Radioaktivitás

A radioaktivitás a fizikai jelenség , amellyel atommagok instabil (úgynevezett radionuklid vagy radioizotóp ) spontán átalakulni más atomok ( szétesési ) egyidejűleg emittáló anyag részecskék ( elektronok , magok a hélium , neutron ,  stb ) és a energia ( fotonok és kinetikus energia ). A radioaktivitást 1896- ban fedezte fel Henri Becquerel az urán esetében , és Pierre és Marie Curie nagyon gyorsan megerősítette a rádiumot . Ez utóbbi vezeti be ebből az alkalomból a radioaktivitás és a rádióelem kifejezéseket .

Az anyag és az immateriális részecskék kibocsátását sugárzásnak nevezzük, és a részecskék energiája elegendő ahhoz, hogy az áthaladó anyag ionizálódását okozza , ezért az ionizáló sugárzás elnevezést . Klasszikus, különbséget kell tenni az α sugarak alkotják hélium atommag (más néven α részecskék ), β sugarak alkotják elektronok ( β részecskék ) és γ sugarak alkotják fotonok , amelyhez hozzá kell adni a neutronok származó spontán hasadások .

Az ionizáló sugárzásnak ( besugárzás ) az élő szervezetre gyakorolt ​​hatása függ az expozíció szintjétől és időtartamától (akut vagy krónikus), a sugárzás jellegétől , valamint a radioaktivitás helyétől (külső, belső, felszíni expozíció) ,  stb ).

A radioaktív anyagokból származó sugárzást széles körben alkalmazzák az iparban a gyártott alkatrészek, hegesztési varratok, kopások ellenőrzésére, valamint a nukleáris orvostudományban diagnosztikai célokra alacsony dózisban, valamint terápiás célokra nagy dózisban a rákok gyógyítására. A radioaktivitás különböző felhasználásai során természetesen tanácsos betartani a radioaktivitás szintjéhez igazított megelőzési , védelmi és ellenőrzési intézkedéseket .

Történelem

A radioaktivitást fedezte fel 1896 által Henri Becquerel (1852-1908), munkája során a foszforeszcencia  : foszforeszcens anyagok fényt bocsátanak ki a sötétben a megvilágítás után, és Becquerel feltételezte, hogy a fény, amely előfordul a katódsugárcsövek kitéve röntgensugarak tudott a foszforeszcencia jelenségéhez kell kapcsolni. Kísérlete abból állt, hogy egy fényképes lemezt fekete papírba zárt és ezt a csomagot különböző foszforeszkáló anyagokkal érintette. Minden kísérleti eredménye negatív volt, kivéve azokat az urán-sókat, amelyek a papírlapon keresztül lenyűgözték a fényképészeti lemezt.

Hamarosan azonban kiderült, hogy a fényképes emulzió nyomtatásának semmi köze nincs a foszforeszcencia jelenségéhez, mivel a nyomtatást akkor is elvégezték, amikor az uránt előzetesen nem tették ki fénynek. Ezenkívül az összes uránvegyület lenyűgözte a lemezt, beleértve a nem foszforeszkáló urán-sókat és a fém-uránt is. Ezenkívül Julius Elster  (en) és Hans Gleiter  (en) fizikusok már 1898-ban megmutatják, hogy a jelenség nem érzékeny a hőmérsékletre, a nyomásra vagy az elektronbombázásra.

Első ránézésre ez az új sugárzás hasonlított a röntgensugárzásra, amelyet Wilhelm Röntgen (1845-1923) német fizikus egy évvel ezelőtt ( 1895-ben ) fedezett fel . A későbbi vizsgálatok, amelyeket maga Becquerel, valamint Marie Curie (1867-1934) és Pierre Curie (1859-1906), vagy akár Ernest Rutherford (1871-1937) végzett, azt mutatták, hogy a radioaktivitás sokkal összetettebb, mint a röntgen Különösen azt fedezték fel, hogy egy elektromos vagy mágneses mező elválasztotta az „urán” sugárzást három különböző nyalábra, amelyeket elneveztek α, β és γ. A nyalábok kitérésének iránya azt mutatta, hogy az α részecskék pozitív töltésűek, a β negatívak és a γ sugárzások semlegesek. Ezenkívül az elhajlás nagysága egyértelműen jelezte, hogy az α részecskék sokkal masszívabbak, mint a β.

