Types de pollution radioactive, causes, conséquences

La contamination radioactive Il est défini comme l'incorporation d'éléments radioactifs indésirables dans l'environnement. Cela peut être naturel (radio-isotopes présents dans l'environnement) ou artificiels (éléments radioactifs produits par l'être humain).

Parmi les causes de la pollution radioactive figurent des tests nucléaires qui sont faits à des fins de guerre. Ceux-ci peuvent générer des pluies radioactives qui se déplacent plusieurs kilomètres dans l'air.

Explotion nucléaire. Source: Photo gracieuseté du National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office [Domain public]

Les accidents dans les centrales nucléaires pour obtenir l'énergie sont une autre des principales causes de pollution radioactive. Certaines sources de pollution sont les mines d'uranium, les activités médicales et la production de radon.

Ce type de pollution de l'environnement a de graves conséquences pour l'environnement et les êtres humains. Les chaînes trophiques des écosystèmes sont affectées et les gens peuvent présenter de graves problèmes de santé qui causent leur mort.

La principale solution pour la pollution radioactive est la prévention; Les protocoles de sécurité pour la manipulation et le stockage des déchets radioactifs doivent être pris, ainsi que l'équipement nécessaire.

Parmi les endroits ayant de grands problèmes de pollution de la radioactivité, nous avons Hiroshima et Nagasaki (1945), Fukushima (2011) et Chernobyl en Ukraine (1986). Dans tous les cas, les effets sur la santé des personnes exposées ont été graves et ont causé de nombreux décès.

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Types de rayonnement

La radioactivité est le phénomène par lequel certains corps émettent de l'énergie sous forme de particules (rayonnement corpusculaire) ou ondes électromagnétiques. Ceci est produit par les radio-isotopes SO.

Les radio-isotopes sont des atomes du même élément qui ont un noyau instable et doivent se désintégrer jusqu'à ce qu'ils atteignent une structure stable. Lorsqu'ils se désintégrent, les atomes émettent de l'énergie et des particules qui sont radioactives.

Le rayonnement radioactif est également appelé ionisation, car ils peuvent provoquer une ionisation (perte d'électrons) d'atomes et de molécules. Ces rayonnements peuvent être de trois types:

Rayonnement alfa

Les particules de noyaux d'hélium ionisés sont émises qui peuvent parcourir les distances très courtes. La capacité de pénétration de ces particules est petite, donc elles peuvent être arrêtées par une feuille de papier.

Rayonnement bêta

Les électrons sont émis qui ont une grande énergie, en raison de la désintégration des protons et des neutrons. Ce type de rayonnement est capable de parcourir plusieurs mètres et peut être arrêté par des plaques de verre, d'aluminium ou de bois.

Rayonnement gamma

Il s'agit d'un type de rayonnement électromagnétique avec une grande énergie, qui provient d'un noyau atomique. Le noyau passe d'un état excité à l'un des moins d'énergie et de rayonnement électromagnétique est libéré.

Le rayonnement gamma a une puissance de pénétration élevée et peut parcourir des centaines de mètres. Pour l'arrêter, plusieurs centimètres de plomb ou jusqu'à 1 mètre de béton sont nécessaires.

Types de pollution radioactive

La pollution radioactive peut être définie comme l'incorporation d'éléments radioactifs indésirables dans l'environnement. Les radio-isotopes peuvent être présents dans l'eau, l'air, la terre ou les êtres vivants.

Selon l'origine de la radioactivité, la pollution radioactive est de deux types:

Naturel

Ce type de pollution provient d'éléments radioactifs qui se produisent dans la nature. La radioactivité naturelle provient des rayons cosmiques ou de la croûte de la Terre.

Le rayonnement cosmique est constitué de particules à haute énergie qui proviennent de l'espace extérieur. Ces particules se produisent lorsque des explosions des supernovas se produisent, dans les étoiles et au soleil.

Lorsque les éléments radioactifs atteignent la terre, ils sont détournés par le champ électromagnétique de la planète. Cependant, dans les pôles, la protection n'est pas très efficace et peut entrer dans l'atmosphère.

Une autre source de radioactivité naturelle est les radio-isotopes présents dans le cortex terrestre. Ces éléments radioactifs sont responsables du maintien de la chaleur interne de la planète.

Les principaux éléments radioactifs du manteau terrestre sont l'uranium, le thorium et le potassium. La Terre a perdu des éléments avec de courtes périodes radioactives, mais d'autres ont une vie de milliards d'années. Parmi ces derniers sont l'uranium₂₃₅, uranium₂₃₈, Torio₂₃₂ et potassium₄₀.

Uranium₂₃₅, uranium₂₃₈ et Torio₂₃₂ Ils forment trois noyaux radioactifs présents dans la poussière qui provient des étoiles. Ces groupes radioactifs se désintégrent donnent naissance à d'autres éléments avec une vie moyenne plus courte.

De la désintégration de l'uranium₂₃₈ La radio est formée et le radon (élément radioactif gazeux). Le radon est la principale source de pollution radioactive naturelle.

Artificiel

Cette pollution est produite par des activités humaines, telles que la médecine, l'exploitation minière, l'industrie, les essais nucléaires et la production d'énergie.

En 1895, le physicien allemand a accidentellement découvert le rayonnement artificiel. Le chercheur a constaté que les rayons x étaient des ondes électromagnétiques qui proviennent du choc des électrons à l'intérieur d'un tube à vide.

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Les radio-isotopes artificiels sont produits en laboratoire en se produisant des réactions nucléaires. En 1919, le premier isotope radioactif artificiel est produit à partir d'hydrogène.

Les isotopes radioactifs artificiels sont produits de l'attentat à neutrons à différents atomes. Ceux-ci, lors de la pénétration des noyaux, de les déstabiliser et de les charger d'énergie.

La radioactivité artificielle a de nombreuses applications dans différents domaines tels que la médecine, les activités industrielles et de guerre. Dans de nombreux cas, ces éléments radioactifs sont une erreur par l'environnement causant de graves problèmes de pollution.

Causes

La pollution radioactive peut provenir de différentes sources, généralement en raison de la manipulation erronée des éléments radioactifs. Certaines des causes les plus fréquentes sont mentionnées ci-dessous.

Essais nucléaires

Centrale nucléaire en Pennsylvanie, États-Unis. Source: Voir page pour l'auteur [Domaine public] Centers for Disease Control and Prevention Santé publique

Il se réfère à la détonation de différentes armes nucléaires expérimentales, principalement pour le développement d'armes militaires. Des explosions nucléaires ont également été effectuées afin de creuser des puits, d'extraire des carburants ou de construire des infrastructures.

Les essais nucléaires peuvent être atmosphériques (dans l'atmosphère terrestre) stratosphériques (en dehors de l'atmosphère de la planète), sous l'eau et souterraine. L'atmosphère est la plus polluante, car ils produisent une grande quantité de pluie radioactive qui est dispersée en plusieurs kilomètres.

Les particules radioactives peuvent contaminer les sources d'eau et atteindre le sol. Cette radioactivité peut atteindre différents niveaux trophiques par le biais de chaînes alimentaires et affecter les cultures et ainsi atteindre l'être humain.

L'une des principales formes de pollution radioactive indirecte est par le lait, il peut donc affecter la population d'enfants.

Depuis 1945, environ 2 ont été fabriqués.000 tests nucléaires dans le monde. Dans le cas particulier de l'Amérique du Sud, la pluie radioactive a principalement affecté le Pérou et le Chili.

Générateurs d'énergie nucléaire (réacteurs nucléaires)

Un grand nombre de pays utilisent actuellement les réacteurs nucléaires comme source d'énergie. Ces réacteurs produisent des réactions nucléaires contrôlées en chaîne, généralement par fission nucléaire (rupture d'un noyau atomique).

La contamination se produit principalement en raison de l'évasion des éléments radioactifs des centrales nucléaires. Depuis les hautes cadres du XXe siècle, les problèmes environnementaux associés aux centrales nucléaires ont été présentés.

Lorsque des fuites se produisent dans les réacteurs nucléaires, ces polluants peuvent déplacer des centaines de kilomètres dans l'air, ce qui a généré la contamination de l'eau, des terres et des sources alimentaires qui ont affecté les communautés voisines.

Accidents radiologiques

Ils se produisent généralement associés aux activités industrielles, en raison de la manipulation inappropriée des éléments radioactifs. Dans certains cas, les opérateurs ne gèrent pas correctement l'équipement et peuvent être générés des fuites dans l'environnement.

Des rayonnements ionisants peuvent être générés qui nuisent aux travailleurs de l'industrie, à l'équipement ou à la libération de l'atmosphère.

Exploitation d'uranium

L'uranium est un élément qui est dans des dépôts naturels dans différentes zones de la planète. Ce matériau est largement utilisé comme matière première pour produire de l'énergie dans les centrales nucléaires.

Lorsque l'exploitation de ces dépôts d'uranium est effectuée, des éléments résiduels radioactifs sont générés. Les matériaux résiduels produits sont libérés à la surface où ils s'accumulent et peuvent être dispersés par le vent ou la pluie.

Les déchets produits génèrent une grande quantité de rayonnement gamma, ce qui est très nocif pour les êtres vivants. De plus, des niveaux élevés de radon se produisent et la contamination des sources d'eau peut se produire à la nappe phréatique en raison de la lixiviation.

Le radon est la principale source de pollution chez les travailleurs de ces mines. Ce gaz radioactif peut être facilement inhalé et envahir les voies respiratoires, générant un cancer pulmonaire.

Activités médicales

Dans les différentes applications de la médecine nucléaire, il existe des isotopes radioactifs qui doivent ensuite être jetés. Les matériaux de laboratoire et les eaux usées sont généralement contaminés par des éléments radioactifs.

De même, l'équipement de radiothérapie peut générer une pollution radioactive aux opérateurs ainsi qu'aux patients.

Matériaux radioactifs dans la nature

Les matières radioactives dans la nature (norme) peuvent normalement être trouvées dans l'environnement. Ils ne produisent généralement pas de pollution radioactive, mais différentes activités humaines ont tendance à les concentrer et deviennent un problème.

Certaines sources de concentration de matériaux normaux sont la combustion du charbon minéral, des carburants dérivés de la production d'huile et d'engrais.

Dans les zones d'incinération des ordures et différents déchets solides, l'accumulation de potassium peut être présentée₄₀ et radon₂₂₆. Dans les zones où le charbon végétal est le principal carburant, ces radio-isotopes sont également présentés.

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La roche phosphorique utilisée comme engrais contient des niveaux élevés d'uranium et de thorium, tandis que dans le radon de l'industrie pétrolière et le plomb s'accumule.

Conséquences

À propos de l'environnement

Les sources d'eau peuvent être contaminées par des isotopes radioactifs, affectant les divers écosystèmes aquatiques. De même, ces eaux contaminées sont consommées par divers organismes affectés.

Lorsque la pollution du sol se produit, ils sont appauvris, ils perdent leur fertilité et ne peuvent pas être utilisés dans les activités agricoles. De plus, la pollution radioactive affecte les chaînes trophiques dans les écosystèmes.

Ainsi, les plantes sont contaminées par des radio-isotopes à travers le sol et ils passent vers les herbivores. Ces animaux peuvent souffrir de mutations ou mourir en raison de la radioactivité.

Les prédateurs sont affectés par la plus faible disponibilité des aliments ou contaminée par la consommation d'animaux chargés de radio-isotopes.

Sur les humains

Les rayonnements ionisants peuvent causer des dommages mortels aux humains. Cela se produit parce que les isotopes radioactifs endommagent la structure de l'ADN qui compose les cellules.

Dans les cellules, la radiolisis (décomposition du rayonnement) se produit à la fois de l'ADN et de l'eau contenue dans la même. Il en résulte une mort cellulaire ou une occurrence de mutations.

Les mutations peuvent provoquer différentes anomalies génétiques qui peuvent provoquer des défauts ou des maladies héréditaires. Parmi les maladies les plus courantes figurent le cancer, en particulier la thyroïde car il corrige l'iode.

La moelle osseuse peut également être affectée, ce qui provoque différents types d'anémie et même de leucémie. De plus, le système immunitaire peut être affaibli, le rendant plus sensible aux infections bactériennes et virales.

Parmi les autres conséquences, l'infertilité et la malformation des mères fœtus soumises à la radioactivité. Les enfants peuvent présenter des problèmes d'apprentissage, la croissance ainsi que les petits cerveaux.

Parfois, les dommages peuvent provoquer la mort cellulaire, affectant les tissus et les organes. En cas d'organes vitaux, la mort peut être causée.

La prévention

La pollution radioactive est très difficile à contrôler une fois qu'elle se produit. C'est pourquoi les efforts doivent être axés sur la prévention.

Déchet radioactif

Stockage des déchets radioactifs. Source: D5481026 [CC BY-SA.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]

La gestion radioactive des déchets est l'une des principales formes de prévention. Ceux-ci doivent être organisés selon les normes de sécurité pour éviter la contamination des personnes qui les manipulent.

Les déchets radioactifs doivent être séparés des autres matériaux et essayer de réduire leur volume pour être manipulé plus facilement. Dans certains cas, le traitement de ces déchets est effectué pour les rendre plus manipulables.

Par la suite, les déchets radioactifs doivent être placés dans des conteneurs appropriés pour éviter de contaminer l'environnement.

Les conteneurs sont stockés dans des sites isolés avec des protocoles de sécurité ou peuvent également être enterrés à une grande profondeur dans la mer.

Centrales nucléaires

L'une des principales sources de pollution radioactive est les centrales nucléaires. Par conséquent, il est recommandé de construire au moins 300 km des centres urbains.

Il est également important que les centrales nucléaires soient correctement formées pour gérer l'équipement et éviter les accidents. Il est également recommandé que les populations proches de ces installations connaissent les risques et les moyens d'agir possibles en cas d'accident nucléaire.

Protection du personnel travaillant avec des éléments radioactifs

La prévention la plus efficace contre la pollution radioactive est que le personnel est formé et a une protection adéquate. Le temps d'exposition des personnes à la radioactivité doit être réduit.

Les installations doivent être construites correctement, en évitant les pores et les fissures où les radio-isotopes peuvent s'accumuler. De bons systèmes de ventilation doivent être obtenus, avec des filtres qui évitent la sortie des déchets à l'environnement.

Les employés doivent avoir une protection adéquate, comme les écrans et les vêtements de protection. De plus, les vêtements et l'équipement utilisés doivent être décontaminés périodiquement.

Traitement

Certaines mesures peuvent être prises pour soulager les symptômes de la pollution radioactive. Parmi ceux-ci, les transfusions sanguines peuvent être mentionnées, l'amélioration du système immunitaire ou de la transplantation de moelle.

Cependant, ces traitements sont palliatifs car il est très difficile d'éliminer la radioactivité du corps humain. Cependant, des traitements sont actuellement effectués avec des molécules chélatantes qui peuvent isoler les radio-isotopes dans le corps.

Les chelants (molécules non toxiques) se lient aux isotopes radioactifs formant des complexes stables qui peuvent être éliminés de l'organisme. Ils ont réussi à synthétiser les chélants capables d'éliminer jusqu'à 80% de la pollution.

Exemples de lieux contaminés par la radioactivité

Depuis que l'énergie nucléaire a été utilisée dans différentes activités humaines, divers accidents par radioactivité se sont produits. Pour que les personnes touchées connaissent la gravité de celles-ci, une échelle d'accident nucléaire a été établie.

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L'échelle internationale des accidents nucléaires (INES) a été proposée par l'Organisation internationale de l'énergie atomique en 1990. L'Ines a une échelle de 1 à 7, où 7 indique un accident grave.

Les exemples de contamination par la radioactivité les plus graves sont mentionnés ci-dessous.

Hiroshima et Nagasaki (Japon)

Les bombes nucléaires ont commencé à se développer dans les années 40 du XXe siècle, sur la base des études d'Albert Einstein. Ces armes nucléaires ont été utilisées par les États-Unis pendant la Seconde Guerre mondiale.

Le 6 août 1945, une bombe enrichie d'uranium a explosé sur la ville d'Hiroshima. Cela a généré une vague de chaleur d'environ 300.000 ° C et une grande épidémie de rayonnement gamma.

Par la suite, il y avait une pluie radioactive dispersée par le vent portant la pollution à plus grande distance. En raison de l'explosion, environ 100 sont morts.000 personnes et pour les effets de la radioactivité 10.000 de plus dans les années suivantes.

Le 9 août 1945, une deuxième bombe nucléaire a éclaté dans la ville de Nagasaki. Cette deuxième bombe a été enrichie par le plutonium et était plus puissante que Hiroshima.

Dans les deux villes, les survivants de l'explosion ont présenté de nombreux problèmes de santé. Ainsi, le risque de cancer dans la population a augmenté de 44% entre 1958 et 1998.

Actuellement, il y a encore des conséquences de la pollution radioactive de ces bombes. Plus de 100 sont considérés comme vivant.000 personnes touchées par les radiations, y compris celles qui étaient dans l'utérus.

Dans cette population, il y a des indices de leucémie élevés, des sarcomes, des carcinomes et des glaucomes. Un groupe d'enfants soumis à des rayonnements dans le ventre maternel, a présenté des aberrations chromosomiques.

Tchernobil (Ukraine)

Il est considéré comme l'un des accidents nucléaires les plus graves de l'histoire. Cela s'est produit le 26 avril 1986 dans une centrale nucléaire et est de niveau 7 dans l'Ines.

Les travailleurs faisaient un test simulant une coupe d'alimentation électrique et l'un des réacteurs a subi une surchauffe. Cela a provoqué l'explosion de l'hydrogène à l'intérieur du réacteur et a jeté plus de 200 tonnes de matières radioactives dans l'atmosphère.

Pendant l'explosion, plus de 30 personnes sont mortes et la pluie radioactive s'est répandue sur plusieurs kilomètres autour. Il est considéré que comme une radioactivité plus de 100.000 personnes.

Le niveau d'incidence de différents types de cancer a augmenté de 40% dans les zones touchées du Bélarus et de l'Ukraine. L'un des types de cancer les plus fréquents est la thyroïde ainsi que la leucémie.

Des conditions associées au système respiratoire et digestif pour l'exposition à la radioactivité ont également été observées. Dans le cas des enfants qui étaient dans l'utérus, plus de 40% ont présenté des carences immunologiques.

Ils ont également présenté des anomalies génétiques, une augmentation des maladies et des maladies du système urinaire ainsi qu'un vieillissement prématuré.

Fukushima Daiichi (Japon)

Centrale nucléaire de Fukushima, Japon. Source: Globe numérique [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Cet accident a été une conséquence d'un tremblement de terre de magnitude 9 qui a secoué le Japon le 11 mars 2011. Par la suite, il y avait un tsunami qui désactive les systèmes de refroidissement et d'électricité de trois des réacteurs de la centrale nucléaire de Fukushima.

Plusieurs explosions et incendies se sont produits dans les réacteurs et les fuites de rayonnement ont été générées. Cet accident a été initialement décrit comme le niveau 4, mais par ses conséquences, il a ensuite été augmenté au niveau 7.

La plupart des contamination par radio sont allés à l'eau, principalement la mer. Il existe actuellement de grands réservoirs de stockage d'eau contaminés dans ce centre.

Ces eaux contaminées sont considérées comme un risque pour les écosystèmes de l'océan Pacifique. L'un des radio-isotopes les plus problématiques est le césium qui se déplace facilement dans l'eau et peut s'accumuler dans les invertébrés.

L'explosion n'a pas provoqué de la mort directe des radiations et les niveaux d'exposition à la radioactivité étaient inférieurs à ceux de Tchernobil. Cependant, certains opérateurs ont présenté des modifications de l'ADN quelques jours après l'accident.

De même, des modifications génétiques ont été détectées dans certaines populations d'animaux soumises à des rayonnements.

Les références

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