Радиациялық қалдықтарды жою

Мазмұны

Кіріспе

Атом энергиясы – адам өмірінде маңызды орын алады. Энергия жеткілікті болғанда қоғамның дамуы қарыштап алға басады. Оған жиырмасыншы ғасыр дәлел. Бүгінгі күнгі негізгі энергия қоры болып саналатын – көмір, мұнай, газ бір кезде өзінің шегіне жетуі мүмкін. Соны болжай білген ғалымдар энергия көзін ашты. Бұл – атом энергиясы. Атом энергиясы адам өмірінде кең қолданылатын энергия түріне айналып келеді. Бұл энергия түрімен жұмыс істегенде, оның адам ағзасына тигізетін әсерін және соған байланысты физиологиялық өзгерістерді біліп, денсаулықты сақтау маңызды мәселе.

Биологияның барлық салаларының табиғи құбылыстарымен тығыз байланысты өріс алтынын ғылымның бүгінігі даму деңгейі айқын көрсетіп отыр. Өсімдіктер күн сәулесінің энергиясын өзіне сіңіріп, тіршілігін жалғастырса, жануарлар және адам организміндегі физиологиялық құбылыстардың өтіп тұруы да энергияны қажет етеді. Табиғи энергияның тым жоғары немесе төмен болуына байланысты тірі организмнің пайда болып, дамып, күрделенуі немесе Жер бетінен жойылып кетуі эволюциялық кезеңдерде кездесіп отырған.

Табиғи энергия және жасанды энергия /атомнан алынған/ әсерлері қатарлас келсе, онда тірі организмнің өмір сүруіне қауіп туатынын оқымыстылар зерттеулерінде ғылыми тұрғыдан дәлелдеп берді.

Жыл өткен сайын адамдардың радиоактивті сәулеленумен зақымдануы көбеие түсуде. Өйткені жыл сайын атом электр станциялары салып, олар іске қосылып жатыр. Сондай-ақ неше түрлі тездеткіштер (ускорительдер) сыналып, атом бомбалары жарылып жатыр. Олардан қаншама радиоактивті сәулелер бөлініп шығып, адамзат баласына неше түрлі зиян келтіріп, әлі де келтіруде. Сондықтан да адамзат баласын радиациядан қорғау осы кездегі кезек күттірмейтін өзекті мәселеге айналып отыр.ағаштарды радиациядан қорғау үшін неше түрлі киімдер тігуді қажетті етеді. Олардың құрамында қорғасын болады. Ол гамма сәулесін тұтып қалып, адам денелеріне сәулені артпайды.

Космостан келетін космостық сәулелерден практика жүзінде адамзат баласының қорғануға ешқандай мүмкіндігі жок. Ол 1000км атмосфералық қабаттан лезде өтіп кетеді де жер шарына түгелдей таралды. Космонавтарды да космос сәулесін қорғау оңай шаруа емес екендігін өмірдің өзі көрсетіп отыр Әлем ғалымдарының болжаулары бойынша 21 ғасырдың алғашқы ширегінде планетамызда энергетикалық қордың тапшылығы сезілу қаупі бар, оның шикізатына деген талас күшеюде. Мұндай адамзат цивилизациясына төңген экологиялық қауіп-қатер ең жоғарғы мемлекетаралық деңгейде мойындалып отыр. Тіпті, экологиялық апаттың туындауы ғылыми-техникалық прогрестің «даму» құбылысына деген көзқарасты дүдәмалдыққа әкеліп отыруы жер-жерде байқалуда. Сөйтіп адамзат құндылығының кейбір шкалаларын қайта қарастыру қажеттілігі пайда болуда. Бүгінгі таңда иондаушы сәулелердің антропогендік көздері көптеп табылуда. Олар қоршаған ортаны ластаумен қатар әртүрлі биологиялық кері нәтижеліктің басты себепкері болуы әбден мүмкін.

Радиацияға толы сфера

Радиацияға толы сфера – Біздің қоршаған ортада радиактивті элементтердің (заттардың) көп болуынан. Бұл ашық түде болуы, антропогендік факторлармен де болады. Осы 1940-1980 ж әлемде 1349 рет ядролық сынақтар жүргізілді. Осының нәтижесінде өте үлкен, өте көп қоршаған ортағарадионуклидтер әкеліп соқтырды. 1950 ж атмосферада және су астында 11,000 кем емес радиоактивті қалдықтарымен контейнерлер жүргізілді. 60 жылдары Арикаспийде әлемдік мақсатқа байланысты 50 жер асты ядролық жарылыстар болып өтті.

Чернобыль оқиғасы АЭС  1986 жылғы өзінің қауіпті жағдайымен, өте үлкен экологиялық фактор ретінде тарихта қалған. Әлемдік радиациялық заттардың атмосфераға тасталғанымен 77 кг болып шықты (салыстырмалы түрде Хиросимода бомбасының жарылысынан кейін 740 г тасталған радионуклеидтер),сонда да радиоактивті заттардың 70% Белорусь территориясында кездеседі.

Россиядағы Ченобыль АЭС-сы, 1995 ж. ластану систематизацияландыру жұмысы аяқталды. Ластанғаны – 137. (15%-ы тасталынған радионуклеидтердің толық саны). Көбі Брянская, Колужская, Тульская және Орлов облыстары.