Az α-sugarak kisülési csövön való áthaladásával és az így keletkező spektrális vonalak tanulmányozásával arra a következtetésre juthattunk, hogy az α-sugárzás helionokból, más szóval héliummagokból áll ( 4 He). Más kísérletek lehetővé tették annak megállapítását, hogy a β-sugarak olyan elektronokból állnak, mint a katódsugárcsőben lévő részecskék , és hogy a γ-sugarak, mint a röntgensugarak, nagyon energikus fotonok. Ezt követően kiderült, hogy sok más kémiai elem rendelkezik radioaktív izotóppal. Így kezelésével tonna uránszurokérc , urán-kőzet, Marie Curie sikeresen izolálta néhány milligramm rádium, amelynek kémiai tulajdonságai meglehetősen hasonlóak a bárium (ez a két kémiai elemek vannak alkáliföldfémek ), de amely „tudjuk megkülönböztetni a rádium radioaktivitása miatt.

Az ionizáló sugárzás egészségre gyakorolt veszélyét nem ismerték fel azonnal. Így Nikola Tesla (1856-1943) 1896-ban önként alávetette saját ujjait röntgensugárzásnak, és megállapította, hogy ennek a besugárzásnak az akut hatása égési sérülés volt, amelyet publikációjában az ózon jelenlétének tulajdonított . Másrészt, a mutagén hatások sugárzás, különösen a kockázat rák , nem fedezték fel, amíg 1927 által Hermann Joseph Muller (1890-1967). Mielőtt ismerték volna a sugárzás biológiai hatásait, az orvosok és a társadalmak terápiás tulajdonságokat tulajdonítottak a radioaktív anyagoknak: különösen a rádium volt népszerű tonikként, és amulettek vagy pasztillák formájában írták elő. Marie Curie felszólalt e divat ellen, azzal érvelve, hogy a sugárzás testre gyakorolt ​​hatásait még nem teljesen értették. Az 1930-as években az a sok haláleset, amely a rádiumtartalmú termékek használatához kapcsolódott, okozta ezt a hóbortot, és jelenleg a sugárterápiát csak jó célokra alkalmazzák a kórházakban, különösen a kezelés során. súlyos betegségek.

Nukleáris bomlás

A radioaktív mag "szétesése" (a fizikában az anyag energiává történő átalakulásának felel meg) α, β - vagy β + sugárzást eredményezhet . Ezek a bomlások gyakran kíséri a kibocsátás nagy energiájú fotonok vagy gamma-sugarak , a hullámhosszai, amely általában még rövidebb, mint a X - sugarak , hogy a sorrendben a 10 -11  m vagy kevesebb. Ez a gamma (γ) emisszió a fotonok emissziójából származik a nukleáris átmenetek során: az újonnan képződött mag belső töltéseinek vagy a megzavart elektronikus menet mélyrétegének átrendeződéséből, az energiákkal gerjesztett energiaszintekből. a MeV .

Egy általánosan használt zsargont, ez különbözteti meg a radioaktivitást α, a radioaktivitást β (felosztva radioaktivitás β - , és a radioaktivitást β + ) és a radioaktivitást γ:

.

Ezek helions, más néven alfa-részecskék , van egy 2e töltés, ahol E jelentése a elemi elektromos töltés , és a tömege körülbelül 4 atomtömeg egység .

. .

Rádióelemek

A radioaktivitás származhat természetes vagy mesterséges rádióelemekből (vagy radioizotópokból) , amelyek az utóbbiakat a laboratóriumban és az emberek által készített atomreaktorokban termelik , vagy amelyek kivételesen spontán jellegűek, például úgy tűnik, hogy kétmillió évvel ezelőtt az oklói helyszín Gabonban , vagy akár atombomba- robbanások során . Az első esetben gyakran természetes radioaktivitásról beszélünk , ragaszkodva ahhoz, hogy a radioaktivitást a természetben kisebb-nagyobb mennyiségben (de mindig meglehetősen alacsony) előforduló rádióelemek hozzák létre. A második esetben mesterséges radioaktivitásról beszélünk , amely kifejezés azóta jött létre, hogy Frédéric Joliot ( 1900 - 1958 ) és Irène Curie ( 1897 - 1956 ) pár 1935 -ben kémiai Nobel-díjat kapott "a mesterséges radioaktivitás felfedezéséért".

A földi kőzetekben a leggyakoribb rádióelemek a 238  : 238 U vagy U (92 238 ), a tórium 232  : 232 Th vagy Th (90 232 ), különösen a 40  : 40 K vagy K ( 19,40) kálium . Ezeken a még mindig viszonylag bőséges természetes radioaktív izotópok mellett a természetben jóval alacsonyabb a radioaktív izotópok száma. Ezek különösen instabil elemek, amelyek az említett izotópok későbbi bomlása során keletkeznek, például a rádium és a radon különböző izotópjai .

