای به قوت خود باقی است؛ که در صورت چنین حادثه‌ای با آزاد شدن تشعشع رادیواکتیویته تنها یکی از تعداد بلاهای ناگهانی مشتمل بر امکان ایجاد زمستان هسته‌ای و تغییرات آب و هوای جهانی خواهد بود که جهان با آن مواجه خواهد شد. (دوتو- 1989).

صنایع هسته‌ای شدیداً کنترل می‌شود و معمولاً مد نظر است که مقدار رادیواکتیویته‌ای که به طور معمول آزاد می‌شود، برای محیط و بشر مضر نباشد. به هر حال این موضوع مشکلات بالقوه‌ای است که با صنایع هسته‌ای همراه و بسیار نگران‌کننده است. استفاده از مواد رادیواکتیویته ضایعاتی ایجاد می‌کند که بایستی نسبت به دفع آن اقدام شود. ضایعات با اکتیویته بالا فقط توسط صنایع هسته‌ای تولید می‌شوند؛ ولی ضایعات با اکتیویته بالا فقط توسط صنایع هسته‌ای تولید می‌شوند ولی ضایعات با اکتیویته متوسط و پایین زیادی که در نیروگاه‌های هسته‌ای، تأسیسات دفاعی، صنایع رادیوایزوتوپ، آزمایشگاه‌ها و بیمارستان‌ها تولید می‌شوند، نیز وجود دارد. در بریتانیا سالیانه چیزی در حدود 2500 متر مکعب از ضایعات با رادیواکتیویته متوسط و 25000 متر مکعب از ضایعات با اکتیویته پایین در مقایسه با فقط 1100 متر مکعب از ضایعات با اکتیویته بالا در مدت متجاوز از سی سال تولید می‌شود.

بعضی از ضایعات مایع و گازی شکل با اکتیویته پایین ناشی از آزمایشگاه‌ها و بیمارستان‌ها مستقیماً در محیط تخلیه می‌شوند؛ ولی ضایعات جامد نظیر شیشه‌آلات، البسه، لجن‌ها، که اجزاء رآکتور را تشکیل می‌دهند و غیره و ضایعات زیاد مایع رادیواکتیویته، مدیریت بسیار دقیقی را می‌طلبند. دفع این مواد اگر مشکل علمی نداشته باشد، یک مشکل سیاسی است. بیشتر ضایعات با رادیواکتیویته پایین پس از بسته‌بندی در بشکه‌های فولادی و اندود کردن با سیمان سابقاً در دریا انباشته می‌شد ولی به نظر می‌رسد که دفع در خشکی از لحاظ سیاسی انتخاب برتری باشد. نگرانی چنین محلهای دفع این است که خواه محلهای دفع عمیق یا کم عمق باشند، در نهایت ممکن است در اثر نشت، آبهای سطحی یا زیرزمینی را آلوده سازند.

پتانسیل آلودگی از طریق به کار انداختن نیروگاه‌های هسته‌ای، در حال افزایش است و دفع ضایعاتشان یک مشکل برای آینده محسوب می شود. سایر نگرانیهای مهم، خرابکاری یا سوانحی است که در تأسیسات هسته‌ای روی می‌دهد. صنایع نیروگاه هسته‌ای ضرورتاً از یک پیشینـــــه

شکل «1» قدرت نفوذ انواع مختلف اشعه

سلامت خوبی برخوردار است. از چندین حادثه در جهان فقط، حادثه چرنوبیل (در ذیل شرح داده می‌شود) منجر به آلودگی گسترده و طولانی‌مدت محیط شد. هر حادثه‌ای که اتفاق می‌افتد ناراحتی و اضطراب مردم از صنایع هسته‌ای را نشان می‌دهد و با این وجود هر چقدر صنایع هسته‌ای ایمن باشند و به خوبی تنظیم شده باشند، حوادث اتفاق می‌افتد و در نهایت هم عواقب شومی برای اکوسیستم و جمعیت انسانها در سطح وسیع خواهد داشت. بنابراین صنایع هسته‌ای از نقطه نظر سلامت عمومی ناایمن خواهند بود.

