Nacházíte se:  Úvod    Elektrárny    Jaderné    O radioaktivitě, která léčí i škodí

O radioaktivitě, která léčí i škodí

Publikováno: 17.3.2011
Rubrika: Jaderné, Jaderné palivo, Lidé-Věci-Události

V tomto příspěvku přinášíme několik otázek a odpovědí, které se týkají radioaktivity (spolupráce s RNDr. Lenkou Thinovou z Katedry dozimetrie a aplikace ionizujícího záření, Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské, ČVUT v Praze,  dr. Jiřím Valáškem, specialistou na detekci ionizujícího záření - www.radioaktivita.cz)  

Co je to radioaktivita, kde vzniká a čím je nebezpečná člověku?
Radioaktivita je vlastnost některých jader nuklidů (vyskytujících se v přírodě nebo uměle vytvořených člověkem) samovolně se přeměňovat, nazýváme je proto radionuklidy. Radioaktivita má statistický charakter. Při této přeměně je emitována částice (většinou je doprovázena ještě gama zářením, v případě umělých radionuklidů se může jednat pouze o gama záření) a vzniká nový prvek, který je buď stabilní nebo znovu radioaktivní, v tom případě říkáme, že prvky tvoří přeměnové řady. Tato vlastnost je trvalá a nemění se ani se změnou fyzikálních, chemických ani jiných podmínek. Je charakterizována poločasem přeměny, což je doba, za kterou se přemění polovina původního počtu jader. Z toho vyplývá, že radioaktivních jader ubývá exponenciálně. Za destinásobek poločasu přeměny dosáhne počet jader daného prvku v daném množství jedné tisíciny, v tom případě už v přírodě považujeme jeho obsah za zanedbatelný.
Pokud je poločas přeměny krátký, jako např. u Jódu131, ubývá daný radionuklid z ovzduší poměrně rychle. Pokud dlouhý, jako např. u Cesia137, zůstávají v přírodě po celou dobu našeho života, ale jejich koncentrace se snižuje. V důsledku ionizujícího záření (částice emitované v důsledku přeměny) jsme na Zemi ozařováni v závislosti na místě, kde žijeme, co jíme a pijeme a v jaké se pohybujeme nadmořské výšce, neboť na nás dopadá také kosmické záření.
 

Jaké jsou průměrné roční a denní dávky?
Jednotlivá místa na Zemi se mohou proto úrovní ozáření výrazně lišit. Podle údajů UNSCEAR z roku 2000 je průměrná efektivní dávka od ionizujícícho záření na Zemi 2,4 mSv. Česká republika leží v oblasti se zvýšeným přírodním pozadím a u nás je průměr roční efektivní dávky kolem 3,5 mSv. Průměrná denní dávka od přírodního pozadí pak 9,5 μSv, což je pro představu srovnatelné např. s jednou desetinou dávky, kterou obdržíme v letištním skeneru, či můžete obdržet během jedné hodiny letu dopravním letadlem na dovolenou.
Úroveň přírodní radioaktivity se liší na základě geologického složení dané lokality, takže na Vysočině je např. téměř třikrát vyšší dávkový příkon záření gama než v Brně. Limity pro celkové ozáření osob se řídí Atomovým zákonem č. 18/1997 Sb. ve znění dalších vyhlášek. Zní to velmi úřednicky, ale všechny dokumenty je možné si stáhnout na stránkách www.sujb.cz a potřebné limity si vyhledat. Chci tím říci, že legislativa u nás pracuje velmi dobře a na zdravotní stav obyvatelstva i pracovníků se zářením pečlivě dohlíží.

A kde ještě v životě se člověk setkává s radioaktivitou?
S přirozenou všude. Žijeme na Zemi, která obsahuje přirozeně radioaktivní izotopy, pijeme vodu obsahující (ve velmi malé míře) uran, radium, radon, draslík, jíme potravu s radioaktivními izotopy a dýcháme vzduch obsahující radioaktivní radon, thoron, kosmogení berylium a podobně. Na Zemi se prostě radioaktivitě nevyhneme. Pokud byste chtěli uletět do Vesmíru, moc si nepomůžeme, protože s výškou znatelně přibývá energetického kosmického záření (kosmogenní složka přirozené radioaktivity) a přestává vás chránit atmosféra a magnetické pole Země sloužící jako stínění.

