มลพิษทางกัมมันตภาพรังสีคืออะไร?

ค้นหาว่ามันคืออะไรและสามารถทำอันตรายร้ายแรงต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร

มลพิษทางกัมมันตภาพรังสี

มลพิษจากกัมมันตภาพรังสี (หรือนิวเคลียร์) ถือเป็นมลพิษประเภทที่อันตรายที่สุดโดยผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ มันมาจากการแผ่รังสีซึ่งเป็นผลทางเคมีที่ได้มาจากคลื่นพลังงาน (ไม่ว่าจะเป็นความร้อน แสง หรือรูปแบบอื่นๆ) กัมมันตภาพรังสีมีอยู่ตามธรรมชาติในสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการกระทำของมนุษย์ มีการปลดปล่อยรังสีออกมามากเกินไป ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด (เช่น ในมนุษย์ อาจนำไปสู่มะเร็ง) ยังไม่มีวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปนเปื้อนในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากมลพิษกัมมันตภาพรังสี - เมื่อสถานที่นั้นปนเปื้อน มักจะถูกแยกออก นอกจากนี้ อะตอมกัมมันตภาพรังสียังมีความทนทานยาวนานมาก เช่น พลูโทเนียม มีครึ่งชีวิตประมาณ 24,300 ปี

นับตั้งแต่มีการค้นพบนิวเคลียร์ฟิชชัน (ทำลายนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร ปล่อยความร้อน) ในปี 1938 มีการศึกษาหลายครั้งในด้านวิทยาศาสตร์ของกัมมันตภาพรังสี การผลิตเทคโนโลยีสำหรับการใช้งาน บางส่วนของพวกเขาที่มีอยู่ในสังคมของเราคือ:

ใช้ในทางการแพทย์

ดำเนินการสอบ เช่น ภาพรังสี (ด้วยรังสีเอกซ์) รังสีรักษา และการทำหมันวัสดุทางการแพทย์

การผลิตอาหารและการเกษตร

ถนอมอาหารและกำจัดแมลงและแบคทีเรีย

การผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์

การสร้างพลังงานไฟฟ้าจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในนิวเคลียสของอะตอม

การใช้งานทางทหาร

การผลิตระเบิดนิวเคลียร์

การรั่วไหลของสารกัมมันตรังสี

แม้จะมีการใช้งานในเชิงบวก อันตรายของเทคโนโลยีนี้ก็น่ากังวล เนื่องจากไม่มีวิธีแก้ปัญหามลพิษจากกัมมันตภาพรังสี การใช้งานทั้งหมดต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหาย ในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ เช่น ที่โรงงานเชอร์โนบิลในยูเครนในปี 2529 ความเสียหายนั้นนับไม่ถ้วน ในอุบัติเหตุครั้งนี้ หลังจากที่เครื่องปฏิกรณ์เกิดการระเบิดด้วยไอน้ำ เกิดการหลอมของนิวเคลียร์ ทำให้เกิดการปนเปื้อนของพื้นที่จากการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีในปริมาณที่ถึงตาย ซึ่งปนเปื้อนพื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นที่บรรยากาศ คาดว่าการปล่อยมลพิษจากกัมมันตภาพรังสีจะมากกว่าการระเบิดที่ฮิโรชิมาและนางาซากิประมาณ 400 เท่า อุบัติเหตุครั้งนี้ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างใหญ่หลวง ประมาณ 18 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ นอกเหนือจากการปนเปื้อนของประชากรและดิน ด้วยการละทิ้งภูมิภาคเป็นผลสืบเนื่อง ไม่นานมานี้ อุบัติเหตุฟุกุชิมะในญี่ปุ่น ปนเปื้อนภูมิภาคและทำให้เกิดความเสียหายหลายประการ ซึ่งจะรู้สึกได้ในอนาคตอย่างแน่นอน

ประเภทของรังสี

การปนเปื้อนของมนุษย์หรือสัตว์จากมลพิษกัมมันตภาพรังสีสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งภายในและภายนอก ภายในเกิดขึ้นเมื่อสารกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่ร่างกายเพื่อให้อะตอมของกัมมันตภาพรังสีถูกรวมเข้าด้วยกัน - สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการกลืนอาหารที่มีสารกัมมันตภาพรังสีโดยการสูดดมหรือทางบาดแผล การปนเปื้อนภายนอกเกิดจากการสัมผัสกับแหล่งกำเนิดรังสีที่อยู่ในสิ่งแวดล้อม ไปหาพวกเขากันเถอะ:

รังสีคอสมิก

การแผ่รังสีจากอวกาศ เช่น รังสีที่เกิดจากดวงอาทิตย์ รังสีอุลตร้าไวโอเลต (UV) ที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศของเรา และด้วยการเสื่อมโทรมของชั้นโอโซน อาจทำให้เกิดมะเร็งผิวหนังในคนจำนวนมากเป็นต้น

เอ็กซ์เรย์

พวกมันถูกผลิตขึ้นจากลำแสงอิเล็กตรอนในโลหะ (ปกติคือทังสเตน) ซึ่งปล่อยพลังงานออกมาในรูปของ X-ray รังสีชนิดนี้มีศักยภาพสูงที่จะทะลุทะลวง การใช้รังสีเอกซ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการแพทย์ในการวินิจฉัย พวกมันถูกกระดูกดูดซึมโดยผ่านเนื้อเยื่อได้ง่าย ในความรุนแรงที่ไม่สามารถควบคุมได้ อาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรง เช่น มะเร็ง

รังสีแกมมา (γ)

เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นเดียวกับแสง) ที่ปล่อยออกมาจากแกนกลางที่ไม่เสถียร และมักจะปล่อยอนุภาคบีตาออกมาพร้อมๆ กัน เจาะทะลุได้สูงและอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่ออวัยวะภายใน (โดยไม่ต้องสูดดมหรือกลืนกิน)

รังสีอัลฟา (α)

เป็นอนุภาคที่เกิดจากอะตอมฮีเลียมที่มีประจุบวก ระยะในอากาศมีขนาดเล็ก (1-2 ซม.) อย่างไรก็ตาม การสูดดมหรือการย่อยอาหารอาจทำให้เนื้อเยื่อและอวัยวะภายในเสียหายได้

รังสีเบต้า (β)

เป็นอิเล็กตรอน (ประจุลบ) ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสที่ไม่เสถียร อนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าอนุภาคแอลฟาและสามารถเจาะลึกเข้าไปในวัสดุหรือผ้าได้ อาจเป็นอันตรายได้หากกลืนกินหรือหายใจเข้าไป และทำให้ผิวหนังไหม้เมื่อสัมผัสในปริมาณมาก

รังสีนิวตรอน (n)

มันเกิดขึ้นเมื่อนิวตรอนถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสที่ไม่เสถียร - การแผ่รังสีประเภทนี้ส่วนใหญ่สร้างขึ้นในปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ รังสีนิวตรอนสามารถทะลุทะลวงได้มากและปล่อยอนุภาคบีตาและแกมมาในเวลาเดียวกัน

พลังงานนิวเคลียร์

พลังงานนิวเคลียร์เกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ เครื่องปฏิกรณ์ใช้ยูเรเนียมเป็นเชื้อเพลิง และความร้อนเกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันโดยที่นิวตรอนชนกับนิวเคลียส ซึ่งแยกออกเป็นสองส่วน ปล่อยความร้อนออกมาเป็นจำนวนมาก คาร์บอนไดออกไซด์หรือน้ำถูกสูบเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ ทำให้เกิดไอน้ำจากน้ำร้อน ซึ่งให้พลังงานแก่กังหันและสร้างพลังงาน

ปัจจุบันสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ หลายประเทศในยุโรปใช้แหล่งพลังงานนี้ เช่น ฝรั่งเศส ซึ่งมีโรงงาน 59 แห่ง (รับผิดชอบไฟฟ้าประมาณ 80% ของประเทศ)

ในบราซิล การดำเนินโครงการนิวเคลียร์ของบราซิลเริ่มขึ้นเมื่อปลายทศวรรษ 1960 ประเทศนี้มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Almirante Álvaro Alberto ซึ่งตั้งอยู่ในเขตเทศบาลเมือง Angra dos Reis (RJ) ซึ่งประกอบด้วยสามหน่วย (Angra 1, Angra 2 และ Angra 3) และหน่วย Angra 3 ยังไม่ได้ดำเนินการ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ พลเรือเอก Álvaro Alberto

แม้จะมีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้และความกลัวของประชากร พลังงานนิวเคลียร์ก็มีแง่บวก เช่น ความจริงที่ว่ามีวัตถุดิบสำรองจำนวนมาก ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง (ในตอนแรก หากของเสียถูกจัดเก็บอย่างถูกต้องและไม่เกิดภัยพิบัติ ) และไม่ส่งผลต่อความไม่สมดุลของภาวะเรือนกระจกอย่างมีนัยสำคัญ ด้านลบคือค่าใช้จ่ายสูงของเทคโนโลยีนี้ ความเสี่ยงของการใช้เทคโนโลยีนี้ในการสร้างอาวุธนิวเคลียร์ ความเป็นไปได้ที่จะเกิดอุบัติเหตุและการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี ซึ่งต้องทำในลักษณะที่ปลอดภัยอย่างยิ่งเพื่อไม่ให้เกิดมลพิษ