Нәтижеінде Чернобль оқиғасының кезінде құрылған ормандардың 600 га болып шықты, ол зақымданғандардың 15,000 га. Радионуклеидтерден Дуная, Днепр, Днестра, Дона, Волги өзендерінің бассеиндері зақымданды, ол суқоймалардан (Киев, Коневский т.б.)

Осылай, қалдықтар ағылшын және француз атомдық зауыттары өздерінің радионуклеидтермен айтарлықтай бүкіл Солтүстік Атлантинаны, Сотүстік Корвежскиді, Гренландия, Баренцево көлдерін зақымдандырды.

көлінде 11,000 радиоактивті қалдығы контейнерлер, және де 15 атомдық суасты қайықармен реакторлар батып кеткен.

Айналадағы ортаны радиация қалдықтарымен ластау – адамға да, табиғатқа да жасалған зиянкестік. Сондықтан атомдық реакторлар мен атомдық электор станцияларын салуда, уран өндіруде, олардан шығатын радиактивті қалдықтардан сақтануды ескеріп жеті рет өлшеп, бір рет кескен жөн. Атом энергиясын қауіпсіз өндіру адамзатқа қойылып отырған үлкен сын, онсыз өркениеттің өрге басуы мүмкін емес. Алайда радиактивті қалдықтарды залалсыздандыру немесе қауіп келтірместей етіп сақтау адамзат алдындағы ең күрделі мәселелердің біріне айналып отыр. Бұл мәселелерді оңтайлы шешу үшін ұлттық деңгейде арнайы радиациялық қауіпсіздік шаралары қабылданып іске асырылуы керек. Кері жағдайда табиғатта үздіксіз жүріп жататын зат алмасулары салдарынан, радиактивті бөлшектер жер бетіндегі тіршілік атаулыны бірте – бірте жоятын болады міне, сондықтан қошаған табиғи ортаның тазалығын сақтауда әр адамға зор жауапкершілік жүктеледі.

Альфа бөлшектер – кейбір радиоактивті заттардың ыдырауынан шығып, екі  рет иондаған  гелий  атомының ядросы  (  Не). Альфа бөлшектері бір-бірімен өте күшті байланысқан екі протоннан және екі нейтроннан тұрады. Альфа бөлшектерінің массасы 6,644·10ֿ²  гр, заряды электрон зарядынан екі есе артық. Альфа бөлшектері нейтрон мен кейбір радиоактивті изотоптарды алуға арналған ядролық реакцияларда пайдаланылады. Альфа бөлшектердің ұзақ әсері нәтижесінде тірі организм сәуле ауруына шалдығады. Альфа бөлшектері парақ қағазға тұтылып, одан өте алмайды. Бірақ та, адам терісінда қалып қойса немесе ішкі органдарына тыныс жолымен, яғни жеген тағамы арқылы өтіп кетсе, ӨТЕ ҚАУІПТІ!!!

Бета бөлшектер – атом ядросына бета ыдырау кезінде бөлініп шығатын электрондар мен позитрондар. Бета бөлшектері электрондар болса β– деп, ал позитрондар болса β+ деп белгіленеді. Бета бөлшектерінің өтімділік қабілеті үлкен. Олар адам ағзасына 1 – 2см тереңдеп ене алады. Алайда бірнеше миллиметр алюминий қаңылтыры оны толық жұтып алады.

Гамма сәулелер - өте қысқа толқанда (толқын ұзындығы 1ºА=10ˉ  см-ден аз) электромагниттік сәуленің бір түрі. Гамма сәулелері атом ядросының радиоактивті түрленуі, микробөлшектердің зат ішінде кенеттен тежелуі, элементар бөлшектердің аннигиляциясы және әр түлі ыдырау (πº-мезонның ыдырауы) т.б. процесстер кезінде бөлініп шығады. Гамма сәулелерді электромагниттік толқын ретінде де қарастыруға болады. Ұзын толқынды гамма сәулелердің толқындық қасиеті, ал қысқа толқынды гамма сәулелердің корпускулалық, яғни бөлшекке ғана тән қасиеті (фотоэффект, Комптон эффектісі) басым болады. Гамма сәулелердің (γ-кванттыңэнергиясы Е=hν) арқылы өрнектеледі. Энергиясы Е=І ГэВ шамасындағы  гамма сәулелер зарядты бөлшек үдеткіштерінде электронның кенеттен тежелуі кезінде бөлініп шығады. Гамма сәулелері – ең өткір сәулелердің бірі. Гамма сәулелердің өткірлігі оның энергиясы мен сәуле өтетін ортаның қасиетіне байланысты анықталады. Гамма сәулесін шығаратын радиоактивті заттар техникада түрлі ақауларды анықтауда,медецинада әр түрлі ауруларға диагноз қоюда және оны емдеуде кеңінен қолданылады.