Jak se radioaktivita měří?
Ionizující záření můžeme měřit různými způsoby. Záleží na tom, zda potřebujeme okamžité informace nebo nás zajímá dlouhodobý průměr, jako je tomu například u radonu. Vybíráme vhodný detektor pro daný typ záření, protože kromě gama záření, které se měří nejjednodušeji a nejčastěji, musíme být schopni změřit také neutrony apod. Při měření využíváme interakce daného typu záření s materiálem detektoru tak, abychom výsledný signál mohli elektronicky zpracovat. Je velmi důležité vědět, jak daný přístroj měří – jaký typ detektoru máme, jak je kalibrován, zda je metrologicky ověřen a měříme tedy správně. Hodnotám, které běžně naměříme, říkáme pozadí.
V případě výjimečné situace, jako byla např. havárie v Černobylu, srovnáváme aktuálně naměřené hodnoty s tímto pozadím. Často se setkáváme s poznámkami jako např. „Tam bylo 100! To je hrozné!“ V té chvíli se musím zeptat: „A 100 čeho? Jaká byla měřená veličina a v jakých to bylo jednotkách? A kolik bych naměřil, kdybych vyšel před dům?“
Vždy je důležité vědět, co daný přístroj měří! Údaj pro srovnání: průměrná koncentrace radonu, vypočtená z dosud provedených měření v domech, je 118 Bq/m3. Průměrný dávkový příkon v ČR je 66 nGy/h. Pokud byste jeli na výlet do Guarapari (Brazílie), zvýšili byste si pozadí tisíckrát, na thoriových píscích zde naměříme hodnoty 50 μGy/h.

Jaký je rozdíl mezi becquerelem a silverem? A co znamenají?
Becquerel je jednotkou aktivity (A), značí se Bq, rozměr je s-1 a je vyjadřuje průměrný počet přeměn za jednotku času. Obyčejně měřením stanovujeme měrnou aktivitu, tj. aktivitu vztaženou např. na 1kg, 1m3, 1l, v případě plošné kontaminace na m2. Sievert (Sv, ale častěji mSv, μSv nebo nSv) je odvozenou jednotkou v dozimetrii. Používá se ke kvantifikaci dávkového ekvivalentu, ekvivalentní dávky a efektivní dávky. Ta posloupnost začíná u absorbované dávky, jejíž jednotkou je Gray (Gy, rozměr J/kg), přes ekvivalentní dávku, která zohledňuje druh záření až k efektivní dávce, která zohledňuje kromě typu záření také citlivost ozářeného orgánu či tkáně.

Co je to vlastně radon a jak ovlivňuje život člověka?
Radon je jedním z členů přírodních přeměnových řad (mateřským radionuklidem je radium). Radium se nachází v horninovém podloží. Nejvyšší koncentrace radonu je tedy možné nalézt v půdním vzduchu, nejnižší pak ve volném vzduchu okolo nás (myšleno mimo budovy). Problém radonu spočívá v jeho pronikání do obytných i pracovních prostor a v případě špatné ventilace či stálého zdroje se zde hromadí. Dýcháním se dostává do plic a jeho produkty přeměny mohou způsobit poškození buněk plicního epitelu a onemocnění rakovinou. Radon a jeho produkty přeměny tvoří v průměru 50 % celkového ozáření osob a 70 % ozáření z přírodních zdrojů, je tedy potřeba se jím v radiační ochraně seriózně zabývat.

Kolik lidí ročně umírá z důvodu působení radonu?
Z epidemiologických studií vyplývá, že způsobuje přibližně 900 úmrtí na rakovinu plic v ČR ročně (pro srovnání s kouřením je to přibližně jedna pětina). V rámci Radonového programu ČR si může každý občan nechat radon zdarma ve svém obydlí změřit, pro zaměstnavatele je pak měření k prokázání úrovně koncentrace radonu na pracovišti a případná následná opatření vedoucí ke snížení jeho koncentrace povinné. Bližší informace je možné najít na www.radonovyprogram.cz .

Radioaktivita a nemocnice …?
V nemocnicích se s ionizujícím zářením potkáme poměrně často. ČR republika patří mezi země s nejlepší zdravotnickou péčí na světě a s tím souvisí také úroveň diagnostiky a následné úspěšnosti léčby. Každý zná klasický rentgen nebo CT. Radioaktivní látky se podávají při některých speciálních typech vyšetření, sloužících pro lokalizaci zhoubných útvarů apod. Látky jsou vybírány tak, aby účinky na pacienta byly co možná nejmenší. Dále se radionuklidy používají při léčbě, nejčastěji nádorových onemocnění. Jedním z příkladů je třeba Lekselův gama nůž, kdy je k léčbě využíván přímo radionuklid 60Co jako zdroj ionizujícího záření.
Pro srovnání: během klasického vyšetření CT můžete obdržet dávku několik mSv, stejně tak při nukleárně-medicínských vyšetřeních. Při běžném vyšetření rentgenem desetiny nebo setiny mSv. Při léčbě radioterapií můžete dostat lokálně až 70 Gy, ovšem v tomto případě je celková dávka frakcionována např. na 25 jednotlivých ozáření. V případě celotělového ozáření by už desetina této dávky vedla k akutní nemoci z ozáření. Jak vidíte, ve srovnání s přírodním pozadím jsou tyto dávky poměrně vysoké. Radioaktivní záření mutuje a zabíjí buňky současně, ale existují radioaktivní lázně, takže zda škodí nebo prospívá je vděčná otázka pro dlouhosáhlé diskuse.

