Ραδιενέργεια......Ερωτήσεις και Απαντήσεις......

Τί είναι ιοντίζουσα ακτινοβολία;

Από τα σχολικά μας χρόνια γνωρίζουμε ότι η ύλη αποτελείται από τα άτομα, ονομασία που την οφείλουμε στην Αρχαία Ελληνική Γλώσσα και στον Ατομικό Φιλόσοφο Δημόκριτο. Το άτομο είναι ένα σύστημα, ανάλογο με το ηλιακό μας σύστημα. Δηλαδή, ένας Ήλιος (πυρήνας ατόμου), με τους πλανήτες (ηλεκτρόνια) να βρίσκονται σε τροχιές γύρω του. Ένας πυρήνας αποτελείται από θετικά φορτισμένα σωματίδια, τα πρωτόνια και από σωματίδια χωρίς φορτίο, τα νετρόνια. Άτομα με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων έχουν ίδιες χημικές ιδιότητες και είναι γνωστά ως στοιχεία. Στοιχεία με διαφορετικό αριθμό νετρονίων είναι γνωστά ως ισότοπα. Υπάρχουν 88 φυσικά στοιχεία, όπως το οξυγόνο, ο σίδηρος, το θειάφη, το ουράνιο, το ραδόνιο, κτλ. Μερικά άτομα είναι ραδιενεργά και οι πυρήνες των ατόμων αυτών, μπορούν ν΄αλλάξουν την δομή τους, δηλαδή να χάσουν ενέργεια. Αυτή η εκπομπή ενέργειας γίνεται υπο τη μορφή ακτινοβολίας. Διακρίνουμε τρια είδη ακτινοβολίας: άλφα (πυρήνες ηλίου), βήτα (ηλεκτρόνια) και ακτίνες γάμμα. Τα συγκεκριμένα είδη ακτινοβολίας μπορούν και αλληλεπιδρούν με την ύλη γύρω τους, παράγωντας θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ιονισμός, με την ακτινοβολία που εκπέμπεται να ονομάζεται ιοντίζουσα ακτινοβολία. Οι ακτίνες – Χ είναι μία μορφή ιοντίζουσας ακτινοβολίας, σε αντίθεση με το laser, το οποίο είναι μη - ιοντίζουσα ακτινοβολία.

Ποιές είναι οι ιδιότητες της ιοντίζουσας ακτινοβολίας;

Τα σωματίδια της ακτινοβολίας βήτα (β), είναι υπο-ατομικά σωματίδια και μπορούν να ταξιδέψουν περίπου με την ταχύτητα του φωτός. Τα σωματίδια της ακτινοβολίας άλφα (α) ταξιδεύουν σχετικά πιο αργά και η ενέργειά τους μπορεί ν’ απορροφηθεί από ένα κομμάτι χαρτί, ενώ τα σωματίδια της ακτινοβολίας (β) μπορούν να σταματήσουν από 1-2 εκατοστά ανθρωπίνου ιστού. Οι ακτίνες γάμμα, όπως και οι ακτίνες – Χ, ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, έχουν μεγαλύτερη ενέργεια και είναι πολύ πιο δύσκολο ν’ αποκοπούν. Για την απορρόφησή τους, απαιτούνται μέταλλα με πολύ μεγάλο ατομικό αριθμό, όπως ο μόλυβδος. Όπως γίνεται αντιλληπτό, η ακτινοβολία γάμμα είναι και η πιο επικίνδυνη.

Πώς αλληλεπιδρά η ακτινοβολία με την ύλη;

Όταν η ενέργεια της ακτινοβολίας απορροφάται από την ύλη, συμβαίνουν ορισμένες αλλαγές σε ατομικό επίπεδο. Εάν η έκθεση είναι αρκετά μεγάλη, αυτές οι αλλαγές είναι άμεσα παρατηρήσιμες. Για παράδειγμα, εάν ένα κομμάτι γυαλιού ακτινοβοληθεί σε μεγάλη ποσότητα, θα έχει ως άμεσο αποτέλεσμα την αλλαγή στο χρώμα του. Ένα άλλο παράδειγμα αλληλεπίδρασης είναι οι ακτινογραφίες, με ακτίνες – Χ. Ο λόγος για τον οποίο βλέπουμε τα κόκκαλά μας είναι γιατί οι ακτίνες – Χ απορροφούνται από τα κόκκαλά μας και έτσι τα σωματίδια που διαπερνάνε το σώμα μας, σχηματίζουν την «φωτογραφία» του εσωτερικού μας, στο φωτογραφικό φίλμ, το οποίο και ονομάζουμε ακτινογραφία. Το ποσό της ακτινοβολίας που απορροφήθηκε ανα γραμμάριο ύλης, ονομάζεται απορροφούμενη δόση.