Сәулелік ауру - әр түрлі иондауыш сәулелердің әскерінен пайда болатын қатерлі сырқат. Адам, жануарлар, микроорганизмдер және өсімдіктерге жер қыртысынан бөлінетін гамма-сәулелер және космос сәулелері сырттан, организмде болатын радиоактивті элементтер (  К, Ra,  Rn,  С т.б.) сәулелері іштен әсер етеді. Егер бұл сәулелер тірі организмге артық мөлшерде өтсе клеткалардың, органдардың тіршілігіне қауіпті ауру туғызады. Адамда ортаның әсерінен және ішкі органдарға, әсіресе тыныс алу жолы арқылы теріге, ішек қарынға радиоактивті заттардың өтуінен пайда болады. Сәлелік ауру жедел және созылмалы деп екіге бөлінеді. Жедел түрі бір мезгілде организмге сәуленің өте көп мөлшері өткен жағдайда пайда болады. Ал созылмалы сәлелік ауру сәуленің аз мөлшерінен зақымданғанда, кейде жедел түрі созылмалы түрге айналуынан болады. Сәлелік ауруының белгілері организмге өткен сәуленің мөлшеріне байланысты 100p өткенде ауру жеңіл өтеді, организмдегі өзгеріс кейде тіпті байқалмауы мүмкін. Сәуле мөлшері 100p-нен артса, организмде аурудың белгілері анық білінеді, мұндайда, мысалы, сүйек кемігінің қызметі бұзылады, қан азаяды, тіршілік әрекеті төмендейді, организмнің ауру туғызатын микробтарға қарсы қабілеті нашарлайды. Егер организм 600p мөлшерінде сәулеленсе, 1–2 айда өледі. Сәулелік ауруына шалдыққан адамның бірнеше минуттан кейін жүрегі айниды, құсады, әлі кетеді. Мұндай жағдай 3–4 тәуліктен кейін басылып, науқас 14–15 күн, кейде 4–5 жетідей айыққандай сезінеді. Бірақ науқастың жалпы жағдайы нашарлайды, кейбір органға қан құйылады, дене температурасы көтеріледі, іші өтеді, тәбеті кемиді, терісі көгереді, тістің түбі қанталайды, шашы түсе бастайды. Мұндай жағдай 15–20 күнге созылады. Организмнің әр түрлі ауруларға қарсы тұратын қабілеті кемігендіктен өкпе қабынады, теріге іріңді жара шығады. Егер организмге сәуленің 1000–5000р мөлшері өтсе, сәулелік ауруына ішек – қарын шалдығып, зат алмасуы, әсіресе тұз және су алмасуы бұзылады да, ол қан айналысына әсер етеді. Сәулелік ауруының бұл түрінен адам алғашқы 1–2 тәулікте өледі. Қарттар мен балалар сәулелік ауруын көтере алмайды. Сәулелік ауруының қай түрінде болмасын организмнің қан айналыс, нерв, ас қорыту жүйесінің

қызметі бұзылады. Емі: қан түйіршіктері түзілетін органдарға операция жасалады, қан құяды, антибиотиктер, құнарлы тағам беріледі, витаминмен емдеу, таза ауа, емдік физкультура, организмді әлдендіретін препараттар қолданылады. Сәулелік ауруына үй жануарлары мен өсімдіктер де шалдығады. Сәуленің мөлшеріне қарай сәулелік ауру жануарларда жеңілу (150-200р), орташа (200-400p), ауыр (400-600p) деп бөлінеді. өсімдіктер сәулелік ауруына шалдыққанда углевод, май, нуклеин қышқылдарының алмасуы бұзылады. Жануарларға адамды емдегенде пайдаланатын дәріледі беріледі, ал өсімдікдің ауруына ем әлі табылған жоқ.

Күнге күю – күн сәулесінің әсерінен меленин пигменті көбеюден терінің қоңыр түске боялуы. Ультракүлгін сәуленің әсерінен тері тез қызарып, терінің зат алмасуы, қан айналысы жақсарады. Терідегі минерал заттарының алмасуын қалыптастыратын «D» витамины молаяды. Сондай-ақ күнге күю әр түрлі тері ауруларын (терлегіштік, қабыршықты теміреткі безеу т.б.) емдеуге пайдалы. Күнге күйгенде алғашқы күндері 10–15 минут, кейін қыздырыну уақытын ұзарту қажет. Кенет ұзақ қыздырынса күн сәулесі өтіп, адамның дене қызуы көтеріліп, басы ауырып, қалтырауы, кейде естен тануы мүмкін. Сондықтан күнге күюден бұрын дәрігерге қаралып денсаулығын мұқият тексерту керек. Тері біркелкі күю үшін қыздырыну алдынды денеге өсімдік майын (шабдалы, жаңғақ майы т.б.) жаққан жөн.