اثرات بیولوژیکی

بدیهی است که نگرانی اصلی از رادیونوکلوئیدها آلودگی زنجیره غذایی مربوط به انسان است. تعداد کمی از رادیونوکلوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند و آنهایی هستند که در زنجیره غذایی و اثرات زیستی دخالت دارند یا ایزوتوپهای مواد غذایی ضروری هستند و یا رفتار شیمیایی مشابه مواد غذایی ضروری از خود نشان می‌دهند. بعضی از رادیونوکلوئیدها به مانند اورانیوم و پلوتونیوم به علت اینکه ممکن است همراه گردوغبار مورد استنشاق قرار گرفته و در ریه‌ها تجمع نمایند، نگران کننده هستند. در جدول«1» رادیونوکلوئیدهایی که از نظر بیولوژیکی دارای اهمیت هستند، فهرست شده است.

رادیونوکلوئیدها در غلظت زیاد مسمومیت حاد ایجاد می‌کنند. حساسیت تشعشعی یک بافت مستقیماً با فعالیت تقسیم سلولهای آن متناسب است. (اینکه فعالانه در حال تقسیم هستند یا نه) و آسیب کروموزومی علت مرگ سلولی است، بنابراین کار اعضای مختلف بدن در زمان‌های مختلف پس از تماس با اشعه یا با میزان‌های متفاوت تماس با اشعه متوقف می‌شود. بعد از اینکه تمام بدن به میــــــزان 5-2

 

جدول «1» رادیونوکلوئیدهایی که از نظر بیولوژیکی دارای اهمیت هستند، آمده است.

گری در معرض اشعه X قرار گرفت، به عنوان مثال، در مدت دو روز نقص در لنفوسیت‌ها مشاهده می‌شود، در حالی که کاهش در اریتروسیت‌ها به مدت 2-3 هفته دیرتر اتفاق می‌افتد. در پستانداران به میزان 6 تا 10 گری منجر به نقص در بافت‌هایی می‌شود که سلول‌های خونی را تولید می‌کنند 10 تا 50 گری باعث اختلالات روده‌ای مانند اسهال و استفراغ و بیشتر از 50 گری باعث ایجاد سندرم اعصاب مرکزی نظیر لرزش تشنج و بی‌حالی می‌شود. (گروش، 1987). این اثرات احتمال دارد فقط در حوادث انرژی هسته‌ای یا جنگ اتفاق بیفتد. نگرانی اصلی در مورد تماس با سطوحی از اشعه است که منجر به اثرات مزمن جسمی (اثر بر سلولهای بدن) و یا ژنتیکی (اثر بر سلولهای جنسی)، می‌گردد. اثرات جسمی اثراتی هستند که منجر به انواع مختلف سرطان می گردد. اثرات ژنتیکی ، اثرات و ناهنجاریهایی هستند که در نتیجه پرتوافکنی اندامهای تناسلی والدین، در نسل بعدی ایجاد می‌گردد. به دلیل اینکه چنین شرایطی به طور طبیعی مدت مدیدی پس از تماس با اشعه ظاهر می‌شوند، مربوط کردن آنها به یک حادثه در تماس با اشعه مشخص، بسیار مشکل است.

ارگانیسم‌های آبزی که در زیر محل تخلیه ایستگاه‌های تولید نیروی هسته‌ای با مؤسسات تحقیقاتی زندگی می‌کنند، بیشتر در معرض اثرات مزمن طولانی مدت اشعه قرار دارند. ماهی‌های یک رودخانه مجاور آزمایشگاه ملی اوک‌ریج (Oak Ridge) در ایالات متحده که روزانه در معرض 6/0 تا 6/3 میلی‌گری از اشعه ناشی از رسوبات قرار گرفته بودند، تخمهایی بزرگتر از اندازه متوسط با شیوع بالایی جنین غیر عادی تولید کرده بودند. به علت نگرانی اثر تجمعی، توزیع رادیونوکلوئیدها در آبهای پذیرنده پسابهای ناشی از تأسیسات هسته‌ای به دقت ردیابی می‌شود. به هر حال، پایش تمام سیستم‌ها عملی نیست و معمولاً یک یا دو راه که برای انسانها مهم هستند، وجود دارد که به نام راه‌های بحرانی نامیده می‌شوند. اگر آلودگی رادیونوکلوئید در تمام راه‌های بحرانی کنترل شود، آن‌گاه کنترل کافی در سایر راه‌ها قابل حصول است.

راه‌های بحرانی و اعضای بحرانی (آن اعصایی که اشعه دریافت می‌دارند یا بیشترین میزان تماس را دارند) پس از انجام یک مطالعه که معمولاً به طرق مختلف در کتابخانه انجام می‌گیرد، مشخص می شوند. پس ظرفیت محدود کننده محیط با مقایسه‌ای که با استانداردهای اولیه پرتودهی و براساس غلظت بحرانی به ازاء میزان واحد پرتوگیری انجام می گیرد، تنظیم می‌شود.

