Skażenie promieniotwórcze – co to jest, przyczyny, jak się przed nim chronić?

Na czym polega skażenie promieniotwórcze?

Skażenie promieniotwórcze, zwane również zanieczyszczeniem radiologicznym, to osadzanie się lub obecność substancji radioaktywnych na powierzchniach lub w ciałach stałych, cieczach lub gazach (w tym w ciele ludzkim), powyżej normy naturalnego poziomu aktywności promieniotwórczej.

Takie skażenie może być groźne dla zdrowia a nawet życia, ponieważ radioaktywny rozpad zanieczyszczeń wytwarza promieniowanie jonizujące (promieniowanie alfa, beta, gamma i wolne neutrony). Promieniowanie jonizujące jest pochłaniane przez tkanki organizmów żywych.

Źródła skażeń promieniotwórczych można podzielić na dwie grupy: naturalne i antropogeniczne (wywołane przez człowieka).

Do najczęstszych przyczyn powstawania tego typu zanieczyszczeń atmosfery należą:

• wycieki substancji promieniotwórczych w elektrowniach jądrowych (głównie są to ciecze chłodzące reaktor);
• emisje gazów powstałych po wybuchu uszkodzonej elektrowni jądrowej;
• niewłaściwe sposoby składowania i utylizowania materiałów promieniotwórczych;
• wybuchy taktycznych pocisków jądrowych (tzw. bomby jądrowej) wykorzystanych w konfliktach zbrojnych.

Jednymi z najbardziej znanych przykładów katastrof nuklearnych XX wieku są bez wątpienia awarie elektrowni jądrowych w Czarnobylu oraz w Fukushimie. Pomimo upływu lat natężenie promieniowania było wtedy tak duże, że skutki skażenia promieniotwórczego przez nie wywołane odczuwalne są do dziś.

Skażenie promieniotwórcze – jak długo trwa?

Niektóre skażenia przestają być niebezpieczne dla organizmów żywych już po kilku dniach lub tygodniach, inne mogą pozostawiać ślad w środowisku przez wiele lat.

Czas trwania skażenia radioaktywnego zależy przede wszystkim od trwałości pierwiastków promieniotwórczych wchodzących w skład źródła promieniowania (czyli od czasu ich połowicznego rozpadu) oraz emitowanego przez nie rodzaju promieniowania.

Skażenia, które powstają na skutek opadania radioaktywnych pyłów lub cieczy pochodzących z pierwotnego źródła, to tzw. skażenia pierwotne. Skażenie powstałe po przebywaniu na skażonym terenie lub po zetknięciu z radioaktywnym przedmiotem, to z kolei skażenie wtórne.

Czy można się obronić przed promieniowaniem radioaktywnym?

Ochrona przed promieniowaniem radioaktywnym powstałym na przykład po wybuchu pocisku nuklearnego nie należy do łatwych. 3 podstawowe reguły, które minimalizują oddziaływanie promieniowania (ryzyko wystąpienia choroby popromiennej), to:

1. ograniczenie czasu ekspozycji na promieniowanie – jeśli to możliwe, zalecane jest jak najkrótsze przebywanie w rejonie wybuchu lub lokalizacji źródła promieniowania. To, jaka dawka promieniowania zostanie pochłonięta przez ludzkie ciało, jest zależna w sposób liniowy od czasu ekspozycji. Lepiej jest jednak, gdy jesteśmy narażeni nawet kilkukrotnie na mniejsze dawki promieniowania niż jednorazowo na jedną skumulowaną. W tym ostatnim przypadku naturalne mechanizmy naprawcze organizmu nie będą w stanie poradzić sobie z uszkodzeniami wywołanymi przez promieniowanie.
2. Zwiększenie dystansu od źródła promieniowania – otrzymana dawka promieniowania jest tym mniejsza, im dalej znajdujemy się od źródła promieniowania. Podobna zasada obowiązuje także przy skażeniach chemicznych. Każde oddalenie o kilka metrów od potencjalnego skażenia pomaga chronić zdrowie i życie.
3. Wykorzystanie naturalnych osłon – przy promieniowaniu alfa i gamma najskuteczniejsze typy osłon to te zbudowane z jak najgęstszego, nieprzepuszczalnego materiału. Im grubsza ściana, tym silniej osłabia promieniowanie. Warto też pamiętać, że okna nie stanowią żadnej bariery dla promieniowania gamma. W praktyce należy schronić się za murami domu lub mieszkania lub zejść do pomieszczeń poniżej powierzchni gruntu (np. piwnicy). Zamknąć trzeba także zasuwy piecowe i kominowe, wyłączyć klimatyzację.

Promieniowanie – jak wpływa na zdrowie?

Choć w przyrodzie codziennie jesteśmy narażeni na naturalne promieniowanie z kosmosu oraz pierwiastków zawartych w atmosferze, jego dawki są bardzo niewielkie i nie wpływają na zaburzenie funkcji fizjologicznych. Delikatne tkanki ludzkie są natomiast wrażliwe na wyższe dawki sztucznego promieniowania.

Zdolności jonizacyjne promieniowania alfa, beta, gamma i neutronowego zdecydowanie się od siebie różnią. Najbardziej szkodliwe, biorąc pod uwagę wywierane skutki biologiczne, są promieniowanie alfa i neutronowe. Efekt oddziaływania danego promieniowania na ludzki organizm zależy od wielu czynników, takich jak:

• wielkość i natężenie przyjętej dawki;
• wielkość i rodzaj obszaru ciała poddanego działaniu czynnika jonizującego;
• wiek oraz płeć osoby napromieniowanej;
• masa ciała;
• temperatura i warunki atmosferyczne.

Jednostką dawki promieniowania jonizującego w układzie SI jest grej (Gy). Opisuje on energię pochłoniętego promieniowania przypadającą na 1 kg masy ciała.

Skutki oddziaływania promieniowania jonizującego na żywe tkanki to przede wszystkim uszkodzenia na poziomie DNA (pęknięcia nici DNA, mutacje). Dodatkowo, uszkodzenia lipidów i błon biologicznych powodują generowanie wolnych rodników, które dalej niszczą strukturę białek i pojedynczych składników komórki. Zmiany na poziomie komórki znajdują odzwierciedlenie w zaburzeniach funkcjonowania metabolizmu czy procesach krwiotwórczych. Degeneracja DNA skutkuje z kolei zwiększonym prawdopodobieństwem powstawania nowotworów złośliwych.

Zespół objawów klinicznych spowodowany przez promieniowanie jonizujące w wysokiej dawce nazywany jest chorobą popromienną. Dawka zaledwie 2 Gy wywołuje uszkodzenie szpiku kostnego i skazę krwotoczną.

Wraz ze zwiększającą się dawką, zwiększa się śmiertelność u osób napromieniowanych i występują poważne objawy, jak:

• osłabienie,
• spadek odporności,
• rumień skórny,
• krwawe biegunki,
• sączące złuszczanie naskórka,
• drgawki,
• utrata przytomności.

W razie otrzymania informacji o nadchodzącym skażeniu promieniotwórczym terenu, najlepszym sposobem ochrony zdrowia jest jak najszybsze oddalenie się, a jeśli to niemożliwe – znalezienie osłoniętej, murowanej kryjówki z zabezpieczonymi racjami wody i jedzenia, przechowywanego w szczelnych pojemnikach.