Қара құрдым – ғарыштық нысан. Ол гравитациялық күштің әсерімен өзінің (rg=2GM/c², М – дененің массасы, G – гравитациялық тұрақты, c – жарық жылдамдығының сан мәні) кіші мөлшерге дейін сығылуы нәтижесінде пайда болады. Гравитациялық өріс кернеулігі орасан зор болуына байланысты қара құрдым сыртқа сәуле шығара алмайды. Ғаламда қара құрдымның болатыны жөніндегі алғашқы болжам жалпысалыстырмалық теориясы негізінде жасалды. Қара құрдымның пайда болуы жайындағы алғашқы пікірдің біреуіжұлдыздардың эволюциялық теориясына негізделген. Ол бойынша қойнауында термоядролық энергияның көзі таусылған жұлдыз қара құрдымға айналады. Массасы М>Мкриз=1,5 - 3Мo (Мo – Күннің массасы) жұлдыздардағы ішкі қысым күші гравитациялық күшке қарсы тұра алмай, біртіндеп соғыла береді. Сыртқы беті, радиусы rg сфераға (Шварцшильд сферасы) дейін сығылған жұлдызда мынадай ерекше қасиет байқалады: Шварцшильд сферасының ішінен шыққан сигнал (жарық, бөлшектер) оны көктей өтіп, сыртқы бақылаушыға жетпей, сонда қалып кқояды. Жарығы сыртқа шыға алмайтын облыс шекарасын қара құрдымның горизонты деп атайды. Қара құрдымның гравитацичлық өрісінің үлкен ара қашықтықтарда кәдімгі жұлдыз өрісінен айырмашылығы болмайды. Зерттеулер нәтижелері көрсеткендей қара құрдым абсолют қара дене тәрізді температурасы Т=10² /М (кельвин бойынша) сәуле шағарады. Қара құрдымның осындай сәуле шығару механизмін 1974 ж. ағылшын физигі С.Хоукинг қарастырды. өздігінен пайда болған, сондай-ақ, жұлдыздық табиғаты бар қара құрдымды іздестіру қазіргі астрономияның аса маңызды мәселелерінің бірі болып саналыды. Галактикалар мен квазарлардың қарқынды процестер өтіп жататын қойнауында аса үлкен қара құрдымдардың (М~10 – 10 Мo)орналасуы да мүмкін деген болжам бар.

Радиация көздері, табиғи радиоактивтілік, жергілікті жердің радиоактивті зақымдалуы

Радиоактивтілік және оған жалғасатын иондық сәулелену Жер бетінде тіршілік пайда болғанға дейін өмір сүрді. "Иондық сәулелену" атауы физикалық табиғаты бойынша әртүрлі сәулелену түрлерін біріктіреді. Радиоактивтік материалдар Жер мен Күн жүйесінің планеталарының қүрамына олар пайда болған сәттен бастап кірді. Радионуклидтер тау жаныстарында, топырақта, суда кездеседі. Олар белгілі бір деңгейде өсімдіктер, адам үлпасы мөн мүшелерінде және хайуанаттарда да кездеседі. Радиоактивтілікті ашу француз ғалымы Анри Беккерелдің есімімен байланысты, ол 1896 жылы қара қағазбен жабылған фотопластинканы ағартқан уран түзының сәулеленуін анықтады. Жарыққа және 1895 жылы ашылған рентген сәулелеріне үқсастыру бойынша бүл қүбылыс радиоактивтілік атауына ие болды, яғни сәулелендіру қабілеті. Радиоактивтілік сәулелену көптеген физиктер мен химиктердің назарын аударды. Осы қүбылысты зерттеуге Мария және Пьер Кюри орасан зор үлес қосты. 1898 жылы олар уранның сәулеленгеннен кейін басқа химиялық элементке айналатындығын анықтады. Олардің кейбірін - радий мен полонийді ғалымдар таза күйінде ажыратты. Бір грамм радийдің сәулеленуінің бір грамм уранның сәулеленуінен миллион есе асып түсетін болып шықты. Бүдан кейін радий өзінің "сәулеленуші" атауына ие болды. Аз уақыттан кейін радиоактивті сәулеленудің біртекті емес екендігі және иондаушы және кіру қабілетімен ерекшеленетін сәулеленудің үш түрінің бар екендігі анықталды. Сәулеленудің осы үш түрі грек харіпінің алғашқы әріптерімен аталды: альфа, бета және гамма. Кейіннен альфа-бөлшектің гелийдің алты, ондық ядросы; бета-бөлшектің электрон екендігі, гамма-сәуленің электромагнитті сәулелену екендігі анықталды. Радиоактивтік ыдырау кезінде шығатын бөлшек пен гамма-квант заттармен ықпалдаса отыра өз энергиясын иондануға жүмсайды. Осы сәулелердің ортақ термин ретінде мына сөздер пайдаланылады: иондаушы сәулелену, иондағыш радиация немесе жай ғана радиация.

Иондаушы сәулелену - элементті бөлшектер ағынынан (электрон, протон, нейтрон, позитрон) және электрон магнитті сәулелену кванттарынан түратын сәулелену, олардың заттар мен ықпалдасуы бүл заттарда әр түрлі заттардың пайда болуына алып келеді. Радионуклид - атомдық салмағы мен атомдық заряды бар радиоактивті заттың атомы. Бірдей зарядтары бар, алайда атомдық салмағы әр түрлі атомдар осы элементтің изотоптары деп аталады.