اعضای بحرانی ممکن است اعضایی باشند که متوسط دریافت اشعه را دارند یا بعضی اجزاء زنده اکوسیستم هستند که از رادیونوکلوئیدها متأثر می‌شوند یا در تغذیه انسان مهم هستند.

پایین دست یک ایستگاه نیروگاه هسته‌ای در رودخانه کلمبیا ملاحظه شد که p 32 ماده بحرانی است و جمعیت انسانی از طریق خوردن ماهی در معرض آن قرار گرفتند. غلظت متوسط در آب رودخانه پایین‌دست نیروگاه حـــدود

6/5 میلی بکرل در میلی‌لیتر و غلظت متوسط در گوشت ماهی سفید 9 بکرل در گرم بود.

فاکتورهای غلظت از آب به ماهی در تابستان حدود 5000 اما در زمستان کمتر از یک برآورد شده بود در آن گونه ماهی‌هایی که بیشترین تعداد خورده شده بود، متوسط غلظت اشعه 5/1 بکرل در گرم بود.یک شخص که 200 وعده غذایی ماهی در یک سال مصرف کند (حدود 40 کیلوگرم ماهی) در استخوانش که عضو بحرانی است، اشعه‌ای به میزان 3 میلی‌لیتر سیورت که 20 درصد حد سالیانه است، (لووز 1993) دریافت خواهد کرد. در نیروگاه هسته‌ای ترانسفیند واقع در ویلز-آب خنک‌ سازی در یک دریاچه محدود الیگوتروف تخلیه می‌شد. مصرف ماهی قزل‌آلای صید شده از دریاچه بیشتر از ماهی‌های دریایی بود. اما مقدار اشعه‌ای که برای مصرف کنندگان برآورد شده فقط 7 درصد مقدار اشعه‌ای است که به وسیله کمیسیون بین‌المللی حفاظت و بهداشت پرتوها توصیه شده است (لانگفرد 1983). غلظت‌هایی از رادیونوکلوئیدهای انتخابی در نمونه‌های گرفته شده از دریاچه ترانسفیند در جـــدول «2» نشان داده شده است.

از حوادث موجود تخلیه رادیونوکلوئیدها از عملیات عادی صنایع تولید نیروی هسته‌ای به نظر می‌رسد که اثرات قابل اندازه‌گیری روی گیاهان و جانوران یک ناحیه وجود نداشته باشد؛ ولی وجود پتانسیل‌های زیاد فاکتورهای تجمعی میزانی از رادیو اکتیویته در ارگانیسم‌های غذایی باعث می شود که میزان اشعه ورودی به بدن برای انسانها از طریق کمیسیون بین‌المللی حفاظت و بهداشت پرتوها محدود شود.

حادثه چرنوبیل

در 26 آوریل 1986حادثه‌ای در نیروگاه چرنوبیل حدود 60 مایلی شمال «کی اف» در اوکراین روی داد.

حوادث متوالی رویداد شامل یک موج ناگهانی از قدرت در رآکتور در حالی که در حالت کم‌بار کار می‌کرد و به دنبال آن انفجار بخار و هیدروژن و یک آتش‌سوزی اتفاق افتاد. گزارشات اولیه یک حادثه در روز بعد از سوئد جائی که بیشتر از میزانهای عادی گذشته دارای اشعه بود، دریافت گردید.

حادثه در 28 آوریل در اتحاد جماهیر شوروی گزارش شد. تخمین زده شد که 5/3 درصد مواد رادیواکتیو یعنی 10 18 × 2 بکرل در اتمسفر رها شد.