Ποιές μονάδες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της απορροφούμενης δόσης;

Η απορροφούμενη δόση μετριέται σε grays (Gy). Ένα gray αντιστοιχεί σε ένα joule ενέργειας ακτινοβολίας, η οποία αποθηκεύεται σε ένα χιλιόγραμμο ύλης, δηλαδή σε ένα κιλό ή λίτρο ύλης. Αξίζει να σημειώσουμε ότι απαιτούνται 320.000 joules ενέργειας για να βράσουμε ένα λίτρο νερό. Μία ομοιόμορφη δόση 3 – 5 Gy σε ολόκληρο το ανθρώπινο σώμα, θα σκότωνε το 50% των εκτειθέμενων ατόμων σε 1 – 2 μήνες. Επειδή η συγκεκριμένη μονάδα μέτρησης είναι μεγάλη, είναι συνηθέστερη η χρήση του milligray (mGy), τ’ οποίο είναι χίλιες φορές μικρότερο.

Όταν η ακτινοβολία αλληλεπιδρά με ζωντανό ιστό, τ’ αποτελέσματα διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο ακτινοβολίας. Οι ακτίνες άλφα είναι 20 περίπου φορές πιο δραστικές από τις βήτα και τις γάμμα, στην πρόκληση βλαβών στον ανθρώπινο ιστό. Για να καταστεί δυνατή αυτή η διαφορά, η μετρούμενη δόση σε grays, πολλαπλασιάζεται μ’ έναν παράγοντα αποδοτικότητας και οι καινούργιες μονάδες ονομάζονται sieverts (Sv), με την αντίστοιχη δόση να ονομάζεται ισοδύναμη δόση. Έτσι, 1 mGy δόσης ακτινοβολίας άλφα, ισούται με 20 mSv, ισοδύναμης δόσης. Αντίστοιχα, 1 mGy δόσης ακτινοβολίας βήτα, είναι ίση με ισοδύναμη δόση 1 mSv, επειδή ο παράγοντας αποδοτικότητας για τις ακτίνες βήτα είναι ίσος με 1 (ένα).

Πώς η ακτινοβολία αλληλεπιδρά με το ανθρώπινο σώμα;

Όταν η ακτινοβολία απορροφάται από το ανθρώπινο σώμα, προκαλεί χημικές αντιδράσεις, οι οποίες μπορούν ν’ αλλάξουν τις λειτουργίες του ανθρωπίνου οργανισμού. Μία υψηλή δόση (πάνω από 1 Sv) προκαλεί μαζικό κυτταρικό θάνατο, οργανικές βλάβες και πιθανόν τον θάνατο, στον εκτειθέμενο. Σε χαμηλές δόσεις (μικρότερες από 50 mSv) τα πράγματα είναι πιο πολύπλοκα.

Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται από διαφορετικά κύτταρα. Για παράδειγμα έχουμε τα εγκεφαλικά κύτταρα, τα μυϊκά κύτταρα, τα κύτταρα του αίματος, κτλ. Το πώς λειτουργεί ένα κύτταρο, καθορίζεται από τα γονίδια το οποίο περιέχει. Εάν προκληθεί βλάβη στα γονίδια ενός κυττάρου, τότε είναι πιθανόν να έχουμε την εξέλιξη ενός καρκίνου. Αυτό σημαίνει ότι το κύτταρο έχει χάσει την ικανότητα που έχει να ελέγχει τον ρυθμό αναπαραγωγής του. Η ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει αυτό το φαινόμενο και σε χαμηλές δόσεις είναι η μοναδική επιβλαβής επίπτωση στην ανθρώπινη υγεία. Βέβαια η πιθανότητα για την ανάπτυξη καρκίνου εξαιτίας έκθεσης σε χαμηλή δόση ιοντίζουσας ακτινοβολίας είναι περίπου 6 περιπτώσεις στις 100.000, ενώ η αντίστοιχη πιθανότητα σε κανονικές συνθήκες είναι 25.000 στις 100.000 στην διάρκεια της ζωής.

