Promieniotwórczość jest to cecha jąder atomowych, które w wyniku samorzutnego rozpadu emitują różnego typu promieniowanie w postaci cząstek lub promieniowanie w postaci cząstek fotonów.
Jest wiele odmian promieniotwórczości, np.:
- sztuczna
- naturalna
- kosmiczna
Promieniotwórczość, którą wykazują nuklidy występujące w przyrodzie nazywamy naturalną, a promieniotwórczość, którą wykazują nuklidy stworzone sztucznie nazywamy promieniotwórczością sztuczną. Promieniotwórczość naturalna została odkryta w 1896 r. przez francuskiego uczonego A. H. Becquerela, który zaobserwował, że związki uranu powodują zaczerwienienie kliszy fotograficznej - wysyłają jakieś niewidzialne promieniowanie. Od nazwiska A.H. Becquerela została nazwana jednostka promieniotwórczości - Bekerel (Bq). Nad dogłębnym poznaniem tego zjawisk zajęli się Maria Curie- Skłodowska i Piotr Joliot - Curie. Odkryli oni dwa promieniotwórcze pierwiastki - rad i polon. W 1903 roku Henri Becquerel, Maria Curie-Skłodowska oraz jej mąż Piotr Joliot - Curie zostali uhonorowani Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie radioaktywności i badania w tej dziedzinie.
W 1934 roku córka państwa Curie, Irena Joliot-Curie i jej mąż Fryderyk Joliot dokonali odkrycia sztucznej promieniotwórczości. Przeprowadzili doświadczenie polegające na bombardowaniu atomów glinu jądrami helu, w wyniku, czego powstawały atomy fosforu. Rok później otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za to odkrycie.
ZAGROŻENIA
Zagrożenie wynikające z promieniowania jest uwarunkowane od pochłoniętej przez człowieka dawki promieniowania oraz jego rodzaju.
Promieniowanie naturalne możemy podzielić na trzy rodzaje:
- alfa
- beta
- gamma
Najniebezpieczniejsze jest promieniowania gamma, ponieważ łatwo przenika przez różne substancje, a zatrzymać może je tylko ołowiana ściana. Promieniowania alfa i beta są mniej niebezpieczne, ponieważ ich przenikalność jest stosunkowo mała. Promieniowanie beta może zatrzymać gruba deska, a promieniowanie alfa nie przedostanie się nawet przez kartkę papieru.
Wpływ promieniowania możemy podzielić na:
- wpływ bezpośredni, który ma miejsce wówczas, gdy promieniowanie niszczy wiązania cząsteczkowe (kwasy nukleinowe)
- wpływ pośredni, który może spowodować radiolizę wody (rozbijanie cząsteczek wody). W wyniku tek reakcji powstają wolne rodniki oraz aktywne jony.
Zbyt duże przyjęte przez człowieka dawki promieniowania są bardzo szkodliwe i powodują różne zmiany w organizmie. Jeśli zmiany nie są zbyt duże, to organizm ludzki potrafi w odpowiedni sposób się bronić. Jeśli dawka promieniowania jest duża, to prowadzi do licznych nieodwracalnych zmian oraz niszczy strukturę komórek. Wrażliwość ludzkiej tkanki na promieniowanie jest zmienna w szerokim zakresie. Największa wrażliwość wykazuje układ krwionośny oraz rozrodczy. Najbardziej wrażliwymi tkankami na promieniowanie są: szpik kostny, tkanka limfatyczna, nabłonek jąder, nabłonek żołądka. Mniejszą wrażliwość wykazują: tkanka łączna, skóra, narządy rozrodcze kobiet, kości, trzustka, wątroba. Zdecydowanie najmniejsza wrażliwość wykazują układ mięśniowy, układ nerwowy oraz mózg. Zmiany popromienne możemy podzielić na:
- zmiany somatyczne, które wpływają na procesy życiowe organizmu ludzkiego;
- zmiany genetyczne, które powodują niepowracalne zmiany oraz uniemożliwiają prawidłowe przekazywanie cech następnym pokoleniom.
Choroba popromienna jest bardzo niebezpieczna i zwykle powoduje śmierć, nieodwracalne zmiany w organizmie lub choroby, np.: białaczkę, anemię plastyczną.