Az emberek által az egyik legszélesebb körben alkalmazott természetes radioizotóp az urán 235 izotópja ( 235 U ), amely a természetben alacsony arányban (kevesebb, mint 1%) fordul elő a 238 U izotóppal társulva , de az arányt dúsítási technikákkal változtatja meg az urán úgy, hogy lehet használni, mint üzemanyag előállítására atomenergia és robbanásszerű előállítására atombombák.

Egy másik természetesen előforduló radioizotóp a szén 14 , amely a szén 14 izotópja ( 14 C ). Ez utóbbi a nitrogénnel kölcsönhatásban lévő kozmikus sugarak hatására a felső légkörben folyamatosan keletkezik, és a radioaktív bomlások nagyjából ugyanolyan sebességgel tönkremennek, mint amennyi keletkezik, így dinamikus egyensúly alakul ki, ami azt eredményezi, hogy a 14 C koncentrációja többé-kevésbé megmarad. az idő múlásával állandóan a levegőben és az azt elnyelő élő organizmusokban (fotoszintézis, táplálkozás  stb. ). Miután a szervezet elhunyt, a 14 C koncentráció csökken a szövetekben, és lehetővé teszi a halál időpontjának dátumozását. Ez a radioszén-datálás nagyon népszerű kutatási eszköz a régészetben, és lehetővé teszi az olyan precíziós szerves tárgyakkal való datálást, amelyek életkora nem haladja meg az 50 000 évet.

Radioaktív bomlási törvény

Bármely radioizotóp ugyanolyan valószínűséggel bomlik le egy adott időpontban, mint ugyanazon faj másik radioizotópja , és a bomlás nem függ a fizikai-kémiai feltételektől, amelyekben a nuklid megtalálható. Más szavakkal, a radioaktív bomlás törvénye statisztikai törvény .

Legyen az adott faj radionuklidjainak száma, amelyek egy adott pillanatban jelen vannak a mintában . Mivel annak a valószínűsége, bomlási bármely e radionuklidok nem függ a jelenlévő más radionuklid fajok vagy a körülvevő környezettől, a teljes száma bomlások egy időköz alatt arányos a száma a radionuklidok ugyanazon faj jelen és időtartamát ennek az intervallumnak:

.

A mínuszjel (-) abból származik, ami az idő múlásával csökken, az állandó (a vizsgált radionuklidra jellemző) pozitív.

Az előző differenciálegyenlet integrálásával megtaláljuk a testben az adott pillanatban jelen lévő radionuklidok számának exponenciális csökkenésének törvényét , felhívva a pillanatnyilag jelenlévő radionuklidok számát  :

.

A felezési idő az az idő, amely után a radioaktív minta fele felbomlott, a leánymagok száma eléri a szülőmagok felét. Megmutatjuk, hogy:

. Demonstráció

A definíció szerint

 

A sugárzás és az anyag kölcsönhatása

A sugárzás helyi hatása

Az ionizáló sugárzások mind ionizációkat és gerjesztéseket okoznak az anyagban . Ezeknek az ionizációknak a módja a figyelembe vett sugárzás típusától függ:

Ezek a mechanizmusok végső soron gerjesztéseket és ionizációkat eredményeznek az áthaladó anyagban. A gammasugárzás és a neutronok erős áthatolási erővel bírnak az anyagban, több deciméter beton van a γ sugárzáshoz; egy 50 mm vastag ólomszita  blokkolja a y sugárzás 90% -át ("  tizedik szita  ").

A fizikai törvények jellege, amelyek lehetővé teszik az anyag sugárzási útjának vagy csillapításának kiszámítását, a figyelembe vett sugárzástól függően eltérőek:

Az e sugárzás által kiváltott kristályhibák felhasználhatók a radioaktív elemekben gazdag ásványi anyagok , például urán és tórium képződésének időpontjához , ha ezek nem túl sokak (vagyis ha egyedileg észlelhetők), a nyomoknak köszönhetően a hasadás, amelyet a kristályokban hagynak .

Globális akció

Radioaktivitás mérése (mennyiségek és egységek)

Objektív mennyiségek

Ezek az objektív mennyiségek fizikai eszközökkel ( mérők , kaloriméterek , órák) mérhetők .

A különböző célegységek átalakítása:

1  Ci ≈ 37 × 10 9  Bq = 37  G Bq = 3,7 × 10 10  Bq 1  Bq = 27 × 10 −12  Ci = 27  p Ci = 2,7 × 10 −11  Ci

Szubjektív mennyiségek

Ezek olyan mennyiségek, amelyeket közvetlenül nem lehet megmérni. Ezeket az ICRP által meghatározott mérések és súlyozási együtthatók alapján becsüljük meg .

Óvatosan figyelembe veendő adatok (nem források):

A rákindukció kockázati tényezőjét becslések szerint egy dolgozó népesség esetében 4% Sv-ra, az általános népességre vonatkozóan pedig 5% -ot Sv-re vetítik. Összehasonlításképpen: a Nyugat-Európában élő emberek természetes éves 3 mSv- dózist kapnak, ennek  felét a radon okozza.

A különböző szubjektív egységek átalakítása:

1  rad = 0,01  Gy 1  Gy = 100  rad 1  rem = 0,01  Sv = 10  mSv 1  Sv = 100  rem

Radioaktivitás a környezetben

A forrás jellege Emberi expozíció a radioaktivitásnak a WHO szerint
mSv / fő
/ év
Természetes radioaktivitás
(% -ban)
Mesterséges radioaktivitás
(%)
Radon (sűrű természetes radioaktív gáz gyakran jelen van a földszinten) 1.3 42
Besugárzása orvosi eredetű ( X-sugarak , szkennerek , radioterápia ,  stb ) 0.6 20
Az ételből felszívódó elemek (főleg az élelmiszerekben természetesen megtalálható kálium 40 ) 0.5 16.
Kozmikus sugárzás 0.4 13.
Belső sugárzás 0.2 6.
Egyéb mesterséges eredetek, kivéve a polgári nukleáris energiát ( különféle bányaipar , katonai nukleáris kísérletekből
származó légköri csapadék , mérőeszközök, bizonyos ipari mérési módszerek (például varratok ellenőrzése gamma-radiográfiával )  stb .
0.1 3
Civil nukleáris energia 0,01 0,3
Teljes 3.1 77 23.

Solenne Billon és munkatársai tanulmánya szerint . , a radioaktivitás természetes kitettsége az összes 3,5-ből körülbelül 2,5 mSv- t jelentene  . Ez a dózis 1 és 40  mSv között változhat, a geológiai környezettől és a ház anyagaitól függően . Van még a test belső sugárzása is: az emberi test atomjainak természetes radioaktivitása másodpercenként körülbelül 8000 szétesést eredményez (8000  Bq ). Ez az arány elsősorban a szén 14 és a kálium 40 jelenlétének köszönhető a testünkben.

"Természetes radioaktivitásról" beszélünk, amelyek olyan forrásokat jelölnek meg, amelyeket nem az emberi tevékenység állít elő, például radont , földet vagy kozmikus sugárzást . Ezzel szemben "mesterséges radioaktivitásról" beszélünk az emberi tevékenység által előállított források miatti radioaktivitás kijelölésére: orvosi vizsgálatok (például röntgensugarak , tomodenzitometria , szcintigráfia , sugárterápia ), szintetikus transzurán elemek, mesterségesen magas anyagkoncentrációk. vagy gammasugarak mesterséges előállítása ( például részecskegyorsítóban ). Fizikailag pontosan ugyanaz a jelenség.

Természetes radioaktivitás

A radioaktivitás fő forrását a természetben létező és szupernóva- robbanások során keletkező radioizotópok képviselik . Találunk ezek nyomait radioaktív elemek és azok leszármazottai szerte a környezet  : a gránit szikla nyomokban tartalmaz uránt , amelyet egy széteső, kibocsát radon .

A naprendszerünk kialakulása óta fennmaradt izotópok nagyon hosszú felezési idővel bírnak : lényegében urán 238 (és kisebb mértékben urán 235 ), tórium 232 és kálium 40 . Nagyon hosszú élettartamuk miatt fajlagos aktivitásuk szükségszerűen nagyon alacsony, és ezek a természetes vegyületek általában nem jelentenek jelentős veszélyt a sugárvédelmi intézkedéseket indokoló radiotoxicitás szempontjából .

A kőzetekben ( urán , tórium és leszármazottai) található radionuklidok miatt a tellúr sugárzás évente körülbelül 0,50  mSv . Azonban ez sokkal fontosabb az egyes régiókban, ahol a kőzet nagyon koncentrált urán (gránit régiókban, mint például a Fekete-erdő a németországi , Bretagne és a Massif Central in France ), vagy tórium ( Kerala régióban az indiai ).

A hosszú élettartamú elemek sugárzása mellett a radioizotópok alkotják bomlási láncukat . Ezeknek az elemeknek a felezési ideje általában sokkal rövidebb, de emiatt csak nagyon kis mennyiségben vannak jelen: a radioaktív bomlás törvényei azt jelentik, hogy a "  szekuláris egyensúlynál  " aktivitásuk megegyezik., Mint a szülő elemével .

Ezen utódok között meg kell említenünk egy sűrű radioaktív gáz  : a radon jelenlétét . Volatilitása miatt valószínűleg bekerül a légkörbe, és ezért önmagában felelős az emberi radioaktivitásnak való átlagos expozíció legnagyobb részéért: az összérték 42% -áért. A 235 (219 radon) és a 238 (222 radon) urán, valamint a 232 tórium (220 radon) bomlásából származik. Azokban a régiókban, ahol az urán koncentrációja a kőzetben magas, gyakran rossz szellőzésű házakban vagy magas radonkibocsátású talajokra épül (földszint, házak, pincék). Ezután jelentős belső expozícióhoz vezet rövid felezési idejű leszármazottai miatt (beleértve a polóniumot is ).

Másrészt a Föld állandóan nagy energiájú primer részecskék áramlásának van kitéve, amelyek főleg az űrből és (sokkal kisebb mértékben) a Napból érkeznek  : a kozmikus sugarak . A napszél és az általa vezetett mágneses mező eltéríti a "csillagközi" kozmikus sugarak egy részét; A Föld mágneses tere (a Van Allen-öv ) eltéríti a Föld felé közeledők többségét. A nagy energiájú részecskéknek csak egy részét elnyelő atmoszféra , amelynek töredéke eléri a földet, még a legenergikusabbak számára is, átmegy az első kőzetrétegeken.

A kozmikus sugárzás által okozott rész a tengerszinten körülbelül 32 nGy / h- t képvisel  . Ez az érték a szélesség és a magasság függvényében változik, 1500 m magasságban megduplázódik  .

Ez a földön kívüli sugárzás a felső légkörben található nehezebb magokból való spalláció jelenségeként sugárzás és másodlagos vagy harmadlagos ionizáló részecskék (neutronok, elektronok, alfa, ionok stb.) Termelését idézi elő. Ez a jelenség többek között a kozmikus radionuklidok, például a szén 14 és a trícium termelésének a bolygónkon . Ezeknek az izotópoknak túl rövid a felezési ideje, hogy jelen legyenek a Föld kialakulása óta, de folyamatosan újratöltődnek.

Ez utóbbi szén-14 folyamatosan keletkezik a légkörben a nitrogénnel kölcsönhatásba lépő kozmikus sugarak hatására, és a radioaktív bomlások nagyjából ugyanolyan sebességgel tönkremennek, mint amennyi keletkezik, így dinamikus egyensúly alakul ki, amelynek következtében a 14 C koncentráció nagyobb marad. vagy kevésbé állandó az idő múlásával a levegőben és az ezt a levegőt lélegző élő organizmusokban. Miután egy szervezet elhunyt, a 14 C koncentráció csökken a szövetekben, és lehetővé teszi a halál időpontjának dátumozását. Ez a szén-14 datálás nagyon népszerű kutatási eszköz a régészetben, és lehetővé teszi, hogy olyan precíz szerves tárgyakkal randevúzzon, amelyek életkora nem haladja meg az ötven-százezer évet.

Mesterséges radioaktivitás

Az emberi tevékenység az ionizáló sugárzás másik fő forrása . Főként az emberi radioaktivitás 20% -ának orvosi tevékenységeken keresztül: radionuklidok előállítása ciklotron által ( például szcintigráfiákhoz és PET- hez). A fennmaradó részt, amely a teljes emberi expozíció 3% -át teszi ki, fontossági sorrendben az alábbiak alkotják:

A mesterséges sugárterhelés legnagyobb részét a röntgen alkalmazásával végzett orvosi képalkotás adja. Azonban nem radioaktivitásról beszélünk, mert a röntgensugarak nem atomreakciókból származnak, hanem az atom elektronikus gerjesztéséből .

Mérőhálózatok

A mérési hálózatok (országtól függően többé-kevésbé szervezettek, teljesek és a nyilvánosság számára hozzáférhetők) sok ország területének egy részét lefedik, hogy mérjék a víz , a levegő , a növény- és állatvilág ( házi vagy vad , beleértve a vadfajokat) radioaktivitásának változásait ), étel stb.

Franciaországban azóta2010. február, Az ASN ezen hálózatok többségét (2009 eleje óta havonta kb. 15 000 mérésnek felel meg) egyetlen portálba, a Környezeti Radioaktivitás Mérések Nemzeti Hálózatába tömörítette , annak érdekében, hogy megkönnyítse a […] a mérések eredményei, miközben erősítik a laboratóriumok által végzett mérések harmonizációját és minőségét ”. A honlap a Nemzeti Hálózat a mérése a környezeti radioaktivitás (RNM), szintén óta nyitva1 st január 2010, különösen az IRSN.

Radioekológia

2011 közepe a fukusimai nukleáris balesetet követően, valamint a rádióökológiáról és a környezeti radioaktivitásról szóló nemzetközi konferencia alkalmával2011. június 20Hamiltonban (Kanada) nyolc európai kutatószervezet az Európai Bizottság támogatásával létrehozta az Európai Szövetséget a Radioekológiában, hogy jobban integrálja a kutatásokat a radioekológiában. Ezek a szervezetek a BfS (Németország), a NERC (Egyesült Királyság), a CIEMAT (Spanyolország), az IRSN (Franciaország), az NRPA (Norvégia), az SCK / CEN (Belgium), az SSM (Svédország) és a STUK (Finnország). A bizottság emellett támogatja az Európai Szövetség a Radioekológiában, a Norvég Földtudományi Egyetem és a Stockholmi Egyetem által végrehajtott STAR projektet , amelynek témája az "ismeretek kialakítása, kezelése és terjesztése, valamint a radioekológiai kutatás" . erőfeszítéseiket először a következő kérdésekben:

  1. „Az embereket és az ökoszisztémákat érintő radiológiai kockázat értékelésére szolgáló módszerek integrálása”  ;
  2. „Kutatás az alacsony dózisok ökoszisztémákra gyakorolt ​​hatásáról”  ;
  3. "A radioaktív és kémiai anyagokat ötvöző vegyes szennyezés következményeinek tanulmányozása" .

Sugárvédelem

Radioaktív anyag

A radioaktív anyagokat a symbol szimbólummal kell azonosítani ( Unicode 2622, UTF-8 E2 98 A2).

A szabályozási értelemben vett „radioaktív anyag” olyan természetes vagy mesterséges radionuklidokat tartalmazó anyag, amelyek aktivitása vagy koncentrációja indokolja a sugárvédelem ellenőrzését.

A mesterséges radiológiai sugárzás tervezett kitettségét illetően sugárvédelmi ellenőrzést kell elvégezni, ha a jelenlévő személy által valószínűleg megkapott maximális dózissebesség meghaladja a 2,5 μSv / h értéket. Ezzel szemben , ha az elszenvedett maximális dózisarány vitathatatlanul alacsonyabb ennél az értéknél, az anyag vagy termék nem tartozik a sugárvédelmi jogszabályok hatálya alá, és nem indokolja a megfelelő sugárvédelmi intézkedések alkalmazását.

Egészségügyi kockázatkezelés

A radioaktivitás egészségre gyakorolt ​​következményei összetettek. Az egészségügyi kockázat nemcsak a sugárzás intenzitásától és az expozíció időtartamától, hanem az érintett szövet típusától is függ - a reproduktív szervek 20-szor érzékenyebbek, mint a bőr ( Bergonié és Tribondeau törvénye vagy a sugárérzékenység törvénye ). A hatások a radioaktivitás vektorától függően eltérőek:

A Hirosima és Nagasaki robbantások járványügyi következményeire épülő nemzetközi szabványok szerint az egészségre jelentett kockázat arányos a kapott dózissal, és hogy a sugárzás bármely dózisa rákkeltő és genetikai kockázatot hordoz ( CIPR 1990).

Az ionizáló sugárzás elleni védelemre vonatkozó előírások három alapvető ajánláson alapulnak:

  1. indoklás  : nem szabad olyan besugárzáshoz vezető gyakorlatot alkalmazni, kivéve, ha ez megfelelő hasznot hoz az expozíciónak kitett személyek vagy a társadalom számára, kompenzálva az e besugárzáshoz kapcsolódó károkat;
  2. optimalizálás  : a besugárzásnak az ésszerűen elérhető legalacsonyabb szinten kell lennie;
  3. az egyéni dózis és a kockázat korlátozása  : egyetlen egyén sem kaphat sugárzási dózist a megengedett legnagyobb határérték felett.

A legfrissebb IRSN-tanulmányok a krónikus radioaktív szennyeződés hatásaira összpontosítanak, amely még alacsony dózisok mellett sem lehet elhanyagolható, és különféle patológiákat okozhat, amelyek befolyásolják bizonyos fiziológiai funkciókat (központi idegrendszer, légzés, emésztés, szaporodás). De ez a jövőkép vitatott, és más szereplők, köztük az Orvostudományi Akadémia, éppen ellenkezőleg, úgy vélik, hogy ezek a félelmek feleslegesek.

Sugárzási dózis

A sugárvédelemben az az elv érvényesül, hogy az expozíciót az ésszerűen elérhető legalacsonyabb szinten kell tartani ( ALARA elv ). Ennek az optimalizálásnak a megkönnyítése érdekében az ionizáló sugárzásnak kitett francia telephelyeket zónákba rendezik, amelyekhez a hozzáférés többé-kevésbé korlátozott. Ezeket a zónákat a következő dózisarányok határolják:

A természetes környezet 0,2 μSv h −1 és 1  μSv h −1 közötti sugárzást bocsát ki  , átlagosan 0,27  μSv h −1 ( azaz 2,4  mSv év −1  lakos −1 ). A dózis mértéke, amely bizonyos, hogy veszélyes biológiai hatások értéke 1  mSv H -1 , azaz a „sárga zóna”. A hatások attól függően változnak, hogy milyen idő alatt veszik alá. Statisztikailag megfigyelhető hatások jelennek meg a 100 mSv- nél nagyobb kumulatív dózisoknál  , azaz 50 óránál (egy hét teljes időtartamig) a sárga zónában történő parkolásnál. Ez az expozíció 1 órán belül elérhető a "narancssárga zónában".

Ekvivalens dózis

Az egyenértékes dózis az ionizáló sugárzásnak egy éven át tartó folyamatos expozíciójának összesített dózismérése súlyozási tényezőkkel. 1992-ig Európában és az Egyesült Államokban nem mérték az azonos dózisokat  ; ma ezeket az adagokat szabványosítják.

A mesterséges radioaktív sugárzás kumulatív dózisa 500 mSv (vagy 50  rem) értéktől válik veszélyesé  , amely dózisnál a vérkárosodás első tünetei megfigyelhetők. 1992-ben az ionizáló sugárzás alatt dolgozó személy maximális effektív dózisát (E) 15 mSv- ben határozták meg  az elmúlt 12 hónapban Európában (CERN és Anglia), és 50  mSv- t az elmúlt 12 hónapban az Egyesült Államokban. Mivel2003. augusztus, a maximális effektív dózis 20  mSv-re nőtt az elmúlt 12 hónapban.

Az orvosi vizsgálat során a beteg például átlagosan 0,05  mSv (helyi vizsgálat), 25 mSv (a koponya átvizsgálása) vagy 150  mSv (az egész test átvizsgálása)  dózist kaphat . A vérkárosodás tüneteinek elkerülése érdekében évente legfeljebb három szervvizsgálatra kell korlátozódnia.

Sugárzás

Franciaországban az orvosi alkalmazáson kívüli mesterséges eredetű maximális éves dózist  a munkavállalók esetében 20  mSv ( 2 rem) és  a lakosság számára 1  mSv ( 0,1 rem) határozzák meg.

A sugárzástól védő tényezők a következők:

Bizonyos magatartások valószínűleg túlzott expozícióhoz vezetnek a radioaktivitáshoz: az a beteg, aki 5 röntgenfelvételt készít , 1 mSv dózist kaphat   ; a repülőgépek utasai és kísérői, valamint a pályán lévő űrhajósok hasonló dózist tapasztalhatnak egy nagyon intenzív napkitörés során . Ha megismétlik ezeket az utakat, vagy hosszú távú küldetéseket hajtanak végre, a tartós expozíció növeli a besugárzás kockázatát.

Étel

A radioaktivitás jelensége eleinte titokzatos volt, mert kevéssé ismert, bizonyos ásványvizek vagy forrásvizek egy ideig értékesítési ponttá tették címkéiken: Bussang ( Vosges ) 1866-ban nyilvános érdeklődésre számot adott, Velleminfroy ( Haute-Saône ) 1859-ben engedélyezte, Teissières ( Cantal ) 1847-ben engedélyezte és "az Orvostudományi Akadémia jóváhagyta" , és még sokan mások, akiknek a címkéje látható az interneten. Radioaktivitásuk - gyenge, de valós - a gránit egyes területein természetesen megtalálhatóaké volt, valódi veszély nélkül, de terápiás hatás nélkül is.

Az Európai Közösség rögzített radioaktivitási dózisokat nem haladhat meg az élelmiszerekben: a tej nem haladhatja meg az 500  Bq / l-t a 131-es jód esetében . Egyes német tartományok , a szabványok sokkal szigorúbbak (100  Bq / l a Saarland , 20  Bq / l a Hesse és Hamburg ).

Radioaktív szennyeződés

A radioaktív porral szennyezett zónában nagyon szigorú higiéniával védekezünk: bezárások; szellőztetett vízálló ruházat (TEV), túlfeszültséggel ellátott szellőző sisak és / vagy más védelem; Munkafelületek tisztítása; óvintézkedések a por felhalmozódásának elkerülése érdekében.

A méréseket α vagy β szondával felszerelt szennyeződésekkel végezzük [mérési egységek: Bq / m 3 (térfogati szennyeződés esetén) vagy Bq / cm 2 (felületi szennyeződés esetén).

Megjegyzések és hivatkozások

Megjegyzések

Hivatkozások

  1. "  Marie Curie egyedül  "
  2. Bernard Fernandez, Az atomtól a magig: Az atomfizika és a magfizika történeti megközelítése , Ellipszis ,2006, 597  p. ( ISBN  978-2729827847 ) , I. rész, fej .  4 ("A tórium emanációja").
  3. Ezt a terminológiát például a
    • JP Sarmant (1988). Hachette Fizikai Szótár , Hachette, Párizs. ( ISBN  2-01-007597-8 ) .
  4. http://www.curie.fr/fondation/musee/irene-frederic-joliot-curie.cfm/lang/_fr.htm .
  5. Eugène Hecht, Fizika , De Boeck, 1999, p.  1,099 .
  6. (a) Thomas Ruedas, "  radioaktív hőteljesítménye hat geológiailag jelentős nuklidok  " , G 3 ,2017. szeptember 15( DOI  10.1002 / 2017GC006997 ).
  7. Jean-Marc Jancovici: néhány gyakori kifogás a polgári atomenergia ellen .
  8. (en) Solenne Billon és mtsai. , „A  francia lakosság radon, földi gamma és kozmikus sugárterhelés  ” , Radiation Protection Dosimetry , vol.  113, n o  3,2005. április 28, P.  314-320 ( DOI  10.1093 / rpd / nch463 )
  9. (a) [PDF] UNSCEAR 2000 .
  10. U. Fielitz, Radioaktivität in Wildtieren, Abshlussbericht zum Forschungsvorhaben 4017 des BMU , Universität Goettingen. Goettingen: Goettingeni Egyetem, 1994, 120 p.
  11. Országos hálózat a környezeti radioaktivitás mérésére .
  12. A környezet radioaktivitásának mérésére szolgáló nemzeti hálózat (RNM) honlapja.
  13. IRSN 2009. évi jelentése a környezet radiológiai monitorozásáról Franciaországban: a megfigyelési stratégia fejlődése felé , 2011/02/03.
  14. A nemzetközi radioekológiai és radioaktivitási konferencia internetes oldala .
  15. Nemzetközi radioekológiai és környezeti radioaktivitási konferencia 2011. június 20-án, Hamiltonban (Kanada).
  16. Az Európai Szövetség a Radioekológiában honlapja .
  17. IRSN, Az Európai Szövetség a Radioekológiában: kezdeményezés az európai radioekológiai kutatás jobb integrációja érdekében , 2011/06/20.
  18. Környezetvédelmi törvénykönyv , L542-1-1. Cikk.
  19. 2006. május 15-i végzés a felügyelt és ellenőrzött területek, valamint az ionizáló sugárzásnak való kitettség miatt különlegesen szabályozott vagy tiltott területek kijelölésének és jelzésének feltételeiről, valamint az abban előírt higiéniai, biztonsági és higiéniai szabályokról [1] ] .
  20. Lefigaro.fr .
  21. Kis dózisú radioaktivitás: forradalom a sugárvédelemben : Emmanuel Grenier (Forrás: Fusion n o  77, 1999).
  22. Circular DGT / ASN n o  01 18 január 2008 .
  23. Ásványvíz és egyéb radioaktív anyagként értékesített termékek .

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

  1 2   3 4 5. 6. 7 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14 15 16. 17. 18.
1 H    
2 Li Lenni   B VS NEM O F Született
3 N / A Mg   Al Igen P S Cl Ar
4 K Azt   Sc Ti V Kr. | Mn Fe Co Vagy Cu Zn Ga Ge Ász Se Br Kr
5. Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CD Ban ben Sn Sb Ön én Xe
6. Cs Ba
*
Olvas HF A te W Újra Csont Ir Pt Nál nél Hg Tl Pb Kettős Po Nál nél Rn
7 Fr Ra
*
*
Lr Rf Db Vminek Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
     
 
*
A Ez Pr Nd Délután Sm Volt Gd Tuberkulózis Dy Ho Er Tm Yb  
 
*
*
Ac Th Pa U Np Tudott Am Cm Bk Is Fm Md Nem  
       
  Pb   Ennek az elemnek legalább egy izotópja stabil
  Cm   Az izotóp periódusa legalább 4 millió év
    Az izotóp felezési ideje legalább 800 év
  Md   Az izotóp felezési ideje legalább 1 nap
  Bh   Az izotóp felezési ideje legalább 1 perc
  Og   Valamennyi ismert izotóp felezési ideje kevesebb, mint 1 perc

Szervezetek

Külső linkek