Od jakých hodnot je pro člověka nebezpečná ve vzduchu, vodě, potravinách?
Jednotlivé směrné a limitní hodnoty jsou dané vyhláškou a neměly by tedy být překročeny, neboť obsahy radionuklidů ve vzduchu, vodě i potravinách se stále sledují v rámci monitorování. Také koncentrace radionuklidů ve stavebním materiálu se stanovují povinně, aby se zabránilo zbytečnému ozařování radonem a jeho produkty přeměny. S umělou radioaktivitou je to jiné. Ta by se ve větší míře k obyvatelům a do životního prostředí dostávat neměla, přesto ji tu však (naštěstí jen v malé míře) máme. V půdě, mase zvěřiny a houbách stále ještě lze změřit dlouhodobý radioizotop Cs-137, pozůstatek Černobylu. Naštěstí se jedná o hodnoty zajímavé pouze z měřičského hlediska spíš než radiohygienicky.

Jakých hodnot bylo naměřeno po havárii v Černobylu (v areálu, ve městě, v okolí, v Evropě…)?
Konkrétní čísla jsou uvedeny na stránkách www.suro.cz nebo www.sujb.cz , kde jsou vyvěšeny např. všechny materiály ze semináře „20 let po Černobylu“, obsahující všechny dostupné údaje. Před třemi lety byla v Černobylu naměřena ve městě normální pozadí, v Prepjati na některých místech velmi výjimečně 1-2 μGy/h v místech jako jsou příkopy, kam byly splachovány silnice při dekontaminaci, jinak v podstatě normální pozadí. Jiná situace je samozřejmě v blízkém okolí havarovaného bloku a zvýšené pozadí je také na některých místech na území elektrárny.
Nejhrubějším ukazatelem množství radiace před a okamžitě po havárii může být např. dávkový příkon záření gama. 25. dubna 1986 byla jeho hodnota v Brně-Bohunicích na úrovni 0,12 mikroSv/hodinu, 1. května roku 1986 0,72 mikroSv/hodinu, pak už jenom klesal.
Co se týká aktuální situace v ČR, v okolí JE Temelín můžeme sledovat ubývání 137Cs v přírodě. Poločas přeměny 30 let je zkrácen v efektivní poločas 6 let (depozice v nižších vrstvách humusu v důsledku splachování deštěm), takže by se dalo říct, že za 35 let ode dneška let bude příspěvek Cs z Černobylu k pozadí v námi měřené oblasti zanedbatelný.

Jak se radioaktivita po havárii šíří? Je to mrak nebo se nějak rozptýlí?
Záleží samozřejmě na typu havarovaného zařízení a stupni havárie. Pokud se jedná o masivní výbuch, obrovská energie je soustředěna na jedno místo a to vede k vymrštění materiálu do ovzduší, čímž se jen malá část deponuje na místě samotné havárie a větší část je rozptylována po okolí. Kam do okolí, to záleží na výšce, kam se materiál dostal, na meteorologických podmínkách (hlavně směru větru a dešti) a dalších faktorech. Šíření kontaminace je předmětem modelování, dnes dokážeme poměrně spolehlivě předpovědět, jak se v případě havárie v Evropě bude radioaktivní mrak šířit a okamžitě zavést patřičná opatření. Většina radioaktivních látek ve formě aerosolů je rozptýlena na velké vzdálenosti a šíří se vlastně po povrchu koule (koncentrace se tedy snižuje s třetí mocninou), a tím se celková kontaminace může snížit na hodnoty, které na většině ostatních území nepřevyšují výrazně pozadí.

Publikace v oboru energetiky, strojírenství a stavebnictví k prodeji
 

Autor

Související články


NEJčtenější souvisejicí články (v posledních 30-ti dnech)

Společnost ČEZ ENERGOSERVIS úspěšně kvalifikovala metodu WOL pro jaderné elektrárny v České republiceSpolečnost ČEZ ENERGOSERVIS úspěšně kvalifikovala metodu WOL pro jaderné elektrárny v České republice (451x)
Metoda WOL (Weld Overlay) je speciální způsob opravy heterogenních svarových spojů spočívající v postupném navařování př...
Vyšla nová kniha pro podnikatele: OBCHODNÍ JEDNÁNÍ V RUŠTINĚ A RUSKÉ OBCHODNÍ SMLOUVY (422x)
Příručka je určena pro praktické využití podnikatelské sféře, spolupracující s Ruskou federací. Úvod tvoří lexika použív...
Bulletin Českého jaderného fóra č. 3/2015 je o vyhořelém jaderném palivu (407x)
Bulletin Českého jaderného fóra č. 3/2015  " Výběr lokality pro hlubinné úložiště vyhořelého jaderného paliva a radioakt...
Aktuální číslo
Aktuální vydání All for Power ke stažení

V elektronické podobě

KE STAŽENÍ KLIKNĚTE ZDE

Firemní zpravodajství
Aktuální video - Stalo se…

... s Karlem Tillingerem ze společnosti Carl Zeiss, spol. s r.o. 

... se Zdeňkem Veitzem (Aceso Praha) o indukčním ohřevu

... s Miroslavem Chmelkou ze společnosti MRM Machinery  

 

Zavřít [x]