Najczęstszymi objawami choroby popromiennej są:
- osłabienie
- wymioty
- biegunka
- bóle głowy
- spadek odporności organizmu
- owrzodzenie jelit
- zapalenie gardła itp.
Wraz z upływem lat występują skutki późne choroby popromiennej. Są to:
- rak
- niedokrwistość
- zaćma
- proces przedwczesnego starzenia się
- białaczka
We wczesnym stadium choroby istnieje szansa wyleczenia poprzez operację przeszczepu zdrowego szpiku kostnego do organizmu.
Promieniowanie w dość znaczący sposób wpływa na komórki człowieka. Powoduje ono np.:
- śmierć komórki w związku, z czym komórka nie może dalej pełnić swojej funkcji
- zmianę kodu genetycznego komórki w związku, z czym kolejne pokolenia komórek nie jest identyczne z komórkami macierzystymi
- niemożność reprodukcji żywej komórki
- czasami promieniowanie nie wpływa na komórkę
KORZYŚCI
Obok szkodliwych skutków, jakie wywołuje, przy odpowiednim dawkowaniu, promieniowanie jonizujące może być wykorzystywane do różnych celów. Promieniowanie ma bardzo duże zastosowanie w medycynie, przy m.in. prześwietleniach rentgenowskich, tomografii komputerowej, radioterapii.
Powszechnie stosowaną metodą jest promieniowanie żywności, po to, aby mogła być przechowywana dłużej. Badania wykazały, że produkty żywnościowe, które zostały napromieniowane w celu utrwalenia nie są toksyczne ani promieniotwórcze. Jednakże wywołują procesy chemiczne. Zasięg oraz typ tych zmian jest uzależniony od składu chemicznego badanego produktu, temperatury, dawki napromieniowania, dostępu tlenu oraz światła w czasie napromieniowania. Skutkiem napromieniowania są powstające rodniki i zmniejszająca się zawartość witamin.
Metody promieniotwórcze znalazły zastosowanie także w przemyśle. Są wykorzystywane w procesie sterylizacji sprzętu wykorzystywanego w medycynie, w procesie barwienia tkanin, elektronice (elementy półprzewodnikowe), modyfikacji polimerów lub innych substancji, w procesie zabarwiania szkła oraz sztucznych i naturalnych kamieni.
Metody radiacyjne są wykorzystywane w sprzęcie promieniotwórczym (reaktory, mierniki, czujniki oraz regulatory).
Branża metalurgiczna oraz chemiczna wykorzystuje promieniotwórczość w grubościomierzach, gęstościomierzach, miernikach odczytujących poziom materiałów sypkich oraz ciekłych.
Inna metodą radiacyjną wykorzystywaną w przemyśle jest analiza radiacyjna (analiza jądrowa składu substancji). Stosując te technikę jesteśmy w stanie określić zanieczyszczenie ilościowe metalami ciężkimi w odpadach oraz azotu w nawozach sztucznych. Możliwa jest analiza jakościowa w tym samym czasie kilku pierwiastków.
Kolejne zastosowanie promieniotwórczości znajdziemy w militariach. Dotychczas stworzono bomby jądrowe (atomowe - 1945) wykorzystujące reakcje rozszczepienia jąder 233U lub 239Pu; bomby termojądrowe (wodorowe - 1952), opierające się na syntezie jąder helu z izotopów wodoru i litu (tutaj zwykła bomba jądrowa stanowi tylko zapalnik inicjujący reakcję termojądrową); bomby neutronowe (lata siedemdziesiąte), emitującą większą część energii w postaci promieniowania neutronowego, nieniszczącego obiektów materialnych, ale zabijającą istoty żywe.
PODSUMOWANIE
Kończąc moją pracę pragnę tylko zwrócić uwagę na to, że promieniotwórczość sztuczna jak i zarazem naturalna to ?wynalazki?, które czynią wiele złego jak i dobrego. Dzięki promieniotwórczość mamy teraz wiele urządzeń, które pomagają lekarzom diagnozować choroby i leczyć ludzi. Wiele urządzeń jak i materiałów ma możliwość powstania tylko dzięki odpowiednim technikom napromieniowania. Jednocześnie promieniotwórczość jest przyczyną wielu chorób, skażeń i problemów związanych z naszym organizmem.