Υπάρχει φυσική ραδιενέργεια;

Γενικότερα η επίπτωση της ραδιενέργειας στην υγεία, θα πρέπει να εξεταστεί υπο το πρίσμα του φυσικού περιβάλλοντος. Φυσική ραδιενέργεια υπάρχει από τις κοσμικές ακτίνες που έρχονται από το διάστημα, όπως επίσης και από την φυσική ραδιενέργεια που υπάρχει στο υπέδαφος της Γης, λόγω κοιτασμάτων ποτασίου, ρουβιδίου, καθώς και παραγώγων του ουρανίου και θορίου, όπως το ραδόνιο. Περίπου τα 2/3 της δόσης που δέχονται οι άνθρωποι, προέρχεται από ραδιενεργά κοιτάσματα, τα οποία βρίσκονται στο υπέδαφος. Την μεγαλύτερη δόση όμως την δεχόμαστε από τα κτίρια στα οποία ζούμε και εργαζόμαστε, τα οποία εκλύουν στην ατμόσφαιρα του χώρου το ραδόνιο. Οι ποσότητες διαφέρουν ανάλογα με την περιοχή προέλευσης του υλικού κατασκευής και τις σύστασής του. Όπως είναι λογικό, εάν το υλικό κατασκευής του σπιτιού μας προέρχεται από περιοχές με μεγάλη φυσική ραδιενέργεια λόγω φυσικών κοιτασμάτων, τότε θα παράγει μεγαλύτερες ποσότητες ραδονίου, εφόσον περιέχει ουράνιο ή θόριο. Το καλό είναι ότι το ραδόνιο που κυκλοφορεί στο εσωτερικό των κτιρίων μας, φεύγει εφόσον αερίζουμε τακτικά τους χώρους αυτούς, ανοίγοντας απλώς τα παράθυρά μας.

Υπάρχουν όρια έκθεσης;

Στο σημείο αυτό θα πρέπει να τονίσουμε ότι η έκθεση σε ιοντίζουσες ακτινοβολίες, επιδρά αθροιστικά. Έτσι, σύμφωνα την International Commission on Radiological Protection (ICRP), θα πρέπει:
1. Το ευρύ κοινό να μην εκτίθεται σε ετήσια δόση πάνω από 1 mSv (επιπλέον της φυσικής ραδιενέργειας)
2. Το προσωπικό που εργάζεται σε περιβάλλον με ιοντίζουσες ακτινοβολίες σε ετήσια δόση πάνω από 20 mSv.

Και ορισμένοι πίνακες

Πηγή Ακτινοβολίας -Εκθεση
Φυσική Ραδιενέργεια
(υπεδάφους, αέρα)Q 1,2 mSv / έτος
Φυσική Ραδιενέργεια
(κοσμική ακτινοβολία στο επίπεδο της θάλασσας: 0,3 mSv / έτος


Πηγή Ακτινοβολίας -Εκθεση
Επτάωρη πτήση : 0,05 mSv
Ακτινογραφία θώρακος : 0,04 mSv
Κάτοικοι Chernobyl : 10 mSv / έτος
Πιλότος εσωτερικών πτήσεων : 2 mSv / έτος

Αξίζει να τονίσουμε ότι ο κίνδυνος ανάπτυξης καρκίνου εξαιτίας έκθεσης σε δόση 1 mSv, είναι ίδιος με το κάπνισμα 100 περίπου τσιγάρων.

Τέλος, θα πρέπει να καταλάβουμε ότι η ραδιενέργεια υπάρχει με την φυσική της μορφή στην Γη, εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Πολλές ιαματικές πηγές στον Ελλαδικό χώρο, βρίσκονται κοντά σε φυσικά κοιτάσματα ραδιενέργειας, με τις θεραπευτικές τους ιδιότητες να είναι αναγνωρισμένες από την Αρχαιότητα. Η ραδιενέργεια είναι προϊόν της φύσης και ΔΕΝ σκοτώνει τον άνθρωπο, εφόσον παραμένει φυσική και όχι τεχνητή, για την κατασκευή ICBM (διηπειρωτικών βαλλιστικών πυραύλων), πυρηνικών σταθμών, πυρηνικών αντιδραστήρων κτλ.

Ευχαριστούμε το Δ.Τοπαλτζίκη(Φυσικό), για το άρθρο.

http://www.ramnousia.com/2011/05/blog-post_9545.html