زیان محیطی قابل ملاحظه‌ای در مناطق اطراف رآکتور روی داد در حدود 23000 کیلومتر مربع به عنوان منطقه آلوده مشخص شد و میزان بالایی از مواد رادیو اکتیـــو در جانوران خاکزی، حشرات آبزی، ماهی‌ها و پرندگان آبی یافت شد. نقص‌های مادرزادی و سرطان نیز در کودکانی‌ که در ناحیه کیف از زمان واقعه متولد شدند، گزارش گردید و تخمین زده شد که چندین هزار مرگ و میر به طور مستقیم به پرتوهای رها شده مربوط است و بیش از 15000 نفر نیز تحت تأثیر بیماری‌هایی با وسعت کمتر قرار گرفتند. ابر رادیواکتیو در ابتدا بر فراز اسکاندیناوی جریان یافت. اما سپس به طرف جنوب در طول اروپای مرکزی تا بریتانیا حرکت کرد (آپسیمون و دیگران 1988). منطقه مدیترانه نیز آلوده شد و شواهد بعدی واقعه در بیشتر قسمتهای دنیا مشخص گردید. باران شدید منجر به رسوب واقعی رادیواکتیویته در قسمتهایی از اسکاندیناوی اروپای مرکزی غرب و شمال بریتانیا گردید. مجموعه‌ای از رادیونوکلوئیدها رسوب کرده بودند. تنها سزیوم 137 یک نیمه عمر طولانی قابل توجه برابر 30 سال دارد. سزیوم مانند پتاسیم به طور وسیعی در اکوسیستم پخش شد.

چارپایان اهلی برخی از نواحی شمالی و مرتفع به شدت آلوده شدند و برای مصرف انسان نامناسب گشتند. (لاندگرن 1993) اما بیشترین رسوب مواد رادیواکتیو تخلیه شده، دیر یا زود از طریق نشت یا شست‌و شو به داخل رودخانه‌ها وارد خواهند شد.

بیشترین رسوب مواد رادیواکتیو چرنوبیل در مناطقی با آبهای نرم، در جائیکه تجمع زیاد آب برای ماهی مناسب است روی داد. در سوئد، میزان رادیواکتیویته در آبهای شیرین به سرعت افزایش یافت. گونه‌‌های ماهی و میزان تجمع رادیونوکلوئیدها تغییر پیدا کرد. به عنوان مثال در ماهی سیم دریاچه تروسکه که یک ماهی تغذیه‌کننده از کف است، 1000 بکرل در کیلوگرم سزیوم 137 در طول ماه می تجمع پیدا کرده بود که 10 برابر بیشتر از میزان آن در ماهی خاردار و اردک‌ماهی بود. تا ماه جولای، در ماهی خاردار که از زئوپلانکتونها تغذیه می‌کند، بیش از 8000 بکرل در کیلوگرم تجمع پیدا کرده بود(پترسن و دیگران 1986).

نتیجه‌گیری نهایی

اینکه پس‌مانده‌های عادی آزادشده از نیروگاهــــهای هسته‌ای برای محیط طبیعی یا بشر زیان‌آور باشند، مشخص نشده است به نظر می‌رسد که تکنولوژی هسته‌ای در مقایسه با مولدهای مصرف‌کنندة سوخت فسیلی کــــه

جدول «2» : غلظت متوسط رادیواکتیویته در نمونه‌های دریاچه ترانسفیندویلز شمالی در سال 1986 واحدها بر مبنای بکرل در کیلوگرم وزن مرطوب برای مواد بیولوژیکی و وزن خشک برای گل و زغال سنگ می‌باشد.

 

گازهای اسیدزا را تولید می‌کنند، عاری از آلودگی باشند. به هر حال طرح نکات مذکور به شرطی است که از مشکل دفع بلند‌مدت پس‌مانده‌های دارای انرژی متوسط و زیاد و همچنین نیروگاه‌های از رده خارج شده چشم‌پوشی شود.

هم‌اکنون طوری برنامه‌ریزی شده تا رآکتورها را به مدت طولانی تا قبل از رده خارج شدن در حالت غیر فعال نگه‌دارند تا بدین طریق رادیواکتیویتة‌ آن کم شود. روی هم رفته هیچ راکتور کاملی تاکنون کاملاً کنار گذاشته نشده است و هزینة واقعی این کار نامعلوم است، حتی ممکن است ثابت شود که از لحاط فنی عملی نباشد و به احتمال زیاد آنچه در پیش روی داریم این است که امکان وقوع حوادث هسته‌ای در آینده همچنان باقی بماند که نتیجه‌اش جز آزادشدن رادیواکتیویته به محیط نیست. آزادشدن رادیواکتیویته بالقوه فراوان‌تر، گسترده‌تر و طولانی‌تر و با برگشت‌پذیری کمتر از اثرات سایر مصیبتهای محیطی است. (دی‌پلج، 1986). بنابراین منافع نیروگاههای هسته‌ای در مقابل هزینه‌های بالقوه آن در آینده بایستی ارزیابی شود.

۱۳٩٠/٢/۱٥ساعت ٧:٤٩ ‎ب.ظ توسط حمیدرضا نظرات ()
تگ ها: