Blaski i cienie promieniotworcosci

Witam wszystkich!!:))W zalczniku macie-moim zdaniem-niezla prace na temat promieniotworczosci!!Prosze o komrentarze!!!!3majcie sie-Agata!! :D


Blaski i cienie promieniotwórczości



Atomy tworzące materię są w większości stabilne, lecz niektóre z nich samorzutnie przeobrażają się, uwalniając energię w postaci promieniowania. Zjawisko to nazywane jest promieniotwórczością (radioaktywnością).



W przyrodzie materia - czy to będzie woda, gaz, skały, czy żywe organizmy - składa się z cząsteczek, które są kombinacjami atomów. Atom składa się z jądra o dodatnim ładunku i ujemnie naładowanych elektronów. Atom jest elektrycznie obojętny. Jądro atomu zawiera dodatnio naładowane protony i obojętne neutrony. Może ono ulegać przemianie (rozpadowi), której towarzyszy emisja promieniowania. Z kolei protony i neutrony składają się z kwarków.


Wykonała: Agata Kobuszewska kl. ID
Zjawisko promieniotwórczości z historycznego punktu widzenia

Zjawisko promieniotwórczości zaobserwował po raz pierwszy francuski uczony Henri Becquerel. 23 listopada 1986r. zawiadomił Akademię Nauk, że kawałki soli uranowej, przechowywane przez sześć miesięcy w zupełnej ciemności wysyłają promienie. Pod wpływem tego promieniowania gazy stają się przewodnikami elektryczności. Było to zjawisko zupełnie dotąd nie znane. Nowe promienie, które nazwano promieniami uranowymi, z miejsca wzbudziły ogromne zainteresowanie fizyków.


Antoine Henri Becquerel

Maria Skłodowska poszukiwała wówczas właśnie tematu pracy doktorskiej. Zaciekawienie odkryciem Becquerela, zaowocowało rozpoczęciem badań mających na celu ustalenie, czy inne ciała nie posiadają podobnie jak związki uranu własności emitowania promieni. I rzeczywiście, jednocześnie z niemieckim fizykiem G. C. Schmidtem odkryła analogiczne zjawisko dla toru, przy czym okazało się, że metal ten jest aktywniejszy od uranu. Okazało się, że promieniowanie nie jest bynajmniej swoistą cechą uranu. Trzeba więc nazwać to zjawisko bardziej ogólnie. Skłodowska proponuje miano: promieniotwórczość (radioaktywność), a pierwiastki, które posiadają tę dziwną własność promieniowania (uran i tor) - nazywa promieniotwórczymi (radioelementami).


(Tu był rysunek ale plik był za duzy i TRZEBA było go wyrzucic!!L)
Maria w szopie, która była jej laboratorium.

W lipcu 1898r. polska uczona wraz z mężem ogłosiła odkrycie promieniotwórczego pierwiastka, który Maria nazwała polonem na cześć swojej ukochanej Ojczyzny. W grudniu 1898r. natomiast, poinformowali oni Akademię Nauk o odkryciu radu - pierwiastka śladowego, silnie promieniującego. Choć istnienie radu nie ulegało już wątpliwości, sam pierwiastek w postaci czystej nie został jeszcze wydzielony. Dopiero w czasie dalszej, czteroletniej mozolnej pracy udało im się wyizolować, z wielu ton importowanego z Czech uranitu, 1/10 grama czystego pierwiastka.
W ciągu lat 1899 i 1900 Piotr i Maria Curie ogłaszają komunikat dotyczący odkrycia "elektryczności indukowanej", którą wywołuje rad, i drugi - o ładunku elektrycznym przenoszonym przez promienie. Poza tym redagują na Kongres fizyków w roku 1900 sprawozdanie ogólne o ciałach promieniotwórczych, które wznieca wśród europejski fizyków niezwykłe zainteresowanie.
Rozwój nowej nauki o promieniotwórczości postępuje coraz szybciej - wprost błyskawicznie.
Zbadane przez Piotra Curie działanie magnetyczne wskazywało, że niektóre promienie emitowane przez rad niosą ładunki dodatnie, inne ujemne, a jeszcze inne nie reagują na działanie magnesu.

W późniejszym czasie (ok.1900r.) zrodzona we Francji, promieniotwórczość szybko zdobywa inne kraje. W szeregu państw uczeni rzucają się w pogoń za nowymi pierwiastkami promieniotwórczymi. Jej rezultatem jest odkrycie mezotoru, radiotoru, jonu, protaktynu, radioołowiu. W 1900r. Niemiec - Otto Walkhoff jako pierwszy stwierdził, że pochodzące od radu promieniowanie radioaktywne może niszczyć tkanki biologiczne. Jak się okazało, rad emituje: promieniowanie alfa (ok. 75% ogółu promieniowania), które bardzo trudno daje się odchylać magnetycznie i jest absorbowane przez powietrze i ciała stałe; promieniowanie beta (ok. 20%), które zachowuje się podobnie jak promienie katodowe, ale jest bardziej przenikliwe; promieniowanie gamma (ok. 5%), które przenika nawet płytę stalową o grubości 10 cm. Jest ono fizjologicznie szczególnie niebezpieczne. Promieniowanie gamma zabija bakterie i powoduje oparzenia skóry.
Zainteresowało to Piotra Curie, który nie zważając na niebezpieczeństwo, natychmiast poddaje próbom swoje ramię. Wkrótce wystąpiło na powierzchni jego ręki uszkodzenie skóry, śledzi je, bada jego rozwój. Uderzony zdumiewającą mocą tych promieni, zaczyna badać wpływ radu na organizm zwierząt, współpracując w tym zakresie ze znamienitymi lekarzami: prof. Bourchardem i prof. Balthazardem. Po krótkim już czasie udaje im się stwierdzić, że rad, niszcząc chore komórki, leczy: niektóre guzy i pewne formy raka. Ta gałąź lecznictwa otrzymała nazwę radioterapii, a lekarze francuscy (Doulos, Wickam, Dominci, Degrais i in.) pierwsi zaczynają ją stosować z dobrymi wynikami u ludzi, używając do tego tubek z emanacją radową.

W tym samym roku H. Becquerel na podstawie wyników eksperymentów stawia hipotezę, iż promieniowanie beta to strumień elektronów.
W 1903r. dwaj uczeni angielscy, Ramsay i Soddy, wykazują, że rad wydziela stale małą ilość pewnego gazu - helu. Jest to pierwszy znany przykład przemiany atomów. Cokolwiek później, również w Anglii, Rutherford i Soddy, nawiązują do hipotezy, o której Maria Curie wspominała już w 1900 r., ogłaszają pociągającą "teorię przemian promieniotwórczych". Oznajmiają, że z uranu powstaje powstaje nowy pierwiastek, kiedy odłączy się od niego cząsteczka alfa. Atom (z grec. "atomos" = "niepodzielny") niespodziewanie okazał się podzielny i utracił status najmniejszej cząstki materii. Rutherford stwierdził, że pierwiastki dzięki wysyłanemu promieniowaniu rozpadają się tworząc inne pierwiastki o mniejszych atomach, te z kolei tworzą jeszcze inne itd. Łańcuch rozpoczyna uran a kończy ołów. Rutherford dzięki swemu odkryciu stał się "ojcem fizyki atomowej".
W 1909r. E. Rutherford i T. Royds doświadczalnie dowiedli, iż cząstki alfa to dwukrotnie zjonizowane atomy helu (jądra helu).
W 1914r. E. Rutherford i E. N. Andrade uzyskali doświadczalne potwierdzenie ugięcia promieniowania gamma w krysztale. Dokładne badania wykazały, że promieniowanie gamma jest promieniowaniem elektromagnetycznym o większej częstotliwości (mniejszej długości fali) niż promieniowanie rentgenowskie.

W 1934r. małżeństwu Fryderykowi i Irenie Joliot-Curie udaje się przekształcenie atomów w atomy o wyższej liczbie porządkowej. Po odkryciu Wernera Heisenberga, który stwierdził, że jądra atomu składają się z protonów i neutronów, prostsze stało się przekształcanie jego elementów przez bombardowanie cząstkami. Gdy poprzez oddziaływanie cząstki alfa proton wyparty jest z jądra atomowego, wtedy jego liczba porządkowa i masowa zmniejsza się o jeden. Gdy atom traci jedną (składającą się z dwóch protonów i dwóch neutronów) cząsteczkę alfa, wtedy jego liczba porządkowa zmniejsza się o dwa, a liczba masowa o cztery. Joliot-Curie ostrzeliwując atomy boru, aluminium i magnezu cząstkami alfa stwierdzili wzrost masy. Na przykład atomy aluminium 27 przekształcają się w radioaktywne atomy izotopu fosforu z liczbą masową 30. Ponieważ jednak aluminium ma liczbę porządkową 13, a fosfor 15, jądro aluminium przejmuje w tej reakcji z cząstki alfa dwa protony i jeden neutron. W przyrodzie nie występuje fosfor 30. W ten sposób małżeństwu Joliot-Curie udaje się po raz pierwszy sztuczne wytworzenie pierwiastka radioaktywnego.

W 1981r. naukowiec Towarzystwa Badań Schweriona w Darmstadt odkrył czwartą formę radioaktywnej przemiany: radioaktywność protonów. Do tej pory znano tylko radioaktywne procesy wysyłania promieni alfa, beta, gamma. Nowo odkryte przekształcenie jądra pozwala na obserwowanie jąder ciężkiego atomu podczas ostrzału protonami. W momencie rozpadu wysyłają one proton przez co zmniejsza się ich liczba atomowa o jeden.


Charakterystyka promieniowania


Najprościej rzecz biorąc promieniowanie jest to wysyłanie i przekazywanie energii na odległość. Wyróżniamy dwie podstawowe grupy promieniowania: jonizujące i niejonizujące (naturalne i sztuczne). Do tej ostatniej m.in. zaliczamy: promieniowanie radiowe, mikrofalowe, podczerwone, a także światło widzialne. Promieniowanie jonizujące natomiast powstaje gdy od niestabilnego atomu odłączają się niektóre nukleony przy jednoczesnym wydzieleniu się energii. Nie każdy jednak pierwiastek jest zdolny do takiego rozpadu. Taką cechę posiadają jedynie izotopy, o nieodpowiedniej liczbie neutronów w jądrze.

Liczba neutronów w konkretnym nuklidzie powinna być jedynie nieco wyższa od liczby protonów, gdyż tylko wówczas oddziaływania jądrowego będą na tyle silne, by żaden nuklid nie mógł się odłączyć. Gdy jednak liczba neutronów jest nieodpowiednia, atom dąży do pozbycia się zbędnych cząstek, a zarazem i energii, którą to nazywamy promieniowaniem.

Badając odchylenie emitowanego promieniowania w polu magnetycznym stwierdzono, ze można wyodrębnić trzy jego rodzaje. Nazwano je , , .


Każdy rodzaj promieniowania ma inne właściwości; charakteryzuje się inną przenikliwością. Największą zdolność przenikania przez materię ma promieniowanie przechodzi ono łatwo przez grube warstwy ołowiu. Silniej pochłaniane jest promieniowanie , np. płytka aluminiowa o grubości kilku milimetrów całkowicie pochłania to promieniowanie. Najmniejsza przenikliwość maja promienie , nie przechodzą one nawet przez kartkę papieru. Im większa przenikliwość promieniowania, tym mniejsza zdolność jonizacji środowiska, przez które ono przechodzi. Jego energia jest przynajmniej w części zużyta na jonizowanie atomów lub cząsteczek przenikanej materii. Najwięcej jonów w 1cm3 danej substancji wytwarzają promienie , najmniej zaś - .


Opis: Promieniotwórczość: A) Alfa cząsteczki, B) Beta cząsteczki, C) gamma promienie, D) Radioaktywne źródło, E) Papier, F) Aluminium, G) Beton.


· Promieniowanie to strumień jąder atomów helu; cząstki to stabilna struktura składająca się z dwóch protonów i dwóch neutronów.

· Promieniowanie odpowiada przeobrażeniu w jądrze:
- neutronu w proton; jest to promieniowanie charakteryzujące się emisją elektronu , albo
- protonu w neutron; jest to promieniowanie , które charakteryzuje się emisją antyelektronu czyli pozytonu .
Takie przeobrażenie zachodzi jedynie w sztucznych jądrach promieniotwórczych powstających w reakcjach jądrowych.

· Promieniowanie , w odróżnieniu od dwóch pozostałych nie jest związane z transmutacją jądra, czyli tworzeniem się nowych pierwiastków. Powstaje w wyniku wyemitowania przez jądro promieniowania elektromagnetycznego, takiego jak światło widzialne lub promienie X, ale o większej energii. Promieniowanie może występować samodzielnie lub jednocześnie z emisją cząstek i .


Dawki i jednostki promieniowania


Jednostką historyczną aktywności nuklidu promieniotwórczego jest 1 kiur (1Ci) definiowany jako aktywność 1 g radu, tj. 3,7·1010 rozpadów na 1 s. Dzisiaj obowiązuje 1 bekerel (1Bq) oznaczający 1 rozpad promieniotwórczy na 1 s.

Dawki to wielkości charakteryzujące promieniowanie pod względem zdolności do jonizacji lub przekazywania energii, a także szkodliwości dla organizmów żywych.

Wyróżniamy różne sposoby wyrażania dawek.

Na przykład do pomiaru wpływu promieniowania X i na otoczenie wprowadzono pojęcie dawki ekspozycyjnej. Za jej jednostkę początkowo przyjęto 1 rentgena (1R), obecną jednostką jest 1C/kg, co oznacza wytworzenie pod wpływem promieniowania ładunku 1C w 1kg materii.

Promieniowanie o tym samym natężeniu może charakteryzować się różnymi wartościami zawartej w nim energii. Wprowadzono więc dawkę pochłoniętą dowolnego promieniowania wyrażoną w grejach (Gy), 1 Gy = 1 J/kg masy (pochłonięcie przez 1 kg energii 1 J). Dawniej jednostką był 1 rad. Przeliczenie starej i nowej jednostki: 100 radów = 1 Gy.

Skutki biologiczne promieniowania zależą jednak nie tylko od wartości energii pochłoniętej, ale również od rodzaju promieniowania. Do określania równoważnych dawek pod względem skutków biologicznych, pochodzących od różnego typu promieniowania wprowadzono biologiczny równoważnik rada - rem. Dawkę pochłoniętą wyrażoną w remach nazywa się równoważnikiem dawki pochłoniętej albo krócej dawką równoważną. Dawka śmiertelna to około 700 remów.

Inna definicja, krótsza brzmi następująco: równoważnik dawki pochłoniętej określa stopień szkodliwości biologicznej promieniowania.

Nową jego jednostką (obecnie najczęściej stosowaną w różnych publikacjach - wyrażającą dawkę skuteczną) jest siwert (Sv). 1 Sv = 100 remów.

Średnia roczna dawka na świecie to 2,4 mSv na człowieka, dawka dopuszczalna nie powinna przekraczać 5 mSv na rok - dawka śmiertelna to 3 - 5 tys. mSv (czyli 3-5 Sv) na całe ciało - określana jako wskaźnik DL 50/30 (50% zgonów w ciągu 30 dni).



Biologiczne skutki promieniowania


Rozróżnia się bezpośrednie i pośrednie skutki pochłaniania energii promieniowania w żywych tkankach.

Wielkość skutków biologicznych zależy od wielu czynników:
1. Wielkości dawki (na przykład jednorazowa dawka większa od 0,75 Sv powoduje objawy choroby popromiennej),
2. Rodzaju promieniowania,
3. Czasu biologicznego połowicznego zaniku radioizotopu (przykładowo dla 137Cs fizyczny czas połowicznego zaniku wynosi 30 lat, natomiast biologiczny tylko około 2 lat),
4. Mocy dawki,
5. Rodzaju napromieniowanej tkanki (różne narządy i tkanki wykazują rozmaitą wrażliwość na działanie promieniowania),
6. Sposobu ekspozycji (zewnętrznej lub wewnętrznej) - skażenie wewnętrzne powoduje zdecydowanie większe szkody w organizmie,
7. Ogólnego stanu organizmu,
8. Czasu pochłaniania (dawka jednorazowa czy też kilka mniejszych),
9. Skutki promieniowania nie ujawniają się poniżej pewnej wielkości dawki - zwanej dawką progową, a międzynarodowe normy podają dopuszczalne graniczne wielkości dawek, znacznie mniejsze od progowych.

Skutki bezpośrednie występują wtedy, gdy cząstki promieniowania zrywają wiązania molekularne w ważnych cząsteczkach na przykład kwasu nukleinowego. Skutki pośrednie polegają na rozbiciu mniej ważnych molekuł wody (tzw. radioliza wody), co prowadzi do powstania aktywnych jonów i wolnych rodników.

Szkodliwe skutki dzieli się na somatyczne, ujawniające się bezpośrednio u osoby napromieniowanej (choroba popromienna) i genetyczne, ujawniające się dopiero w następnym pokoleniu.

Skutki somatyczne dalej można podzielić na wczesne i późne oraz stochastyczne (odznaczają się tym, że ich wystąpienie zależne jest od wielkości dawki, ale stopień ich nasilenia nie zależy od dawki; należą do nich białaczka lub inne nowotwory) i niestochastyczne (stopień nasilenia tych skutków zwiększa się wraz z dawką pochłoniętą).

Skutki te dotknęły naszą rodaczkę Marię Skłodowską-Curie, która była jedną z pierwszych ofiar promieniowania. W jej czasach początkowo nie zdawano sobie sprawy z biologicznych skutków dużych dawek promieniowania



Źródła promieniowania


Przez całe życie jesteśmy narażeni na wprawdzie niezbyt intensywne, ale systematyczne oddziaływanie promieniowania na nasz organizm. Różnice w dawkach tego promieniowania zależą od miejsca pobytu i składu mineralnego gruntu oraz wysokości nad poziomem morza.

Źródła promieniowania możemy podzielić na dwa rodzaje: naturalne i sztuczne.

I. Na naturalne źródła promieniowania, emitujące tzw. promieniowanie tła, składają się:
1. Promieniowanie kosmiczne (odkryte w 1912 roku) - strumień cząstek dobiegających do zewnętrznych warstw atmosfery Ziemi z przestrzeni kosmicznej; składa się głównie z protonów, cząstek i jąder innych pierwiastków. Te zaś, zderzając się z atomami i cząsteczkami zawartymi w atmosferze, wytwarzają kaskady protonów, elektronów, pozytonów, neutrin (tzw. promieniowanie wtórne), dobiegających do powierzchni Ziemi, a także wnikających pod powierzchnię. Jego skutek to wzrost jonizacji powietrza oraz powstanie izotopów o znaczeniu biologicznym (trytu, 7Be, 14C, 22Na).
1. 2.Ziemskie promieniowanie , związane z występowaniem w skorupie ziemskiej i glebie naturalnych izotopów promieniotwórczych (w dużym rozproszeniu).
2. Promieniowanie w budynkach, spowodowane użyciem nieodpowiednich materiałów budowlanych, na przykład granitów, dodawaniem do tych materiałów popiołów i żużlu z pieców hutniczych (zawierających zagęszczone ilości radioaktywnego węgla).
3. Radon (gaz szlachetny, Rn) w powietrzu, emitowany z niektórych rodzajów wód (na przykład mineralnych).
4. Radon w budynkach, wydzielany z gleby i gromadzący się w niewietrzonych pomieszczeniach (z wszystkich źródeł naturalnych daje największą dawkę promieniowania! - dlatego mieszkania bezwzględnie należy wietrzyć).
5. Radionuklidy zawarte w organizmie człowieka: 40K, 226Ra, 218Po.

II. Na sztuczne źródła promieniowania składają się:
1. Diagnostyka rentgenowska.
2. Radioterapia.
3. Opad promieniotwórczy, powstający w wyniku próbnych wybuchów jądrowych i awarii w elektrowniach nuklearnych. Szkody wyrządzane przez opad zależą od układu wiatrów i wysokości, na jaką został wyniesiony pył radioaktywny (najgroźniejsze pod tym względem są wybuchy termojądrowe). Obecnie liczba eksplozji jądrowych systematycznie maleje, podczas gdy na przykład w roku 1968 wyniosła kilkaset. Natomiast jeśli chodzi o awarie, najbardziej głośny przypadek to katastrofa elektrowni atomowej w Czarnobylu w roku 1986. Nastąpiła wtedy emisja całej ilości gazów szlachetnych, 20% lotnych w wysokiej temperaturze produktów rozszczepienia (głównie jodu i cezu) i 4% aktywności paliwa, siła skażenia odpowiadała wybuchowi 500 bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę. Powierzchnia skażonego terenu obejmuje 50000 km2 wokół elektrowni, skażenie będzie utrzymywać się prawdopodobnie przez około 300 lat. Polskę uchronił przed maksymalnym skażeniem układ wiatrów, który skierował dwie pierwsze fale opadu nad Skandynawię i Europę Południową. Bezpośrednio w okresie katastrofy na chorobę popromienną wg oficjalnych danych zachorowało 134 osób, zmarło - 31.
4. Telewizja - promieniowane kineskopu.
5. Loty samolotami (zwiększona ekspozycja na promieniowanie kosmiczne).
6. Używanie gazu ziemnego w gospodarstwach domowych.
7. Zanieczyszczenia w pobliżu elektrowni węglowych - obecnie elektrownie takie powodują większe radioaktywne skażenie terenu niż sprawne elektrownie jądrowe!
8. Narażenie zawodowe (pracowników naukowych, obsługi aparatów rentgenowskich).
9. Palenie papierosów, zawierających skumulowane w liściach tytoniu izotopy 210Po i 210Pb - najnowsze badania wykazały, że substancje te są wprowadzane do organizmu wraz z dymem i stanowią znaczącą przyczynę między innymi raka płuc.

Zebranie w formie diagramu źródeł promieniowania pochłanianego przez człowieka:



Promieniotwórczość naszym wrogiem czy przyjacielem
- próba rozstrzygnięcia problemu


Blaski i cienie promieniotwórczości najjaskrawiej widoczne są w wykorzystaniu tego zjawiska - czyli kłopotami i korzyściami z tym związanymi.

1. Można powiedzieć, że od samego początku badaczy nie opuszczała myśl - obawa o niewłaściwe wykorzystanie ich odkryć. Już w 1903 roku Piotr Curie, przemawiając z okazji przyznania mu nagrody Nobla, wyrażał swój niepokój związany z wykorzystaniem radu, ale jednocześnie przejawiał wiarę w człowieka, w jego rozum, logikę i instynkt samozachowawczy.
2. Nie zdajemy sobie sprawy z tego, jak odkrycie promieniotwórczości wpłynęło na naszą wiedzę o świecie. Można bez przesady powiedzieć, że poznanie przemian promieniotwórczych okazało się niezbędne do zrozumienia budowy mikro- i makroświata. Rozwinęła się dzięki temu wiedza o strukturze materii oraz procesów zachodzących w gwiazdach, co przyczyniło się do poznania ewolucji Wszechświata.
3. W przededniu drugiej wojny światowej odkryto rozszczepienie jąder uranu za pomocą neutronów:


4. Ta reakcja dała początek myślom o praktycznym zastosowaniu energii jądrowej. Pierwszym jej zastosowaniem było skonstruowanie przez Enrico Fermiego w Chicago pierwszego reaktora jądrowego w grudniu 1942 roku, a więc już w cztery lata po rozszczepieniu jąder uranu.
5. Obecne paliwo to wzbogacony uran 238, uran 235 lub pluton 239, powstający z uranu 238:


6. Pierwsza eksperymentalna elektrownia jądrowa powstała w 1954 w ZSRR, a w 1956 podłączono do sieci elektrycznej w Wielkiej Brytanii pierwszą elektrownię użytkową. Właściwie zbudowane i prawidłowo obsługiwane elektrownie atomowe są źródłem taniej i czystej energii. Emitują do atmosfery znikome ilości izotopów promieniotwórczych w porównaniu z elektrowniami węglowymi (przy źródłach promieniowania już o tym wspominaliśmy), a oprócz tego dodać należy, że na niekorzyść elektrowni węglowych działa emisja milionów ton SO2, NOx oraz pierwiastków ciężkich, takich jak ołów, kadm, arsen. Wymagają znacznie mniejszych ilości paliwa - 1 wagon paliwa na rok, podczas gdy elektrownia węglowa zużywa 2 pociągi paliwa na dzień!! Minusem elektrowni atomowych są odpady promieniotwórcze. Niestety, pozostawiają one tony substancji promieniotwórczych wprowadzanych do ekosystemu. Przy aktualnym stanie techniki materiały radioaktywne są praktycznie niezniszczalne. Obecnie kumuluje się je w pojemnikach stalowych, prasuje z materiałami żywicznymi i umieszcza na przykład w nieczynnych kopalniach lub specjalnych podziemnych składowiskach. Jesteśmy jednym z nielicznych krajów w Europie, który nie posiada elektrowni jądrowej, gdyż jak wiadomo, przerwano budowę elektrowni w Żarnowcu - czy dobrze zrobiono? - Była to tragiczna decyzja podjęta pod naciskami ekologów, którzy nie potrafią dostrzec faktu, iż to właśnie elektrownie jądrowe są ich sprzymierzeńcem w walce o czyste środowisko. Jako ciekawostkę należy dodać, iż nasz sąsiad - Litwa 80% swej produkowanej energii czerpie właśnie z energetyki jądrowej. Ostateczna konkluzja: wzrost liczby ludności i rozwój cywilizacji wywołują konieczność zdania się na jądrowe źródła energii!
7. Reaktory jądrowe znalazły również zastosowanie jako źródła napędu w statkach i okrętach. Pierwszym atomowym okrętem podwodnym był amerykański Nautilius, zwodowany w 1954 roku; jednostki takie, w przeciwieństwie do okrętów o napędzie tradycyjnym, mogą pozostawać pod wodą przez czas praktycznie nieograniczony i osiągać znacznie większe rozmiary. Reaktory jądrowe montuje się nie tylko w jednostkach wojskowych, takich jak największy na świecie lotniskowiec Enterprise, ale również w statkach, na przykład lodołamaczach. Niestety, reaktory takie mogą w przypadku zatopienia okrętu stanowić potencjalne źródło poważnego skażenia środowiska pierwiastkami promieniotwórczymi stanowiącymi ich paliwo.
8. Kolejne zastosowanie promieniotwórczości znajdziemy w przemyśle militarnym. Skonstruowanie bomby atomowej jest prostsze od zbudowania reaktora jądrowego! 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, nie niszczącego obiektów materialnych, ale zabijającą istoty żywe.
9. Medycyna - to następny obszar zastosowania promieniotwórczości. Izotopy promieniotwórcze używane są do diagnozowania wielu chorób i to nie tylko w formie diagnostyki rentgenowskiej. Bada się nimi na przykład wpływ leków na organizm (na przykład izotop 99Tc w postaci związku chemicznego wprowadza się do organizmu i śledzi jego drogę przez poszczególne narządy. W ten sposób bada się funkcjonowanie tych narządów). Do leczenia nowotworów stosuje się naświetlanie wysyłane przez izotopy Cs, Co, Ra (tzw. bomba kobaltowa, igły radowe). W uzdrowiskach znajdziemy je w stosowaniu balneologii (na przykład leczniczych kąpieli lub inhalacji z zastosowaniem Rn).
10. Farmacja jądrowa - odpowiedzialna jest za przygotowanie i kontrolę preparatów promieniotwórczych w lekach oraz analityczne metody jądrowe stosowane do kontroli "zwykłych" leków.
11. Kolejne zastosowanie to tzw. datowanie czyli określanie wieku minerałów, skał, Ziemi, wykopalisk archeologicznych, zabytków starożytnych kultur itp. Stosuje się na przykład tzw. zegar helowy (zawartość helu w skałach określa jej wiek), oznacza zawartość U i Th w minerale w stosunku do ilości Pb, co również określa jego wiek, ale najczęściej jako "zegar archeologiczny" stosuje się 14C. Izotop ten występuje w przyrodzie w określonym stężeniu, jest asymilowany przez rośliny w postaci CO2. Wchodzi on w skład organizmów zwierząt i ludzi w wyniku spożywania produktów pochodzenia roślinnego. W wypadku obumarcia organizmu zawartość węgla-14 stopniowo zmniejsza się i zmniejsza się jednocześnie intensywność wysyłanego przez ten izotop promieniowania. Na tej podstawie (znając t1/2 i pierwotne stężenie tego izotopu) określa się wiek badanego materiału.
12. W technice izotopy stosuje się w precyzyjnych badaniach grubości materiałów, do wykrywania wad materiałowych (na przykład pęknięć w murach, rurociągach, szczelności kadłubów statków). Wykrywają cieki wodne, podziemne strumyki, itp. Umieszczane są również w czujnikach dymu w urządzeniach alarmowych. Wykorzystuje się je do sterylizacji żywności, opakowań, sprzętu medycznego i laboratoryjnego.
13. vW chemii pomagają izotopy w badaniach nad mechanizmami wielu skomplikowanych reakcji. "Znaczy" się konkretne atomy i śledzi ich wędrówkę z substratów do produktów (reakcje estryfikacji, reakcje z H2O2).
14. Instytuty badawcze prowadzą wiele prac z wykorzystaniem radioizotopów - w celu ich wykorzystania w nowych gałęziach przemysłu. Na przykład opracowano technologię wyrobów termokurczliwych, radiacyjną modyfikację półprzewodników, uszlachetnianie folii do opakowań...




Literatura

[1] A. Czerwińska, B. Sagnowska – Fizyka dla szkół średnich, Zamiast Korepetycji,
Kraków, 1999
[2] P. Chmielewski, A. Jezierski – Chemia-Słownik Encyklopedyczny, Europa,
Wrocław, 1999
[3] K. Wójcik, J. Stasz – Szkolny Słownik Fizyczny, Videograf II, Katowice, 2001
[4] Praca zbiorowa – Wiedza w Pigulce-Kompendium, RTW, Warszawa,1995
[5] Oficyna Wydawnicza “Fogra” - Multimedialna Encyklopedia Powszechna,
Bielsko-Biala, 2001
[6] Internet