Радионуклидтің ыдырау өнімдерінен басқа иондаушы радиацияға Жерге ғаламдық кеңістіктен келген ғарыш сәулелері мен электр энергиясын иондаушы сәулеленуге айналдыратын сәулеленудің жасанды көздері жатады (рентген аппараты, элементті бөлшектерді жылдамдатушылар және т.б.). Иондаушы сәулелердің әр түрлі ену қабілеті жоғалған энергияның әр түрлі жылдамдығымен байланысты болып шықты. Альфа бөлшектөр заттармен ықпалдаса отыра өз қозғалысының бойын толық иондайды, сөйтіп энергиясын жылдам жоғалтады. Сондықтан альфа бөлшектердің көптеген заттардағы қозғалысы үлкен емес - олар ауада 3 - 8 см өтеді, металда - 10 микрон, ал тіпті тығыз қағаздың бір бет парағы да альфа бөлшекті толығынан ұстайды.

Бета-бөлшектер үлкен ену қабілетіне ие, ауада олар 2 метрге дейінгі жолдан өтеді, ал олардың металда жүтылуы үшін қалыңдығы бірнеше миллиметр қабат жеткілікті.

Гамма-кванттар ауада жүтылмайды, ал олардың ағынының әлсіреуі гамма квант пен жүту материалының энергиясына тығыз байланысты. Мысалы, цезий - 137 гамма-сәулеленуін әлсірету үшін қалындығы 30 см алюминий немесе қалындығы 8 см қорғасын қабаты мыңдаған есе қажет. Екінші жағынан гамма-кванттар (альфа және бета-бөлшектер сияқты) барлық бағыт бойынша кең мүмкіндікті көз-дер ретінде шығады. Сондықтан да олардың жиілігі қашықтық квадратына сәйкес керісінше азаяды, яғни бір метр қашықтықтағы сәулелену жиілігі 10 см қашықтықтағыдан 100 есе аз болады.

Геохимиялық процестердің нәтижесінде радиоактивті элемент-тер жер қыртысында болуы, табиғи суларға түсуі, желдету процес-теріне қатысуы мүмкін.

Көп жағдайда тау жыныстарындағы уран су бетіне шығып, оны едәуір қашықтыққа айдайды. Барлық табиғи суларда уранның қандай да бір мөлшері кездеседі. Егер судың жолында уранды жақсы бөлетін геологиялық ошақ кездессе ол сонда жинақталады және геологиялық процестердің үлкен созымдылығын ескергөнде (ондаған және жүздегөн мың жылдар) бүл орындардағы уранның жинақталуы айтарлықтай көлемге жетуі мүмкін. Уранның қайта жинақталуы туралы ғана бірнеше мысал келтіруге болады. Қазылған көне хайуанаттар сүйектері қатты байытылған - проценттің он үлесіне дейін. Кейбір көмір өндіретін орындарда уран проценттің жүздеген үлесі деңгейіне дейін жинақталған учаскелерге түседі. Алайда уранның өзі организмге енгеннің өзінде үлкен радиациялық қауіп төндірмейді, өйткені оның үлөстік белсенділігі (яғни, белсенділігі бір граммға есептелген) көп емес, ол организмнөн тез ығыстырылады және көп мөлшерде енген жағдайда (бір грамм шамасы) радиоактивтілікке байланысты химиялық улану басталуы мүмкін. Ураннан ыдыраған өнімдердің радиациялық қауіптілігі едәуір жоғары. Олардың арасында радон бірінші орын алады. Радон - дәмі мен иісі жоқ түссіз газ, ауадан 7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі болып табылады. Радон жер қыртысынан біртіндеп бөлінеді, алайда оның сырқы ауадағы жинақталуы көлемнің әр түрлі нүктелері үшін елеулі ерекшеліктерімен көрінеді. Топырақ эмиссиясын қоспағанда минералдық тектегі қүрылыс материалдары: қиыршық ақ тас, цемент, кірпіш және т.б. радон көздері бола алады. Барлық жыныстарда уран мен торий кездеседі. Ал кейбір жыныстарда, мысалы гранитте уран көбірек жинақталуы мүмкін. қүрылыс материалдарына радон радий ыдырағанда пайда болады. Пайда болған радонның бір бөлігі көзге көрінбейтін тесік арқылы ғимаратқа түседі. Егер ғимарат нашар желдетілсе, ал қүрылыс материалдары мен топырақ уран мен радийдың едәуір үлкен мөлшерін бойында үстаса, онда радон үлкен мөлшерде жиналуы мүмкін. Адамның ғимаратта едәуір уақыт болатындығын ескергенде, ол ала алатын тиімді сәулелену дозасы кәсіпқойлар алатын доза жүктемесінен асып түсуі мүмкін. Көп жағдайда радонға байланысты дозалық жүктемені едәуір азайтуға болады. Жертөбелерді қымтау мен желдету топырақтан радонның өтуін айтарлықтай азайтады. Табиғи радиоактивтік элементтер қабырғада көп болса, радонның жиналуын қабырғаны герметикалық бояумен сырлау және қатты желдету арқылы азайтуға болады. Радиацияның табиғи көздеріне космостық сәуле жатады. Олар алынатын радиацияның табиғи көздері дозасының жартысын қүрайды.

