Upload
bibitza4
View
228
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
fizica
Citation preview
CAPITOLUL 1 IcircNTRODUCERE
Termenul de radioactivitate a fost utilizat pentru prima oară de către Marie Curie-
Skolodowska la cacircţiva ani după descoperirea fenomenului de către Henry Becquel (icircn 1896)
Astăzi numele acestor doi oameni de ştiicircnţă sunt legate stracircns de fizica nucleară radiochimie
chimia radiaţiilor etc unitatea fundamentală de masură a radioactivităţii a fost denumită mai
icircntacirci (Ci) fiind icircnlocuită icircn sistemul icircnternaţional de unităţi de masură cu Becquerel (Bq)
Nucleele radioactive (radionuclizii) există practic oriunde orice material conţine
anumite cantităţi de elemente radioactive (icircn urme) Anumite componente naturale precum
solul rocile sau apa conţin conţin uneori radionuclizi naturali de origicircne terestră sau extra
terestră icircn concentraţii relativ ridicate
Alături de radionuclizii naturali icircn ultima sută de ani au apărut icircn mediul icircnconjurător
radionuclizii rezultaţi icircn urma reacţiilor nucleare efectuate de către om Icircn 1919 Ernest
Rutherford a realizat prima transmutaţie nucleară producacircnd 17O şi 1H prin bombardarea 14N cu
helioni
Icircn 1932 James Chadwick a descoperit neutronul iar Carl David Anderson pozitronul
Doar un an mai tacircrziu Harold C Urey aduce prima dovadă a existenţei deutronului Un alt pas
important icircn studiul radioactivităţii a fost constituit de descoperirea radioactivităţii artificiale (de
către Irene şi Frederic Joliot- Curie) icircn 1934 Icircn 1945 primele bombe bazate pe fişiunea
nucleară au pus capăt celui dendashal II-lea Război Mondial
Icircn prezent sunt cunoscuţi aproximativ 2600 de izotopi dintre care 260 sunt stabili 25
izotopi de viaţă icircndelungată iar restul de peste 2300 de radioizotopi sunt antropogeni Marea
majoritate a acestora ajung icircn mediul ambiant (chiar dacă icircn concentraţii foarte scăzute) icircn urma
activităţilor nucleare militare sau de producere a energiei icircn facilităţi nucleare Radioizotopii cu
timp de icircnjumătăţire scăzut se dezicircntegrează rapid dispăricircnd din conşiderente excluşiv fizice
Ceilalţi icircnsă rămacircn icircn natură pe termen lung contribuicircnd la creşterea radioactivităţii mediului
Radioactivitea mediului este legată de acele surse de radiaţii ce prezintă o radioactivitate
scăzută - specifică mediului ambiant indiferent de provenienţa acestora La momentul actual
icircnsă accentul se pune pe monitorizarea şi caracterizarea radioizotopilor eliberaţi icircn natură icircn
urma activităţilor omului1
CAPITOLUL 2 RĂSPAcircNDIREA ELEMENTELOR
RADIOACTIVE
Planeta noastră a moştenit icircncă de la formare o zestre apreciabilă de radioactivitate
terestră din care s-a păstrat o parte respectiv elementele şi izotopii radioactivi de viaţă lungă cu
timpi de icircnjumătăţire foarte mari238U(T447109 a) 235U(T704108 a ) şi 232Th(T141010 a)
generatori ai celor trei familii radioactive naturale şi descendenţii lor radioizotopi ai elementelor
cu Z=81-92 dintre care cei mai importanţi sunt 226Ra (T 1600 a) Io(230Th)(T 77104 a) şi 231Pa(T325104 a) Aceste radioelemente nu sunt decacirct nişte resturi care ne reamicircntesc de o
vreme icircn care aproape toate speciile nucleare erau radioactive Dintre ele cel mai răspacircndit icircn
scoarţa terestră şi cel mai important sub toate aspectele este uraniul (310-4 ) element dispers
mai răspacircndit decacirct aurul argintul şi mercurul urmat de toriu (810-4 ) şi de radiu (2010-10 )
Ele sunt prezente icircntr-o măsură mai mică sau mai mare icircn rocile eruptive metamorfice şi
sedimentare icircn hidrosferă şi icircn troposferă Icircn unele zone ale scoarţei terestre concentraţia lor icircn
rocile de suprafaţă poate atinge valori de ordinul zecimilor şi chiar al cacirctorva procente Sub
acţiunea agenţilor atmosferici (vacircnturi precipitaţii şi variaţii de temperatură) mineralele
radioactive sunt parţial alterate solubilizate şi transportate de ape contribuicircnd la poluarea
mediului Fenomene de acest gen se remarcă mai ales icircn procesele de exploatare micircnieră a
uraniului cacircnd acesta se oxidează şi solubilizează trecacircnd icircn apele de micircnă sub formă de săruri
de uranil (10-6 ndash 10-2 gl) şi de aerosoli icircn aerul atmosferic Icircn acelaşi timp icircn atmosferă se mai
concentrează şi o cantitate apreciabilă de radon gaz radioactiv degajat prin transformările
succesive ale uraniului care icircntră icircn echilibru cu radonul din apele de mină eliberat de sărurile
de uranil solubilizate
2
21Particularităţi ale radioactivităţii atmosferei
Radioactivitatea rocilor magmatice este considerabil mai ridicată icircn varietăţile acide
decacirct icircn cele bazice (tabelul 21) Icircn cazul rocilor magmatice elementele radioactive se
concentrează icircn special icircn zircon monazit sfen biotit şi altele iar icircn speciile granitice
radioactivitatea creşte icircn direcţia cuarţ ndash feldspaţii ndash minerale feromagneziene-minerale
accesorii Principalul purtator de uraniu din granite este ortitul un silicat de aluminiu fier şi
calciu Icircn cadrul rocilor eruptive uraniul se găseşte sub formă de minerale uranifere de amestec
izomorf icircn reţelele cristaline ale altor minerale icircn stare de adsorbţie la suprafaţa granulelor icircn
stare solubilă icircn icircncluziunile lichide din minerale sau icircn spaţiul icircntergranular
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Acide 35 18 12
Neutre 18 7 06
Bazice 05 3 027
Ultrabazice 0003 0005 001
Tabelul 21Conticircnutul mediu de radioelemente naturale icircn diferite tipuri de roci magmatice
Radioactivitatea rocilor metamorfice depinde de radioactivitatea rocilor iniţiale şi de
caracterul metamorfismului Ea este foarte diferită pentru diversele tipuri chiar şi icircn cadrul unuia
şi aceluiaşi pachet de roci metamorfice Radioactivitatea gnaiselor şi a şisturilor formate din roci
argiloase este mai ridicată decacirct a cuartitelor Valoarea ei creşte icircn rocile icircn care s-a suprapus
fenomenul de metamorfism hidrotermal (tabelul 22)
Tipul de roca Ra
10-12 [gg]
U
10-6 [gg]
Th
10-6 [gg]
Gnais 21 62 87
Gnais augitic 071 20 -
Eclogit 007 02 -
Tabelul 22 Radioactivitatea naturala a rocilor metamorfice
3
Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase
(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare
dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15
Cuartit 16 - 045
Argila 43 13 13
Şist argilos 30 - 109
Calcar 15 05 05
Dolomit 03 - 011
Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare
Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din
care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive
Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este
spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă
Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel
apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa
mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351
pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql
(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape
naturale
Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]
Rauri 6∙10-7 2∙10-13
Lacuri 8∙10-6 1∙10-12
Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13
Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2
Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12
Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11
4
Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale
Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive
sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele
regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al
apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn
funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o
migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate
icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu
devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol
conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat
cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de
zăcămacircntul de petrol
Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)
toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă
avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici
556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din
apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive
prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat
generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn
general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)
şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37
Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de
la distanţă de exemplu din avion
Locul de raspandire al
radonului icircn aer
Rn
[Cil] Bql]
Aer de sol 2010-10 74
Aer deasupra solului 1310-10 482
Aer deasupra marii 14410-10 532
5
Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic
CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU
31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant
Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru
măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn
spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau
portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii
Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn
procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor
măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale
Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele
luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din
dilutor dupe realizarea diluţiei
Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele
executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului
Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin
- Coeficient doză gamma
- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu
- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa
- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi
vegetaţiei
- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane
- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor
- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor
- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime
- Informaţii meteo
6
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
CAPITOLUL 2 RĂSPAcircNDIREA ELEMENTELOR
RADIOACTIVE
Planeta noastră a moştenit icircncă de la formare o zestre apreciabilă de radioactivitate
terestră din care s-a păstrat o parte respectiv elementele şi izotopii radioactivi de viaţă lungă cu
timpi de icircnjumătăţire foarte mari238U(T447109 a) 235U(T704108 a ) şi 232Th(T141010 a)
generatori ai celor trei familii radioactive naturale şi descendenţii lor radioizotopi ai elementelor
cu Z=81-92 dintre care cei mai importanţi sunt 226Ra (T 1600 a) Io(230Th)(T 77104 a) şi 231Pa(T325104 a) Aceste radioelemente nu sunt decacirct nişte resturi care ne reamicircntesc de o
vreme icircn care aproape toate speciile nucleare erau radioactive Dintre ele cel mai răspacircndit icircn
scoarţa terestră şi cel mai important sub toate aspectele este uraniul (310-4 ) element dispers
mai răspacircndit decacirct aurul argintul şi mercurul urmat de toriu (810-4 ) şi de radiu (2010-10 )
Ele sunt prezente icircntr-o măsură mai mică sau mai mare icircn rocile eruptive metamorfice şi
sedimentare icircn hidrosferă şi icircn troposferă Icircn unele zone ale scoarţei terestre concentraţia lor icircn
rocile de suprafaţă poate atinge valori de ordinul zecimilor şi chiar al cacirctorva procente Sub
acţiunea agenţilor atmosferici (vacircnturi precipitaţii şi variaţii de temperatură) mineralele
radioactive sunt parţial alterate solubilizate şi transportate de ape contribuicircnd la poluarea
mediului Fenomene de acest gen se remarcă mai ales icircn procesele de exploatare micircnieră a
uraniului cacircnd acesta se oxidează şi solubilizează trecacircnd icircn apele de micircnă sub formă de săruri
de uranil (10-6 ndash 10-2 gl) şi de aerosoli icircn aerul atmosferic Icircn acelaşi timp icircn atmosferă se mai
concentrează şi o cantitate apreciabilă de radon gaz radioactiv degajat prin transformările
succesive ale uraniului care icircntră icircn echilibru cu radonul din apele de mină eliberat de sărurile
de uranil solubilizate
2
21Particularităţi ale radioactivităţii atmosferei
Radioactivitatea rocilor magmatice este considerabil mai ridicată icircn varietăţile acide
decacirct icircn cele bazice (tabelul 21) Icircn cazul rocilor magmatice elementele radioactive se
concentrează icircn special icircn zircon monazit sfen biotit şi altele iar icircn speciile granitice
radioactivitatea creşte icircn direcţia cuarţ ndash feldspaţii ndash minerale feromagneziene-minerale
accesorii Principalul purtator de uraniu din granite este ortitul un silicat de aluminiu fier şi
calciu Icircn cadrul rocilor eruptive uraniul se găseşte sub formă de minerale uranifere de amestec
izomorf icircn reţelele cristaline ale altor minerale icircn stare de adsorbţie la suprafaţa granulelor icircn
stare solubilă icircn icircncluziunile lichide din minerale sau icircn spaţiul icircntergranular
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Acide 35 18 12
Neutre 18 7 06
Bazice 05 3 027
Ultrabazice 0003 0005 001
Tabelul 21Conticircnutul mediu de radioelemente naturale icircn diferite tipuri de roci magmatice
Radioactivitatea rocilor metamorfice depinde de radioactivitatea rocilor iniţiale şi de
caracterul metamorfismului Ea este foarte diferită pentru diversele tipuri chiar şi icircn cadrul unuia
şi aceluiaşi pachet de roci metamorfice Radioactivitatea gnaiselor şi a şisturilor formate din roci
argiloase este mai ridicată decacirct a cuartitelor Valoarea ei creşte icircn rocile icircn care s-a suprapus
fenomenul de metamorfism hidrotermal (tabelul 22)
Tipul de roca Ra
10-12 [gg]
U
10-6 [gg]
Th
10-6 [gg]
Gnais 21 62 87
Gnais augitic 071 20 -
Eclogit 007 02 -
Tabelul 22 Radioactivitatea naturala a rocilor metamorfice
3
Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase
(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare
dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15
Cuartit 16 - 045
Argila 43 13 13
Şist argilos 30 - 109
Calcar 15 05 05
Dolomit 03 - 011
Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare
Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din
care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive
Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este
spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă
Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel
apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa
mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351
pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql
(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape
naturale
Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]
Rauri 6∙10-7 2∙10-13
Lacuri 8∙10-6 1∙10-12
Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13
Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2
Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12
Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11
4
Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale
Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive
sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele
regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al
apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn
funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o
migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate
icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu
devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol
conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat
cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de
zăcămacircntul de petrol
Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)
toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă
avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici
556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din
apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive
prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat
generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn
general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)
şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37
Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de
la distanţă de exemplu din avion
Locul de raspandire al
radonului icircn aer
Rn
[Cil] Bql]
Aer de sol 2010-10 74
Aer deasupra solului 1310-10 482
Aer deasupra marii 14410-10 532
5
Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic
CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU
31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant
Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru
măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn
spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau
portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii
Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn
procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor
măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale
Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele
luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din
dilutor dupe realizarea diluţiei
Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele
executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului
Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin
- Coeficient doză gamma
- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu
- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa
- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi
vegetaţiei
- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane
- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor
- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor
- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime
- Informaţii meteo
6
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
21Particularităţi ale radioactivităţii atmosferei
Radioactivitatea rocilor magmatice este considerabil mai ridicată icircn varietăţile acide
decacirct icircn cele bazice (tabelul 21) Icircn cazul rocilor magmatice elementele radioactive se
concentrează icircn special icircn zircon monazit sfen biotit şi altele iar icircn speciile granitice
radioactivitatea creşte icircn direcţia cuarţ ndash feldspaţii ndash minerale feromagneziene-minerale
accesorii Principalul purtator de uraniu din granite este ortitul un silicat de aluminiu fier şi
calciu Icircn cadrul rocilor eruptive uraniul se găseşte sub formă de minerale uranifere de amestec
izomorf icircn reţelele cristaline ale altor minerale icircn stare de adsorbţie la suprafaţa granulelor icircn
stare solubilă icircn icircncluziunile lichide din minerale sau icircn spaţiul icircntergranular
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Acide 35 18 12
Neutre 18 7 06
Bazice 05 3 027
Ultrabazice 0003 0005 001
Tabelul 21Conticircnutul mediu de radioelemente naturale icircn diferite tipuri de roci magmatice
Radioactivitatea rocilor metamorfice depinde de radioactivitatea rocilor iniţiale şi de
caracterul metamorfismului Ea este foarte diferită pentru diversele tipuri chiar şi icircn cadrul unuia
şi aceluiaşi pachet de roci metamorfice Radioactivitatea gnaiselor şi a şisturilor formate din roci
argiloase este mai ridicată decacirct a cuartitelor Valoarea ei creşte icircn rocile icircn care s-a suprapus
fenomenul de metamorfism hidrotermal (tabelul 22)
Tipul de roca Ra
10-12 [gg]
U
10-6 [gg]
Th
10-6 [gg]
Gnais 21 62 87
Gnais augitic 071 20 -
Eclogit 007 02 -
Tabelul 22 Radioactivitatea naturala a rocilor metamorfice
3
Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase
(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare
dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15
Cuartit 16 - 045
Argila 43 13 13
Şist argilos 30 - 109
Calcar 15 05 05
Dolomit 03 - 011
Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare
Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din
care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive
Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este
spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă
Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel
apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa
mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351
pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql
(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape
naturale
Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]
Rauri 6∙10-7 2∙10-13
Lacuri 8∙10-6 1∙10-12
Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13
Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2
Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12
Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11
4
Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale
Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive
sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele
regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al
apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn
funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o
migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate
icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu
devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol
conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat
cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de
zăcămacircntul de petrol
Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)
toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă
avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici
556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din
apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive
prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat
generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn
general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)
şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37
Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de
la distanţă de exemplu din avion
Locul de raspandire al
radonului icircn aer
Rn
[Cil] Bql]
Aer de sol 2010-10 74
Aer deasupra solului 1310-10 482
Aer deasupra marii 14410-10 532
5
Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic
CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU
31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant
Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru
măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn
spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau
portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii
Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn
procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor
măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale
Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele
luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din
dilutor dupe realizarea diluţiei
Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele
executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului
Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin
- Coeficient doză gamma
- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu
- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa
- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi
vegetaţiei
- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane
- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor
- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor
- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime
- Informaţii meteo
6
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Radioactivitatea rocilor sedimentare variază icircn limite largi de la argile şi şisturi argiloase
(cele mai radioactive) la rocile organogene şi chimic pure (sare gemă gips anhidrite calcare
dolomite) cele mai putin radioactive (tabelul 23)
Tipul de roca U
10-4 []
Th
10-4 []
Ra
10-10 []
Greşie 3 ndash 4 - 0 ndash 15
Cuartit 16 - 045
Argila 43 13 13
Şist argilos 30 - 109
Calcar 15 05 05
Dolomit 03 - 011
Tabelul 23Continutul mediu de radioelemente naturale icircn roci sedimentare
Radioactivitatea solurilor depinde de compoziţia chimico-mineralogică a rocilor din
care sunt formate Dacă acestea sunt de compoziţie mai acidă (granitica) vor fi mai radioactive
Spre deosebire de toriu şi radiu care se acumuleaza icircn soluri icircn cantităţi mai mari uraniul este
spălat şi transportat de către acizii humici cu uşurinţă
Radioactivitatea apelor naturale variază după continutul icircn elemente radioactive Astfel
apa dulce conţine icircn medie substanţe radioactive cu o activitate de 037 Bql (10 pCil) Icircn apa
mărilor radioactivitatea este de circa 36 de ori mai mare respectiv ajunge la circa 13 Bql (351
pCIl) iar icircn apele minerale aceste valori sunt de circa o suta de ori mai mari respectiv 37 Bql
(1000 pCIl) Icircn tabelul 24 se prezintă continutul mediu de uraniu radiu şi radon icircn unele ape
naturale
Tipul de ape naturale U [gl] Ra [gl]
Rauri 6∙10-7 2∙10-13
Lacuri 8∙10-6 1∙10-12
Mari şi oceane 2∙10-6 1∙10-13
Din roci sedimentare 5∙10-6 2∙10-2
Din roci magmatice acide 7∙10-7 2∙10-12
Din zacamicircnte de uraniu 8∙10-4 8∙10-11
4
Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale
Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive
sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele
regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al
apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn
funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o
migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate
icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu
devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol
conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat
cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de
zăcămacircntul de petrol
Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)
toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă
avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici
556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din
apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive
prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat
generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn
general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)
şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37
Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de
la distanţă de exemplu din avion
Locul de raspandire al
radonului icircn aer
Rn
[Cil] Bql]
Aer de sol 2010-10 74
Aer deasupra solului 1310-10 482
Aer deasupra marii 14410-10 532
5
Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic
CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU
31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant
Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru
măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn
spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau
portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii
Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn
procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor
măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale
Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele
luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din
dilutor dupe realizarea diluţiei
Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele
executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului
Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin
- Coeficient doză gamma
- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu
- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa
- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi
vegetaţiei
- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane
- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor
- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor
- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime
- Informaţii meteo
6
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Tabelul 24 Continutul mediu icircn uraniu şi radiu al unor ape naturale
Principalii factori care influenţează solubilitatea şi conţinutul icircn elemente radioactive
sunt compoziţia icircn săruri şi gaze a apei capacitatea de emanaţie a rocilor prin care circulă apele
regimul de temperatură al acestora condiţiile hidrogeologice generale şi regimul hidrodinamic al
apelor subterane Apele cu conţinut de săruri levigheaza intens uraniul şi radiul din roci iar icircn
funcţie de pH şi de oxigen oxidează uraniul (IV) la uraniu (VI) determinacircnd o solubilizare şi o
migrare intensă a acestuia Icircn afară de oxigen şi alte gaze cum ar fi dioxidul de carbon dizolvate
icircn apă favorizează migrarea uraniului Totodată aceste ape se icircmbogaţesc icircn radon şi radiu
devenind ape radioactive De asemenea diferitele tipuri de ape de strat din zacamintele de petrol
conţin radiu icircn concentraţii de ordinul 10-11 gl Valori maxime se icircntalnesc icircn apele de strat
cloro-sodice iar icircn zonele petroliere conţinutul de radiu din ape creşte pe măsura apropierii de
zăcămacircntul de petrol
Radioactivitatea amosferei se datorează prezenţei emanaţiilor radioactive radon (222Rn)
toron (220Tn) şi actinon (219An) Spre deosebire de radon care prezintă o răspacircndire mai largă
avacircnd timpul de icircnjumătăţire de 382 zile toronul şi actinonul au timpii de icircnjumătăţire mici
556 şi respectiv 396 s fapt pentru care se icircntacirclnesc de regulă numai icircn stratul de aer din
apropierea solului (tabelul 25) Radonul care se formeaza continuu dăn elementele radioactive
prezente icircn sol rezultacircnd circa 0585 mm3 Rng Ra se dezintegrează la racircndul lui treptat
generacircnd o serie de alţi atomi radioactivi aşa-zisul depozit fix (218Po 214Pb 214Bi 210Pb) Icircn
general conţinutul radonului icircn atmosferă este mic respectiv de ordinul 10-13 Cil aer (37 mBql)
şi el creşte deasupra zonelor bogate icircn minereuri radioactive ajungacircnd la 10 -9-10-8 Cil (37-37
Bql) Pe baza măsurătorilor concentraţiei de radon se pot prospecta zăcămintele radioactive de
la distanţă de exemplu din avion
Locul de raspandire al
radonului icircn aer
Rn
[Cil] Bql]
Aer de sol 2010-10 74
Aer deasupra solului 1310-10 482
Aer deasupra marii 14410-10 532
5
Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic
CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU
31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant
Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru
măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn
spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau
portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii
Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn
procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor
măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale
Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele
luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din
dilutor dupe realizarea diluţiei
Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele
executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului
Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin
- Coeficient doză gamma
- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu
- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa
- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi
vegetaţiei
- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane
- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor
- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor
- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime
- Informaţii meteo
6
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Tabelul 25 Continutul mediu de radon icircn diferite zone ale aerului atmosferic
CAPITOLUL 3 EMISIILE RADIOACTIVE IcircN MEDIU
31 Măsurarea poluării radioactive icircn mediul ambiant
Măsurarea contaminării suprafeţelor se poate face icircn mod continuu sau periodic Pentru
măsurări continue se utilizează filme dozimetrice care se pun icircn zonele contaminate sau icircn
spaţiile suspecte de contaminare Măsurătorile periodice se realizează cu aparatură fixă sau
portabilă utilizacircndu-se camere de ionizare contori Geiger- Muller sau cu scintilaţii
Măsurarea contaminării aerului se realizează atunci cacircnd se lucreză cu substanţe care icircn
procesul de lucru ar putea da naştere la gaze sau aerosoli radioactivi Rezultatul acestor
măsurători trebuie comparat cu concentraţiile maxime permise pentru expunerile profesionale
Măsurarea contaminării apei implică apele evacuate de unităţile nucleare probele
luacircndu-se din conducta de evacuare a apelor radioactive icircnainte de sosirea lor icircn colector sau din
dilutor dupe realizarea diluţiei
Măsurarea contaminării biologice implică lucrări cu surse deschise şi icircn special cele
executate icircn zonele contaminate care duc la o contaminare internă a personalului
Monitorizarea radiaţiilor trebuie să includă cel puţin
- Coeficient doză gamma
- Activitatea totală şi specifică a eliberării aerosolilor lichizi şi gazoşi icircn mediu
- Activităţi specifice ale gazelor şi aerosolilor icircn atmosfera joasa
- Activităţi specifice ale precipitaţiilor radioactive stratului de suprafaţă al solului şi
vegetaţiei
- Activităţi specifice ale apelor de suprafaţă şi subterane
- Contaminarea reţelelor de furnizare a apei şi a instalaţiilor
- Contaminarea cu radionuclide a vehiculelor
- Activităţi specifice ale produselor vegetale şi animale şi ale materiilor prime
- Informaţii meteo
6
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
32 Comportarea emisiilor radioactive icircn mediul ambiant
Diferitele forme de utilizare industrială a energiei atomice antrenează riscuri de
contaminare şi iradiere prin emisia de radioizotopi icircn mediul icircnconjurător Căile posibile prin
care ele ajung la om sunt aerul apa solul şi lanţurile alimentare
Comportarea emisiilor gazoase radioactive Plecacircnd de la punctul de emisie produsele
gazoase de regulă icircnsoţite de aerosoli au tendinţa de a se dispersa şi a se dilua icircn atmosferă
fiind puternic influenţate de condiţiile meteorologice Gazele cu densitate apropiată de a aerului
precum şi aerosolii cu viteza de sedimentare mică se vor deplasa cu aceeaşi viteza cu a curenţilor
de aer Aceste deplasări sunt icircn mod esenţial influenţate de direcţia curenţilor de aer (a
vacircnturilor) de gradienţii verticali de temperatură şi nu icircn ultimul racircnd de icircnalţimea punctului de
emisie Dacă aceste gaze au antrenat particule foarte grele acestea cad mai aproape sau mai
departe de locul de emisie icircn funcţie de densitatea lor Un exemplu de importanţă a condiţiilor
meteorologice icircl costituie accidentul de la Cernobacircl Norul format la icircnalţimea de 10-15 km s-a
deplasat sub influenţa vacircnturilor spre Tările Scandinave apoi spre Europa Centrală iar după ce
s-a atins sudul Franţei s-a reicircntors spre estul Europei
Dispersia substanţelor radioactive icircn apă Icircn practica curentă de utilizare a energiei
nucleare apele radioactive ldquoslab contaminaterdquo se deversează icircn apele naturale de suprafaţă (racircuri
mari oceane) unde se produce o puternică diluare icircnsoţită de fenomene de difuzie Aceste
procese sunt icircn mod esenţial influenţate de curenţii de apă şi de diferenţa de temperatură
Totodată radioizotopii prezenţi pot participa la procese de fixare pe materiale icircn suspensie şi pe
sedimente pe baza unor reacţii de schimb ionic sau de absorbţie Icircn funcţie de compoziţia
chimică a substanţelor radioactive asistăm la fenomene de coprecipitare floculare sau din
contră de solubilizare Prezente icircn astfel de soluţii organismele acvatice vii icircn funcţie de natura
şi concentraţia lor icircn apă pot fixa şi concentra unii radioizotopi (bionuclizi radioactivi) icircn
celulele şi ţesuturile lor
Raportul dintre activitatea specifica a unui radioizotop icircn aceste organisme şi activitatea
specifică a apei se numeste factor de concentrare (FC) şi el reprezintă o masură ecologică de
7
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
apreciere a riscului pentru om icircn cazul deversării unor cantităţi de radioizotopi icircn apele de
suprafaţă Icircn tabelul 31 se dau exemple de factori de concentrare icircn cazul unor ape dulci
contaminate cu radioelemente Pe baza acestui fenomen radioizotopii se concentreaza de mii sau
zeci de mii de ori mai mult icircn unele verigi ale lanturilor ecologice decat se afla raspanditi icircn ape
slab radioactive care uneori nu depasesc nici Concentratia Maxima Admişibila(CMA) pentru
apa de baut
Radioelementul Sedimentul Plante de apa Animale de
hrana pentru
pesti
Pesti (tesut
moale)
89Sr 90Sr 10-500 10-10000 20-10000 1-200
137Cs 100-14000 10-5000 30-8000 400-10000
106Ru(103Ru) 20-4000 10-3000 10-300 10-400
144Ce(141Ce) 100-15000 100-10000 100-7000 1-100
95Zr(95Nb) 10-7000 100-10000 10-200 1-200
131I - 10-100 10-100 2-20
51Cr 100-2000 30-1000 30-1000 20-100
65Zn 4000-9000 100-45000 20-9000 100-9000
60Co 4000-29000 200-24000 30-1000 400-4000
54Mn 100-20000 200-100000 100-9000 100-3000
59Fe - 100000 100000 1000-10000
Tabelul 31 Factori de concentrare a radioelementelor icircn ape dulci
Icircn general organismele din apele dulci au factori de concentrare mult mai mari decat cele
din apele sarate Totodata se observa ca o parte din radionuclizii cei mai periculoşi pentru
organismul uman cum este 90Sr acesta este mult mai mic icircn carnea de peste Icircn schimb
radionuclidul 65Zn are factorul de concentrare 100000 icircn carnea unor scoici din estuarul
Blakwater (Anglia) determicircnand iradierea icircntregului organism uman care l-a consumat la
aproximativ 1 mreman (10μSvan) doza din fericire sub valorile dozei limita acceptabila icircn
prezent
8
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Comportamentul radioizotopilor icircn sol Poluarea radioactiva a solului se realizeaza icircn
special prin caderi atmosferice (precipitatii) sau prin icircntermediul apelor Gradul de poluare
depinde icircn mod esential de natura geologică a solului dat de porozitatea şi permeabilitatea
rocilor componente precum şi de prezenta unei retele hidrografice Şi icircn acest caz pe lacircngă
circulaţia repartiţia şi dispersia radioelementelor icircn sol se produce o concentrare biologică prin
acumularea lor icircn ţesuturile trofice o serie de studii efectuate icircn Marea Britanie arătacircnd ca 90Sr se
concentrează de 21 de ori mai mult icircn plantele furajere decat icircn sol şi de 714 ori mai mult icircn
carnea de oaie
Lanţuri alimentare Din sol elementele radioactive ajung la om pe cale indirectă
respectiv prin lanţurile alimentare formate dintr-o serie de specii vegetale şi animale care se
hrănesc icircntre ele depinzacircnd unele de altele (vezi fig 32-34 )
Cele mai importante căi de transfer prin intermediul lanţurilor alimentare sunt apa de
băut laptele şi alimentele de natură vegetală şi animală inclusiv cele acvatice (pestele
crustaceele molustele etc)
Contaminarea organismului uman cu radioizotopi artificiali se poate face pe căi
diferite cele mai importante fiind contaminările prin intermediul lanţurilor alimentare şi direct
prin inhalare Esenţial este fapul că fiecare radioelement poluant are un metabolism diferit icircn
corpul uman fixacircndu-se preferenţial pe unul sau altul din organe Astfel 90Sr se fixează pe
sistemul osos deoarece are acelaşi metabolism ca şi calciul La fel va proceda şi radiul Un alt
exemplu este al radiodului care se va fixa icircn glanda tiroidă Ajunse icircn organism unele
radioelemente pot fi stocate temporar altele de exemplu stronţiul şi radiul sunt stocate definitiv
icircn unele organe cum sunt plămacircnii ficatul şi sistemul osos
Cele mai importante elemente care participă la poluarea pe cale artificială şi la
contaminarea organismului uman sunt 90Sr 137Cs şi 131I De asemenea datorită industriilor
nucleare mai ales icircn procesele de retratare a combustibilului nuclear mai prezintă interes icircn
procesele de poluare radioactiva 239Pu tritiul (3H) 85Kr şi 41Ar
Stronţiul ndash 90 (T 285 β-05) rezultat pacircnă icircn anul 1963 din testele cu arme nucleare este
evaluat la 167 mCi (607 MBq) dintre care 736 au căzut pe sol icircn jurul anilor 1957 de unde
au intrat icircn lanţurile alimentare ajungacircnd la om (fig 82) Restul de 90Sr rămas icircn atmosferă a
9
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
continuat să cadă icircn anii următori constituind o sursă importantă de contaminare a mediului
chiar şi icircn zilele noastre
Fig 32 Circuitul stronţiului radioactiv icircn natură
O sursă majoră de contaminare cu 90Sr este laptele şi derivatele sale evident aceasta fiind
dependentă de furajele participante la ciclu Icircn cazul produselor lactate conţinutul icircn 90Sr depinde
mult şi de modul de prelucrare a laptelui Astfel 90Sr trece icircn smantana sau icircn branza alaturi de
calciu concentratia sa crescand cu conticircnutul icircn graşimi
Conticircnutul 90Sr icircn carne oua şi peste este mai redus
La om 90Sr se acumuleaza icircn scheletul osos şi icircn maduva hematogena producand tumori
osoase şi leucemii
Ceşiul ndash 137 (T 30 1 a β- 05) contaminează plantele pe cale directă şi indirectă
(absorbţie din sol) intracircnd icircn circuitul alimentar prin lapte carne şi cereale (fig 33) El se
comportă asemănător cu potasiu şi are ca aliment critic carnea prin care realizează contaminarea
maximă Concentraţia lui icircn lapte şi icircn carne depinde de modul de furajare a vitelor precum şi de
producerea preparatelor lactate şi din carne Pestele nu aduce un aport icircnsemnat la poluarea
mediului cu 137Cs
10
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Fig 33 Circuitul cesiului radioactiv icircn natură
Iodul ndash 131 (T 804 d β- 08 γ 06) dispersat pe culturile de zarzavaturi şi păşuni este
ingerat cu prioritate de populaţia tacircnără (copii) care consumă legume proaspete şi lapte de la
animalele care au păscut iarba contaminată cu iod radioactiv după care traversează bariera
intestinală ajungacircnd icircn sacircnge iar de aici se fixează foarte rapid şi selectiv icircn glanda tiroidă
Ulterior el se elimină progresiv pe cale fecală (25-30) şi prin urină (10-15) De asemenea
iodul inhalat din aer traverseaza pulmonul şi este transportat de sacircnge de unde se fixează icircn
glanda tiroidă producacircnd doze de iradiere icircnsemnate Icircn fig 34 se prezintă lanţul alimentar
critic al radioizotopului Icircn cazul femeilor care alaptează iodul radioactiv se elimină prin laptele
matern care este ingerat prin hrănire de copii şi pe cale sangvină se fixează icircn glanda tiroidă
Fig 34 Circuitul iodului radioactiv icircn natură
Plutoniul ndash 239 (T 24104a α 47 γ 087) se produce icircn cantităţi mari icircn cadrul
reactoarelor cu neutroni rapizi (reproducători de combustibili) fiind considerat ca radioizotopul
cu cea mai mare radiotoxicitate din radionuclizii cunoscuţi pacircnă icircn prezent Ajuns icircn aerul
atmosferic sub formă de particule 239Pu pătrunde icircn organism prin inhalare depunere pe vegetale
şi ingestie indirectă mai ales prin lapte şi carne fixacircndu-se icircn pulmoni nodule limfatice şi ficat
(organe critice)
Tritiul - 3H (T 12346 a β- 002) se formează icircn procesul de fisiune al combustibilului
nuclear şi prin activarea apei utilizată ca agent moderator ori ca fluid de răcire sub acţiunea
neutronilor termici Icircn operaţiile de retratare a combustibililor nucleari uzaţi tritiul se elimină icircn
atmosferă sub formă de hidrogen molecular tritiat (3H2) sau de apă tritiată (3H2O) Icircn fig 35 se
prezintă concentraţia tritiului icircn atmosferă dupa Wright JH (1972) din care se constată că icircn
anul 1980 el a atins deja concentraţia tritiului produs de testele cu armă nucleară Cercetarile mai
11
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
recente au aratat că deoarece tritiul poate marca celulele din organism prezenţa sa icircn organism
trebuie privită cu o anumită rezervă
Fig 35 Concentrarea tritiului icircn atmosfera
Kriptonul ndash 85 (T 1076 a β- 07 γ 0166) se elimină icircn atmosferă la retratarea
combustibilului nuclear unde difuzează uşor Deşi nu intră icircn ciclul biologic el prezintă risc de
iradiere externă a pielii şi de iradiere internă prin inhalare icircn pulmon
Deoarece prezenţa lui icircn atmosferă a crescut permanent ajungacircnd de la 5 pCim3 (185
mBq) icircn 1960 15 pCim3 (555 mBqm3) icircn 1975 se sugereaza ca icircn viitor să se găsească metode
de reţinere a lui
CAPITOLUL 4 DEŞEURI RADIOACTIVE
41 Categorii de deşeuri radioactive
Un deşeu radioactiv reprezintă un deşeu conţinacircnd elemente radioactive artificiale acesta
fiind rezultatul unui proces nuclear precum fişiunea nucleară
Conform Agenţiei Internaţionale pentru Energie Atomică (IAEA) nivelul de radioactivitate şi
timpul de icircnjumătăţire sunt principalii parametri utilizaţi icircn această clasificare ţicircnacircndu-se
totodată seama şi de nivelele de pericol specifice diferitelor tipuri de radionuclizi şi radiaţii
emise
Astfel icircn reprezentarea următoare pot fi analizate principalele categorii de deşeuri slab
active pe cele două coordonate 12
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Clasificarea deşeurilor radioactive icircn funcţie de activitate se face icircn
- deşeuri cu activitate scăzută hacircrtia icircmbrăcămintea şi echipamentul de protecţie
pămacircntul contaminat molozul din construcţii etc
- deşeuri cu activitate medie schimbători de ioni de la tratarea gazelor lichidelor precum
şi malurile bazinelor şi materialele contaminate cu plutoniu
- deşeuri de activitate ridicată lichidul rezultat la reprocesarea combustibilului nuclear
uzat
42 Deşeuri radioactive
Materialele radioactive icircn oricare din stările de agregare gazoasă lichidă sau solidă care
nu mai au nici o utilizare ulterioară se numesc deşeuri radioactive Deşeurile radioactive cu
timpul pot deveni neradioactive Unele deşeuri devin neradioactive icircn cacircteva ore cele mai multe
icircn cacircteva luni şi doar o parte mică icircn cacircteva sute sau mii de ani
Pentru aprecierea duratei de timp icircn care deşeurile radioactive sunt periculoase foarte
importantă este perioada de icircnjumătăţire
13
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Deşeurile slab şi mediu active se produc icircn spitale icircn icircndustrie şi icircn centralele nucleare
Volume importante rezultă din dezafectarea centralelor nucleare Ele conţin icircn general
radionuclizi de viaţă scurtă
Deşeurile icircnalt radioactive rezultă din utilizarea combustibilului de uraniu icircn reactorul
nuclear Peste 95 din radioactivitatea totală produsă icircn centralele nucleare este conţinută icircn
combustibilul nuclear ars
Exemplu prin funcţionarea Centralei Nuclearoelectrice Cernavodă se produc
bull emisii radioactive lichide care se evacuează icircn formă de soluţii apoase icircn Dunăre
bull emisii radioactive gazoase care se evacuează cu aerul ventilat la coşul centralei
bull deşeuri radioactive solide care se colectează şi se păstrează icircn siguranţă icircn centrală
bull combustibil nuclear uzat care se păstrează icircn siguranţă pe amplasamentul centralei
Deşeurile slab active reprezintă aproape 90 din volumul total de deşeuri radioactive
produse icircn lume deşeurile mediu active reprezintă 10 şi cca 01 sunt deşeuri icircnalt active dar
ele concentrează 95 din radioactivitatea totală
Depozitarea finală a deşeurilor icircnseamnă amplasarea deficircnitivă a acestora icircntr-o structură
amenajată
Depozitele ficircnale sunt
bull depozite de suprafaţă construite la suprafaţa sau icircn apropierea suprafeţei pămacircntului
bull depozite de adacircncime mare (geologice) construite la adacircncimi de peste 300 de metri de la
suprafaţa pămacircntului
Icircn depozitele finale de suprafaţă se depozitează deşeuri slab şi mediu active de viaţă
scurtă icircn depozitele geologice se depozitează deşeuri icircnalt active sau deşeuri slab şi mediu active
de viaţă lungă icircn ţări ca Germania şi Ficircnlanda toate tipurile de deşeuri se depozitează la
adacircncime
Icircn afară de caracterul radioactiv deşeurile radioactive mai au o serie de caracteristici care
le deosebesc de celelalte tipuri de deşeuri cum ar fi
Volum mic icircn raport cu celelalte tipuri de deşeuri
Spre deosebire de substanţele chimice toxice materialele radioactive se dezintegrează
pierzacircndu-şi după un timp caracterul radioactiv
14
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Imediat ce sunt generate deşeurile radioactive sunt colectate caracterizate şi icircnregistrate
icircn baze de date tot traseul lor ulterior fiind riguros monitorizat
Manipularea materialelor radioactive proiectarea şi administrarea depozitelor de deşeuri
radioactive se fac cu respectarea unor reglementări foarte stricte
Deoarece o mare parte a cercetarii şi dezvoltarii a fost icircndreptată spre măsuri de siguranţă
icircn tratamentul deşeurilor proiectarea containerelor transport şi depozitare definitivă icircn
acest moment există soluţii tehnice care aşigură depozitarea lor icircn siguranţă
43 Eliminarea deşeurilor radioactive
Icircn diferitele operaţii cu substanţe radioactive naturale şi artificiale se produc icircnsemnate
cantităţi de reziduuri (deşeuri) radioactive cu timpi de icircnjumătaţire şi toxicităţi diferite care
adesea cuprind şi cantităţi icircnsemnate de substanţe inactive
Administrarea deşeurilor radioactive urmăreşte colectarea prelucrarea transportul şi
stocarea temporară sau permanentă Colectarea se face icircn containere speciale de metal captuşite
cu materiale plastice iar transportul se efectuează cu mijloace de transport speciale care asigură
respectarea strictă a normelor de securitate icircmpotriva poluării şi iradierii
Operaţiile de administrare diferă icircn funcţie de radioactivitatea deşeurilor şi de starea lor
de agregare
Deşeurile gazoase cu conţinut de 41Ar 85Kr 131Xe 3H şi cele volatile (131I) rezultate la
fişiunea 235U icircn practica curentă se evacuează direct icircn atmosferă la icircnalţimi mari unde se
diluează cu aerul atmosferic Icircn cazurile icircn care aceste emisii gazoase prezinta o radioactivitate
foarte mare peste limitele admise ori au antrenat aerosoli (particule fine) puternic radioactivi
icircnainte de trimitere icircn atmosferă se trec peste un sistem de filtre speciale capabile sa icirci reţină Icircn
particular pentru icircndepărtarea 131I gazele puternic radioactive se trec printr-un reactor ce conţine
azotat de argint cacircnd iodul se reţine cu o eficacitate de 9999 ca iodura de argint Pe această
cale numai la Centrul Nuclear Harwell din Marea Britanie icircn perioada 1960-1964 au fost
trimise icircn atmosferă circa 1000 Cisaptamana (370 TBq) de 41Ar iar la uzina de la Marcoule din
15
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Franţa au fost eliminate circa 11KCisăptamacircnă (407 TBq) de radioargon Se mai menţionează că
uzina Hanford din Marea Britanie trimite lunar icircn atmosferă circa 30 Ci (11 TBq) de 131I rezultat
la reprocesarea combustibilului nuclear uzat
Eliminarea carbonului radioactiv (14C) deoarece are o mică toxicitate şi o radiaţie slabă
(β- 02) se face direct icircn atmosferă sub formă de monoxid (14CO) şi dioxid (14CO2)
Aerosoli radioactivi cu activitate peste cea permisă nu se pot elimina direct icircn atmosferă
Pentru reţinerea lor aerul poluat se trece peste filtre electrostatice filtre din materiale poroase
(hacircrtie de filtru celuloză azbest) sau peste filtre din ţesături din fibre de sticlă de materiale
sicircntetice etc Icircn practică se utilizează frecvent filtrele din materiale poroase icircn special filtrele cu
hacircrtie de filtru care au dimensiuni mici sunt rezistente la coroziune se icircnlocuiesc usor avacircnd
preţ de cost redus şi eficacitate mare
Deşeurile lichide cu activitate scăzută după o diluare şi stocare icircn bazine speciale se
deversează icircn apele de suprafaţă (racircuri mări oceane) Icircn prezent mari cantităţi de soluţii
radioactive cu activităţi medii sau slabe rezultate din marea industrie nucleară se imersează icircn
mări şi icircn oceane la mari adacircncimi
Deşeurile solide cu activitate scăzută icircn general nu au nevoie de prelucrare putacircnd fi
icircncapsulate şi stocate permanent prin icircngropare icircn pămacircnt la adancimi mici sau prin imersie
controlată icircn mări şi oceane
Deşeurile cu activitate icircntermediară (timpi de icircnjumătăţire mari) se icircncorporează icircn
materiale inerte cum sunt betonul bitumul sau masele plastice putacircnd fi stocate perpetuu prin
imersie icircn mări adacircncimi (1500 m) icircn roci poroase sau icircn mine părăsite Mai ales se utilizează
salinele părăsite
Deşeurile cu activitate ridicată icircn principal constau din lichide rezultate de la
reprocesarea combustibililor nucleari Depozitarea lor se face icircn rezervoare speciale sau icircn
cavităţi naturale ori artificiale
Depozitarea icircn rezervoare icircngropate sau imersate icircn mări şi oceane este cea mai utilizată
metodă icircn ţările cu industrie nucleară dezvoltată Rezervoarele sunt confecţionate din beton
căptuşit cu otel inoxidabil astfel ca sa fie perfect impermeabile Icircn cazul icircngropării icircn pămacircnt se
aleg regiuni nepopulate cu soluri argiloase sau argilo-nisipoase fără oscilaţii seismice sau
16
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
alunecări de terenuri teritorii neinundabile departe de pacircnzele freatice şi de bazinele de apă
deschise
Depozitarea icircn depresiuni maritime se face icircn recipienţi de formă sferică din material
plastic şi otel Icircn prezent se află depuse cantităţi imense de astfel de deşeuri radioactive rezultate
din industria nucleară icircn marea Irlandei oceanul Atlantic şi oceanul Pacific
S-a preconizat şi depozitarea acestor deşeuri icircn regiuni glaciare (Groenlanda Antarctica)
Metoda ar fi mai sigură dar inacceptabilă din cauza preţului de cost ridicat al ambalajului şi
transportului
Icircn paralel a intrat icircn practica curentă depozitarea deşeurilor puternic radioactive icircn
cavităţi naturale sau artificiale (peşteri puţuri de petrol mine părăsite) Dintre acestea cele mai
indicate sunt salinele părăsite deoarece au o structură solidă mare plasticitate a straturilor de
sare rezistenţă foarte mare la cutremure şi oferă posibilitatea recuperarii ulterioare a deşeurilor
radioactive
Icircn ultimul timp s-a pus icircn discuţie şi posibilitatea trimiterii deşeurilor puternic radioactive
icircn spaţiul cosmic cu ajutorul rachetelor interplanetare
44 Decontaminarea radioactivă
Ansamblul de operaţii prin care se elimină o contaminare poartă numele de
decontaminare
O decontaminare de obiecte trebuie efectuată icircn următoarea ordine
1 Se măsoară activitatea obiectelor de decontaminat sorticircmdu-le după gradul lor de
contamicircnare
2 Se trece la operaţia de decontaminare icircncepacircnd cu obiectele cele mai puţin
contaminate celelalte ţicircnacircndu-se izolate picircnă se hotărăşte după caz dacă se vor
decontamina cu reactivi se vor lăsa să se decontamineze prin dezintegrare naturală
sau se vor elimina parţial sau total ca deşeuri radioactive
3 La finalizarea fiecărei operaţii de tratare suprafeţele sau obiectele contaminate se
spală cu multă apă sau cu apă şi detergenţi
4 După decontaminare obiectele sunt minuţios controlate cu aparatură corespunzătoare
17
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Altfel spus decontaminare radioactivă dezactivația este un sistem de măsuri care se
efectuează cu scopul de a icircnlătura substanțele radioactive de pe suprafața obiectelor din mediul
extern Pentru fiecare substanță (apă aer alimente) și obiect (suprafețe terestre instalații utilaj
haine de protecție) impurificate cu substanțe radioactive pot fi aplicate diferite metode de
decontaminare radioactive fizice (scuturare vibrație dezintegrare aspirație distilare filtrare)
chimice (coagulare tratare cu anumite substanțe) biologice (absorbirea cu nămol activat ș a)
Metoda aleasă depinde de caracterul mediului contaminat și de tipul de substanță radioactivă
Apa potabilă și apele reziduale pot fi decontaminate prin distilare decantare coagulare filtrare
prin filtre de cărbune sulfocarbonice de carboferogel trecerea prin răşicircni schimbătoare de ioni
ș a
Metode fizice de decontaminare
Diluarea - este unul din cele mai practice procedee de decontaminare utilizate icircn mod
special acolo unde există ape radioactive cu activităţi scăzute şi icircn cantitate mică
De obicei apele radioactive se diluează icircn rezervoare speciale pacircnă la limita
concentraţiilor maxime admise permise icircn apa potabilă după care sunt evacuate la canal
Diluţia izotopică ndash constă icircn diluarea izotopilor radioactivicu izotopii stabili ai aceloraşi
elemente icircn aceleaşi combicircnaţii chimice
Dezactivarea naturală ndash cea mai practică metodă de decontaminare a pelor este stocarea
lor pacircnă la dezintegrarea sub limitele periculoase a conţinutului lor radioactiv Pentru dezactivarea
pe această cale se folosesc bazine de retenţie ( subterane sau de suprafaţă ) construite din tablă sau
beton armat
Metoda combinată ndash deoarece de cele mai multe ori se cere o decontaminare a pelor icircntr-
un timp scurt metoda dezintegrării se combină cu diluarea
Depozitarea icircn fose şi puţuri absorbante ndash constă icircn pomparea apelor radioactive icircn
şanţuri ( fose) practicate la suprafaţa terenului sau icircn puţuri forate la mare adacircncime de obicei icircn
sondele de petrol epuizate Un asemenea procedeu se poate aplica numai icircn cazul icircn care este
exclusă posibilitatea contaminării pacircnzei freatice
Evaporarea - este una din cele mai sigure metode de decontaminare El se aplică icircn cazul
concentraţiilor mari de substanţe radioactive ( ape fierbinţi )
18
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Alimentele solide pot fi eliberate de substanțele radioactive prin icircnlăturarea mecanică a
acestora de pe suprafața lor Dacă produsele alimentare (cereale crupe făină ș a) se păstrează icircn
grămezi se icircnlătură numai stratul de la suprafață Alimentele lichide se decontaminează numai icircn
cazuri rare (prin filtrare tratare dezintegrare picircnă la o limită admisibilă ș a) Rezervele
individuale de alimente care conțin substanțe radioactive se ard sau se icircngroapă
Solul vegetația și construcțiile se decontaminează prin icircnlăturarea stratului contaminat
Suprafețele icircncăperilor instalațiilor utilajului ș a se decontaminează prin aspirație absorbție cu
zgură nisip rumeguș de lemn sau hacircrtie de filtru prin spălare cu apă curgătoare sau apă cu nisip
ș a Icircn cazul icircn care aceste metode nu dau rezultatele dorite de pe suprafețele contaminate se
icircnlătură vopseaua un strat de material sau se icircntrebuințează solvenți organici agenți activi de
suprafață substanțe oxidante detergenți se pot folosi unii acizi (oxalic citric azotic) baze
sulfanolul Mijloacele individuale de protecție (haine mănuși icircncălțăminte) se tratează și se
spală la spălătorii speciale
Prin decontaminarea şi din managementul deşeurilor radioactive rezultate din
dezafectarea unei centrale nuclearoelectrice tip CANDU ndash particularizare CNE Cernavodă- se
evidenţiază următoarele
a) Din punctul de vedere al decontaminării deşeurilor radioactive
- tehnicile aferente metodelor chimice de decontaminare Spume amp geluri chimice şi
TechXtract sunt cele mai recomandate pentru suprafeţele metalice
- tehnicile aferente metodelor fizice de decontaminare Pelicule exfoliante Sablare centrifugală
Răzuire de beton Scarificare robotizată a pereţilor icircn mediu vidat Sablarea cu material abraziv
şi Curăţare prin suflare cu material moale (Sablare cu material spongios sunt cele mai
recomandate pentru suprafeţele de beton
b) Din punctul de vedere al procesării deşeurilor radioactive
- pentru deşeurile necompactabile şi anume deşeuri metalice inclusiv cele provenite de la
retubare sunt recomandate ca proces de tratare - tăierea şi mărunţirea şi icircn măsura
disponibilităţii supercompactarea
- pentru deşeurile compactabile şi anume cartuşele filtrante uzate diverse tipuri de beton sunt
recomandate ca procese de tratare - tăierea şi mărunţirea respectiv supercompactarea
- pentru răşinile ionice se recomandă un proces de tratare cu reactivi
19
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
- pentru deşeurile mixte şi anume solvenţi tritiaţi uleiuri tritiate materiale solide umezite icircn
uleiuri tritiate lichide de scintilaţie tritiate sunt recomandate ca procese de tratare emulsionarea
(permite icircnglobarea deşeurilor organice lichide icircn matrice de ciment) şi cu particularizare pentru
materiale solide umezite icircn uleiuri tritiate ndashpolimerizare NOCHAR
45 Tratarea deşeurilor puternic radioactive
Se face icircn mai multe etape
Pre-tratare oricare dintre sau toate operaţiile anterioare tratării cum ar fi colectarea
sortarea neutralizarea decontaminarea
Această etapă duce la determinarea proprietăţilor fizice chimice şi radiologice ale
deşeurilor icircn scopul stabilirii neceşităţilor de tratare şi condiţionare sau a adecvării lor pentru
manipulare procesare stocare sau depozitare finală
Tratare Operaţiile efectuate icircn scopul creşterii securităţii sau din motive economice
prin schimbarea caracteristicilor deşeurilor Obiectivele tratării sunt reducerea volumului
icircndepărtarea radionuclizilor din deşeuri schimbarea compoziţiei deşeurilor
Condiţionare Operaţia prin care se produce coletul cu deşeuri corespunzător pentru
manipulare transport depozitare intermediară şisau depozitare definitivă
Condiţionarea poate include conversia deşeului icircntr-o formă solidă includerea deşeului
icircntr-un container şi includerea acestuia icircntr-un supraambalaj
Depozitare intermediară Plasarea deşeurilor radioactive icircntr-o instalaţie nucleară icircn
scopul izolării protecţiei mediului şi controlului de către personal cu intenţia de a fi recuperate
Se utilizează cu sens echivalent termenul stocare intermediară
Depozitare definitivă Amplasarea şi păstrarea deşeurilor radioactive icircntr-un depozit
amenajat sau o anumită locaţie fără intenţia de a fi recuperate
Deşeurile lichide obţinute la tratarea combustibililor nucleari uzaţi se prelucrează pe mai
multe căi evaporarea sau distilarea precipitarea coprecipitarea sau flocularea absorbţia şi
schimbul ionic
20
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
Evaporarea sau distilarea se aplică volumelor mari de soluţii radioactive cand se obţin
soluţii extrem de concentrate şi puternic radioactive Metoda este foarte scumpă dar destul de
eficientă
Uneori evaporarea se face pacircnă la sec cacircnd rezultă deşeuri radioactive solide cu activitate
mare
Precipitarea coprecipitarea sau flocularea sunt metode clasice care se aplică icircn general
icircn vederea depoluării apelor Ele constau din tratarea soluţiilor radioactive cu diverşi reactivi
chimici care determină formarea de precipitate floconoase capabile sa antreneze mai ales prin
coprecipitare radionuclizii prezenţi icircn soluţie Printre aceşti reactivi chimici se numară sulfatul
de aluminiu sulfatul de fier fosfaţii de sodiu sau potasiu hidroxidul de calciu şi carbonatul de
sodiu
Tratarea cu sulfat de aluminiu se bazează pe faptul că sub acţiunea unor ioni
precipitanţi cum ar fi se formează hidroxidul de aluminiu care coprecipită majoritatea
radioizotopilor din soluţie cu excepţia 90Sr
Rezultate bune se obţin şi prin tratarea soluţiilor radioactive cu sulfat de fier (II) la pH 6
reglat cu o soluţie de hidroxid de sodiu cacircnd precipită hidroxidul de fier (II) care se oxidează
rapid la Fe(OH)3-Fe2O3middotxH2O precipitat ce elimină majoritatea radioizotopilor din soluţie
inclusiv 108Ru mai greu de icircndepartat cu alţi reactivi chimici
Pentru icircndepartarea radioizotopilor elementelor alcalino-pămacircntoase propriu-zise se
aplică metoda de tratare cu hidroxid de calciu şi carbonat de sodiu O metodă eficientă pentru
icircndepărtarea 45Ca 90Sr şi Ra se bazează pe tratarea soluţiilor radioactive cu fosfaţi alcalini la pH
115 icircn prezenţa de ioni de calciu cacircnd precipitatul floconos de fosfat de calciu coprecipită 99
din radioizotopii extrem de periculoşi 45Ca 90Sr şi Ra
La decontaminarea soluţiilor radioactive adesea se folosesc absorbanţi naturali sau
sintetici cum sunt zeoliţii bentonita montmorilonitul diatomite diferite argile sau roci
argiloase nisipul diferiţi cărbuni (lignitul carbunele brun) precum şi schimbătorii de ioni
sintetici
Deşeurile solide combustibile (hacircrtie cacircrpe vegetale animale reziduuri de la evaporarea
la sec etc) se incinerează icircn cuptoare (crematorii) speciale prevăzute cu instalaţii de filtrare şi
epurarea gazelor şi aerosolilor radioactivi Cenuşa obţinută se ambalează icircn recipienţi de metal
21
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
beton sau mase plastice şi se depozitează icircn puţuri betonate grote granitice formaţiuni argiloase
sau saline părăsite
Deşeurile necombustibile se comprimă cu ajutorul unor prese pentru a li se readuce
volumul şi se depozitează asemanator cu reziduurile de la incinerare
Procedeele moderne transformă deşeurile radioactive icircntr-o masă sticloasă sau ceramică
formatoare de soluţii solide şi se depozitează icircn puţuri betonate sau saline părăsite
CAPITOLUL 5 ACŢIUNEA RADIAŢIILOR ASUPRA
CORPULUI UMAN
Radiaţiile pot provoca leziuni fie direct fie indirect prin acţiunea radicalilor liberi
Rezultatul constă fie icircn moartea celulei fie icircn producerea unor transformări cu efecte nocive
ulterioare asupra organismului iradiat sau a descendenţilor acestuia Intensitatea modificărilor
depinde de cantitatea de iradiaţie primită externă sau internă precum şi de natura iradierii şi
sensibilitatea ţesutului
Efectele somatice asupra corpului uman (imediate sau pe termen scurt) se manifestă icircn
cacircteva zile sau săptămacircni de la expunere leziunile provocate putacircndu-se vindeca spontan
Gravitatea efectelor este variabilă icircn funcţie de doză debitul ei natura şi energia radiaţiilor
absorbite şi partea de organism expusă
Efectele somatice icircntacircrziate sunt cele care apar la persoanele iradiate la sfacircrşitul unei
perioade de latenţă şi se manifestă icircn general sub forma unor stări canceroase
Efectele genetice induse de radiaţii se pot manifesta icircn descendenţa subiectului iradiat din
prima generaţie de după iradiere (icircn care caz leziunea este clasificată dominantă) sau la generaţiile
ulterioare cacircnd genele purtătoare ale aceleiaşi mutaţii din genomul mascul şi femel se asociază icircn
genomul zigotului situaţie icircn care leziunea este considerată recesivă Nu există nici o doză oricacirct
de slabă care să fie considerată sigură şi nu există nici o creştere a dozei oricacirct de mică care să
22
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
nu conducă la o creştere a efectului (riscului) Icircn cazul efectelor ereditare cercetătorii estimează că
populaţia este expusă icircn permanenţă la iradieri slabe
Expunerea organismului la radionuclizii prezenţi icircn mediu se face prin inhalarea de aer
prin ingestia cu alimente sau apă sau icircn urma unei expuneri externe la radionuclizi aflaţi icircn
suspensie icircn aer sau icircn depozitele din sol Substanţele radioactive pot fi ingerate odată cu apa din
reţeaua de distribuţie fie icircn mod direct fie prin utilizarea acesteia la prelucrarea alimentelor Icircn
controlul radioactivităţii alimentului se ţine cont de următoarele trei situaţii
A - icircncorporarea de radionuclizi naturali
B - icircncorporarea de radionuclizi artificiali (creaţi de om) icircn condiţii normale
C - urgenţă radiologică (sau accident nuclear)
Expunerea naturală (normală) a populaţiei este reprezentată de ingestia de radionuclizi
existenţi icircn mod natural icircn aer apă alimente etc fiind vorba aici icircndeosebi de K-40 şi de
radionuclizii din seriile uraniului şi thoriului
Icircn funcţie de valoarea dozei biologice a radiatiilor apar efectele
ValoareaDozei 1Sv
Efectele
0 - 025 Sv Lipsa oricarei tulburari aparente
025 - 05 Sv Apar schimbari sanguicircne ochi icircnjectati
05 - 1 SvOboseala ameteala cataracta schimbari sanguicircne opacizarea cristalicircnului aparitia alunitelor
1 - 2 SvAmeteli oboseala reducerea numarului de globule roşii scaderea rezistentei la icircnfectii
2 - 4 SvAceleaşi tulburari ca mai sus icircnsotite de cateva decese icircntre 2 - 6 saptamani de la iradiere
4 - 6 Sv 50 decese icircn icircntervalul de 30 zile de la iradiere
Peste 6 Sv 100 decese icircn mai puticircn de 15 zile de la iradiere
Radiaţiile artificiale produse prin exploziile nucleare sau rezultate din diverse activităţi
industriale presupun prezenţa icircn mediul icircnconjurător şi icircn lanţul alimentar a unor radionuclizi
artificiali de genul Cs-137 Sr-89 şi Sr-90 I-131
Există destul de frecvent şituaţii icircn care emisiile icircn mediu icircnconjurător de radionuclizi
artificiali de la obiectivele nucleare pot scăpa de sub control sau depăşesc icircn mod conştient
deversările admise de norme (icircn condiţii normale) icircn cazul impus de protecţia instalaţiilor
Acestea sunt numite urgenţe radiologice sau accidente nucleare
23
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
CAPITOLUL 6 CONCLUZII
Radioactivitatea naturală componentă a mediului icircnconjurător este determinată de
prezenţa icircn sol aer apă vegetaţie organisme animale precum şi icircn om a substanţelor
radioactive de origine terestră Fiecare dintre noi este expus radiaţiilor naturale iar icircn funcţie de
o serie de factori locali doza este mai mare sau mai mică Icircn zone situate la altitudine mare
radioactivitate naturală este crescută
Radioactivitatea naturală terestră prezintă icircn ultimele 4-5 decenii modificări
semnificative datorate activităţilor omului aducerea la suprafaţă a minereurilor radioactive
extracţia şi utilizarea cărbunelui şi apelor geotermale etc
Radioactivitatea artificială este determinată de prezenţa reactoarelor nucleare a
radioizotopilor a acceleratoarelor de particulea radioizotopilor eliberaţi icircn mediu a instalaţiilor
Roumlntgen etc
Radiaţiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip nici ca efect dar indiferent de
natura lor ele sunt profund vătămătoare şi de aceea trebuie să ne protejăm Efectele radiaţiilor
care produc cea mai mare icircngrijorare sunt bolile maligne provocate persoanelor expuse la
radiaţii Probabilitatea apariţiei oricărui efect provocat de radiaţii este legată de doza de radiaţie
primită
Icircn figura următoare sunt prezentate dozele recepţionate de către o persoană din public
din diferite surse de iradiere natural şi artificiale
Fig 41 Dozele de radiaţii recepţionate de către o persoană din public din diferite surse
24
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25
7 BIBLIOGRAFIE
1 Şilviu Jipa Laura Monica Gorghiu Metode chimice de depoluare Tacircrgoviste Editura
Bibliotheca 2007
2 Ion V Popescu Fizica nucleului Tacircrgovişte Editura Domicircno 2003
3 Karin Popa Doina Humelnicu Alexandru Cecal Radioactivitatea mediului icircnconjurător
Bucureşti Editura MatrixRom 2005
4 L I Ciplea Al Ciplea Poluarea mediului ambiant Bucureşti Editura Tehnică 1978
5 Gh Marcu Elemente radioactive Poluarea mediului şi riscurile iradierii Bucureşti Editura
Tehnică 1996
6 I Cojocaru Surse procese şi produse de poluare Iaşi Editura Junimea 1995
7 Ion Chioşilă Radiaţiile şi viaţa Bucureşti Editura Paco 1998
8 Roy M Harrison Pollution Causes Effects and Control London The Royal Society of
Chemistry 1994
9 Mellany Kenneth Waste and Pollution London Buttler and Tanner Publishicircng House
1992
10 httpwwwcitonropncdi_ii_webhtmletapa_vhtml
11 httpwwwarmyacademyrobibliotecaanuare2007a44pdf
25