แหล่งที่มาของมลพิษกัมมันตภาพรังสี

แหล่งธรรมชาติ

  • แร่ธาตุกัมมันตภาพรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติ (มีอยู่ในดิน เปลือกโลก และเหมืองแร่);
  • รังสีคอสมิก

แหล่งมานุษยวิทยา (เกิดจากมนุษย์)

  • การใช้งานทางการแพทย์: การฉายรังสี เช่น รังสีเอกซ์และรังสีแกมมา ใช้ในการรักษาและการตรวจทางการแพทย์
  • การทดสอบนิวเคลียร์: การระเบิดของการทดสอบนิวเคลียร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระเบิดในบรรยากาศเป็นสาเหตุที่ใหญ่ที่สุดของมลพิษกัมมันตภาพรังสี การทดสอบเหล่านี้มีหน้าที่ในการเพิ่มระดับรังสีในโลก ในระหว่างการทดสอบนิวเคลียร์ นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีจำนวนมากถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ฝุ่นกัมมันตภาพรังสีนี้ลอยอยู่ในอากาศที่ความสูง 6 กม. ถึง 7 กม. เหนือพื้นผิวโลก และกระจายไปตามลมในระยะทางไกล นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีเหล่านี้ผสมกับน้ำฝน ซึ่งจะไปอยู่ในดินและน้ำของเรา และสามารถปนเปื้อนในอาหารได้
  • เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์: รังสีสามารถหลบหนีออกจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และโรงงานนิวเคลียร์อื่นๆ
  • อุบัติเหตุนิวเคลียร์: อุบัติเหตุที่โรงงานนิวเคลียร์สามารถปล่อยมลพิษทางกัมมันตภาพรังสีที่น่าตกใจทำให้เกิดความเสียหายมากมาย

การสัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ทุกประเภท (อนุภาคอัลฟาและบีตา รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา) ในลักษณะที่ไม่สามารถควบคุมได้อาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงและอาจถึงแก่ชีวิตได้ มีความเสียหายทางพันธุกรรม ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในยีนและโครโมโซม นำไปสู่การผิดรูปและการกลายพันธุ์ หรือไม่ใช่พันธุกรรม (ความเสียหายต่อร่างกาย) ซึ่งทำให้เกิดแผลไหม้ เนื้องอก มะเร็งอวัยวะ มะเร็งเม็ดเลือดขาว และปัญหาการเจริญพันธุ์ ความเสียหายที่เกิดจากมลพิษทางกัมมันตภาพรังสีจะขึ้นอยู่กับเวลาสัมผัส ความเข้มของรังสี ประเภทของรังสี (พลังการทะลุทะลวง) และรังสีที่ปล่อยออกมาจากภายนอกหรือภายในในส่วนที่เกี่ยวกับร่างกายที่ได้รับผลกระทบ

การป้องกัน ควบคุม และรักษาความปลอดภัย

มีการนำมาตรการด้านความปลอดภัยและการป้องกันมาใช้เพื่อลดผลกระทบด้านลบของมลพิษกัมมันตภาพรังสีและเพื่อป้องกันอุบัติเหตุเช่นเดียวกับที่เกิดในเชอร์โนบิล มีมาตรฐานสากลและหน่วยงานกำกับดูแลหลายแห่งที่รับผิดชอบในการรับรองความปลอดภัยในการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อการผลิตไฟฟ้า การฝึกอบรมที่ถูกต้องของผู้เชี่ยวชาญที่ทำงานในโรงงาน การรักษาความปลอดภัยสถานที่ การควบคุมวัสดุกัมมันตภาพรังสี และขั้นตอนฉุกเฉินเป็นสิ่งสำคัญในการติดตั้งแต่ละครั้ง

สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ส่งเสริมการใช้พลังงานนิวเคลียร์อย่างสันติและกีดกันการใช้ทางทหารโดยร่วมมือกับสหประชาชาติ

การกำจัดของเสียปรมาณูเป็นอีกประเด็นพื้นฐานสำหรับการใช้แหล่งพลังงานนี้ การกำจัดขั้นสุดท้ายจะต้องดำเนินการในสถานที่สำหรับการจัดเก็บระยะยาวหรือถาวร เนื่องจากต้องใช้เวลานานกว่าที่วัสดุกัมมันตภาพรังสีจะไม่เป็นอันตราย