Радиациялық ластану

Қазіргі кезеңнің өзекті мәселелерінің бірі – радияциялық ластану болып қалып отыр. Радиактивті ластанумен күресу тек алдын алу сипатында ғана болады. Себебі табиғи ортаның мұндай ластануын нейтралдайтын биологиялық ыдырату әдістері де, басқа да механизмдері де жоқ. Қоректік тізбек бойынша тарала отырып (өсімдіктерден жануарларға) радиоактивті заттар азық-түлік өңімдерімен бірге адам ағзасына түсіп, адам денсаулығына зиянды мөлшерге дейін жиналуы мүмкін.

Радиоактивті ластану – қоршаған ортаны өте қауіпті әсер әкелетін физикалық ластанудың түрі. Бұл ластану адам денсаулығы мен тірі организмдерге радиациялық сәулелену арқылы зиянды әсер жасайды. Қазіргі уақытта дамыған елдерде ядролық энергетиканың дамуына байланысты қоршаған ортаның радиациялық ластануы үлкен қауіп тудыруда. Ластанудың бұл түрі химиялық кейін екінші ортаға шықты. Радиациялық ластанудың мынадай топтарға бөледі:

1) Радиоактивті заттардың  бөлінуінің нәтижесінде пайда  болатын альфа — (гелий ядросы), бетта –(жылдам электрондар) бөлшектердің  және гамма – сәулеленулердің  әсерінен болатын радиациялық  ластану (физикалық ластану түрі);

2) Қоршаған ортадағы радиоактивті  заттардың мөлшерінің көбеюіне  байланысты болатын ластану (химиялық  ластану түрі).

Ортаның радиациялық ластануына атом қаруын сынау аз үлесін қосқан жоқ, ол радионуклидті жауын-шашынның түсуіне әкелді. Радионуклидтер – бұл элементтердің электрондарды атомдардан шығарып, оларды басқа атомдарға оң және теріс йондар жұбын түзуімен қосаға қабілетті радиобелсенді сәулелену шығаратын изотоптары. Мұндай сәулеленуді иондаушы деп атайды. Кейбір заттарда барлық изотоптар радиобелсенді болып табылады. Атап айтқанда. Оларға технеций, прометий, сондай-ақ Д.И.Менделеев кестесінің полоний басталып трансурандылармен бітетін барлық элементтері жатады.

Гелий ядроларының (альфа –сәулелену) немесе жылдам электрондардан (бетта – сәулелену) тұратын бөлшектер ағынын корпускулалық сәулелену деп атайды. Электромагнитті иондаушы сәулелену – бұл гамма — сәулелену мен оған жақын рентгендік сәулелену. Альфа және бетта-сәулелену организмнен тысқары тұрып та оған әсер ете алады.

Иондаушы сәулелену жоғары дамыған ағзаларға, бірінші кезекте – адамға аса күшті әсер етеді. Оған микроағзалар төзімдірек келеді. Эксперименттік зерттеулер белсенділігі 3,7-1014 Бк (10 мың Ки) гамма сәулеленудің (кобальт-60, цезий-137) қуатты көздерінің қасында жоғарғы топтағы бірде-бір өсімдік немесе жануар тірі қалмайтындығын көрсеткен. Түрлі радинуклидтердің организмге әсері аса сан алуандығымен ерекшелінеді, әйтсе де жалпы алғанда, оларға мутагенді және бластомогенді эффект тән. Мысалы, 131-иодтың аз мөлшерінде қалқанша бездің қызметі бұзылады, ал көп мөлшерінде – зиянды ісіктер түзіледі.

Радиациялық ластанудың көздері. Радиациялық қауіптердің әсерлері шыққан тегі бойынша табиғи және антропогенді болып бөлінеді. Табиғи факторларға қазба рудалары, жер қабаттарындағы радиоактивті элементтердің бөлінуі кезіндегі сәулелену және т.б. жатады. Радиациялық өндіруге және қолдануға, атом энергиясын өндіруге және ядер қаруын сынауға байланысты жұмыстар жатады. Сонымен адам өміріне өте қауіпті радиациялық антропогендік әсерлер адамзаттың мына іс-әрекетімен тығыз байланысты:

• Атом өнеткәсібі;

• Ядролық жарылыстар;

• Ядролық энергетика;

• Медицина мен ғылым.

Бұлар қоршаған ортаны радиоактивті элементтермен және радияциялық сәулелермен ластайды. Юұдан басқа атом өнеркәсібі радиоактивті қалдықтардың көзі болып, адамзатқа жаңа үлкен қауіп және әлі шешімін таппаған мәселені – оларды көму мен жою мәселелерін алып келді.

Келесі бір қауіпті радинуклид – стронций-90, ол ядролық сынақтардың нәтижесінде түзіледі (жартылай бөліну периоды 27,7 жыл). Ол ағзаға асқазан-ішек трактісі , өкпе, тері жабыны арқылы түсіп, қаңқа мен жұмсақ ұлпаларға жиналады. Стронций қанда патологиялық құбылыстар тудырады, ішке қанның құйылуына, сүйек кемігінің құрлысының бұзылуына әкеледі. Зақымданған соң ұзақ мерзімнен кейін (келесі ұрпақтарда) ісіктер, ақ қан ауруы болуы мүмкін.

Қазіргі гигиена ғылымының өзекті мəселесі адам өмір сүретін ортаның зиянды жəне қауіпті факторларын анықтау ғана емес, сонымен қатар олардың халық денсаулығына тигізетін қауіп-қатерін бағалай білу болып табылады. Қауіп-қатер туғызатын əртүрлі факторлар нақты елдің, аймақтың жағдайларына да тəуелді екенін ескеру қажет.

Радиоактивті заттардан қорғану

Радиоактивті заттардан қорғаудың бірнеше жолдары бар. Олар: физикалық, химиялық және биологиялық тәсілдері. Физикалық тәсіл. Бұл тәсілдің ұйғаруы бойынша, дер кезінде қол-аяқты денені жылы су мен жуып отыру керек. Қолға арнаулы түрде дайындалған перчаткаларды кию керек. Қатты радиоактивті элементтердің бөлшектерінің кішкентай түйіршіктері ішкі органдарға өтіп кетпеуін қадағалап отыруы керек.

Екер кішкентай бөлшектер ішкі органдарға өтсе, олар тез арада ағзадан шыға қоймайды. Әсіресе радий, уран, плутоний, стронций, иттрий және цирконий бөлшектері ағзаларға өтсе қауіпті ісіктер туғызуы мүмкін. Олар радиоактивті сәулелер таратады. Цезий тез еритін тұздарды түзеді. Сөйтіп адам ағзаларының жұмсақ тканьдерінде жиналады да үнемі иондалған сәулеленуді таратады.

Радиоактивті стронцийдің бөлшектерін адам ағзаларынан шығару оңай емес. Стронцийді кальциймен ығыстырып шығаруға болады. Тез еритің цезий – 137 бөлшектерін ағзалардан ығыстырып шығару үшін көп мөлшерде су ішу керек. Радиоактивті элементтерді ағзалардан шығару үшін қымыздық сірке қышқылы мен лимон қышқылынкөп мөлшерде пайдалану керек. С,Д витаминің ішу өте пайдалы (сәбіз, редис). Арақ-шарап ішуге болмайды. Олар радияцияның әрекетін күшейтіп жіберуі мүмкін. Бірақ кейбір адамдар Уран өндіретін шахталарда істеп жүріп күніне азды- көпті арақ ішіп жүрген. Ол адам күні бүгінге тірі. Ал арақ ішпеген оның әріптестері жарық дүниемен баяғыда қоштасқаның ол жіпке тізгендей айтып беріп отырады. Біздіңше, азды-көпті арақ-шарап ішіп отырған жөн болғаны.

Радияциядан қорғанудың химиялық және биологиялық жолдары. Радияцияға қарсы қолданатын препараттарды радиопротекторлар деп аталады. Олар радиоактивті элементтердің бөлшектері ағзалардан шығару үшін неше түрлі химиялық препараттарды пайдаланады.

Олар ағзаларды радияциядан сақтап қалады. Иондалған сәулеленуді ем-дом ретінде пайдалануға болады. Дерттерге диагностика қою үшін де таңбаланған атомды пайдаланады.

Сәуле тератиясы мен қан, ауруларын емдеуге болады. Қауіпті ісіктерді де емдеу үшін бета-сәулесін пайдаланады. Адамдарды Радияциядан қорғау Қазақстан Республикасының алдында тұрған аса күрделі мәселе. Қазақстан Республикасында адамдардың денсаулығына өте үлкен көңіл юөлінеді. Әсіресе экологиялық аппатқа ұшыраған аймақтарда да тұратын халықтардың денсаулығы қатаң бақылауға алынған. Осы айтылғандарды қорыта келе, радияция (сәуле) дертіне шалдықпау үшін халыққа, әсіресе, жеткіншіктерге радиоэкологиядан жан-жақты білім және тәрбие беру екенін естен шығармауымыз керек.

Адамзат баласы осы кезде бұрын – сонды болып көрмеген орасан көп ғылыми табыстарға жетіп, техника мен технологияны дамыта түсуде. Оларды төтенше түрде дамуы биология ғылымдарына тікелей байланысты. Ол жаратылыстану ғылымдарының көрнекті салаларының бірі. Оның басты міндеттері жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуын, оның эволюциялық жолмен дамуын зерттеу. Биология жердің тіршілік иелері адамдар мен жануарлар өсімдіктер мен неше түрлі көзге көрінбетін микроорганизмдер әлемін зерттейді. Алынған мәліменттердің негізінде сигнал хабарды дәл тіркейтін сезімтал машиналар мен механизмдер шығару жұмыстарын жүргізеді.

Кейінгі кезде биологиялық ғылымдар орасан зор ілгерлеп, алға басты. Осы уақыттың ішінде тіршілік дүниесі адамдар, жан-жануарлар, өсімдіктер әлемі туралы көптеген түсінігіміз бар. Тірі организмдердің пайда болу жолдарын, биохимиялық процестерін білеміз. Бірақ көптеген биологиялық көріністердің құпия сырлары әлі күнге дейін өз шешімін тапқан жоқ.

Қазақстандағы радиациялық жағдай

Қазақстан территориясында қуатты ядролық сынақтардың ең көп мөлшері жасалды. Семей полигонында 1949 жылдан 1989 жылға дейін 470 ядролық жарылыс, оның 90-ы ауада, 354-і жер астында және 26-ы жер бетінде жүргізілген.

Олар Қазақстан территориясының біраз бөлігінің радиациялық ластануына әкелді. Шығыс Қазақстан тұрғындары Хиросима-Нагасаки мен Чернобыльдан кейінгі ең үлкен йондаушы сәулелену дозасын алған. Радияциялық әсерге байланысты туған аурулар туралы мәліметтер 1989 жылға дейін құпия сақталып келді. Ресми емес көздердің мәліметтеріне сүйенсек лейкемиядан қайтыс болғандар саны ондаған мың адамды құрайды.

Қазақстан территориясында радияциялық ластану себептеріне мыналар жатады:

Ø Семей ядролық полигонында жасалған жарылыстардың салдары

Ø Радиоактивті материалдарды пайдаланылатын атомдық өнеркәсіп орындары

Ø Ғаламдық жауындар

Ø Халық шаруашылық мәселелерін шешу мақсатында жасалған жер асты ядролық жарылыстар

Ø Табиғи радиоактивтілік

Ø Радиоактивті қалдықтар.

Семей ядролық полигоны. 1995 жылы Шығыс Қазақстан облысының Орталық бөлігіндегі жүргізілген аэрограмма, спектрографиялық суреттер жер бетіндегі цезий – 137 активтілігі 65 – 100 мкр/сағ. болғаның көрсетті. Кейбір жерлерде 120-500 мкр/сағ. байқалған. Зайсан көлінің Оңтүстік Батыс жағалауында цезий 137 радиациялық фоны 120-150 макр/сағ. құраған.

Бұрын жүргізілген ядролық жарылыстар табиғи сулардың, тек ядролық полигон зонасында ғана емес, оған жақын жатқан территорияда да қалыптасуынан теріс әсер етеді. Стронций-90 ең көп мөлшері Сарыөзек жылғасы мен Мұржық тауының етегінде «Мұржық» және «Дегелең» аймағында байқалған. α және β белсенділіктің жоғарғы деңгейі Семей облысының Қайнар селосында, Абыралы колхозындағы барлық дерлік құдық суларында анықталған. Сонымен қатар, Семей қаласынан оңтүстікке қарай, Тарбағатай маңында су алмасу белсенді жүретін аймақта — α және β белсенділік салыстырмалы түрде төмен болған.

Халық шаруашылық мәселелерін шешу мақсатындағы жер асты ядролық жарылыстар. 1995 жылға дейін Қазақстан территориясында әскери полигондардан тыс 32 жер асты ядролық жарылыстары жасалған. Олар әр түрлі халық шаруашылық шешу үшін, соның ішінде жер қыртысын сейсмикалық зерттеулер, Каспий маңы ойпатында тұзды мұнараларда жер асты кеңістіктерін жасау үшін жүргізілген. Қазіргі уақытқа дейін бұл территориядағы жер асты суларының ластану дәрежесі және мониторингі бойынша ешқандай жұмыстар жүргізілмеген.

Радиоактивті материалдарды пайдаланылатын атомдық кәсіпорындар. Қазақстан территориясының техногенді қызмет әсерінен радиоактивті ластануы уран өндіру кен орындарымен, ядролық зерттеу және энергетикалық құрылғылар, полиметалдық, мұнай және газ кен орындарындағы өндіру және өндеу жұмыстарымен байланысты. Бұл жұмыстар уран-радий және торий қатарының элементтерінің әсерінен радиоактивтіліктің жоғарғы болуымен сипатталады. Республикамызда 80000-нан астам кәсіпрындар жұмыс істейді. Олардың жалпы белсенділігі 250 мың кюриден астам. Аталған йондаушы сәулелер көздерінің жалпы санынан, шамамен 20000 (80 мың кюри) өндірістен шығарылып, көмілуі қажет.

Зерттеулер нәтижесінде Шығыс Қазақстан облысында 1995 жылы бірқатар аномалиялар анықталған. «Үлбі» комбинатының өнеркәсіптік территориясында 15 радиоактивті ластану учакелері табылып, оның 13-і жойылды. Маңғыстау облысында Иранға жөнелтілетін метелл қалдықтарының радиоактивті ластануы анықталды. Жамбыл облысында «Нодорос» АҚ-да 1995 жылы ылғал өлшегіштің нейтронды сәулелену көзі жоғалған. Кәсіпорындарда коммисия құрылып, бұл жағдайдың себептерін анықтау мақсатында тергеу жұмыстары жүргізілуде. Солтүстік Қазақстан облысының территориясында Смирнов поселкесінің элеваторынан қуатты 200-3000 мкр/сағ. йондаушы сәулелер шығаратын құралдар табылған. Павлодар облысының құрлыс кәсіпорындарында кейбір құрлыс материалдардың түрлерінің радиациялық сапа сертификаты жоқ. Қарағанды облысында кәсіпорындар йондаушы сәулелердің көздерінде кезінде жоюға арналған приборлары мен аппаратураларымен қамтамассыз етілмеген. Семей облысында кедендік бақылау жүйесімен бірлесе отырып жүргізілген тексеру нәтижесінде Қазақстан территориясынан сыртқы радиоактивті ластанған сым кабельдерінің шығарылуының 3 факторы тіркелген.