Η Ραδιενέργεια ανακαλύφθηκε τυχαία από το Γάλλο χημικό Antoine Henri Becquerel το 1896 που ερευνούσε τα άλατα του ουρανίου .Παρατήρησε ότι τα ορυκτά του ουρανίου επηρέαζαν τη φωτογραφική πλάκα στο σκοτάδι όπως ακριβώς οι ακτίνες Χ(ακτινογραφία) που πρόσφατα είχαν ανακαλυφθεί από τον Βίλχεμ Ραίντγκεν.
Η φύση της ακτινοβολίας που εξέπεμπαν τα ορυκτά του ουρανίου δεν ήταν γνωστή.
Πίστευαν ότι οι «ακτίνες του ουρανίου»όπως τις ονόμασαν αρχικά ,είναι ακτίνες Χ ,χωρίς να μπορούν να ερμηνεύσουν το μηχανισμό εκπομπής.
Τα πειράματα σχετικά με την αυθόρμητη αυτή εκπομπή ακτινοβολίας συνεχίστηκαν από το ζεύγος Πιερ και Μαρία Κιουρί. Ανακάλυψαν και απομόνωσαν το στοιχείο Ράδιο και το Πολώνιο που είχαν τα ορυκτά τους την ίδια ιδιότητα με το ουράνιο.Την ιδιότητα εκπομπής ακτινοβολίας των στοιχείων την ονόμασαν Ραδιενέργεια. Ερεύνησαν επίσης τα είδη ακτινοβολίας που εκπέμπονται από ραδιενεργές ουσίες και τις χώρισαν σε ακτινοβολία α, β και γ. Η μονάδα μέτρησης ραδιενέργειας, το Κιουρί φέρει το όνομά τους.Για την ανακάλυψη της ραδιενέργειας βραβεύτηκαν και οι τρεις με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1903.
Η Μαρί Κιουρί θεωρείται το πρώτο θύμα της Ραδιενέργειας ,πέθανε από λευχαιμία, μετά από την πολύχρονη έκθεσή της στη ραδιενέργεια.
Η Ραδιενέργεια προέρχεται από ασταθείς πυρήνες των ατόμων που εκπέμπουν σωματίδια ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Οι συνηθέστερες διαδικασίες εκπομπής ραδιενεργού ακτινοβολίας είναι η διάσπαση άλφα(α) (εκπομπή πυρήνων ηλίου),η διάσπαση (β)(εκπομπή ηλεκτρονίων ή ποζιτρονίων),και αποδιέγερση γάμμα (γ)(εκπομπή φωτονίων ακτινοβολίας γ)
Ο Ραδιενεργός πυρήνας εκπέμποντας ακτίνες α ή β μεταστοιχειώνεται δηλαδή μετατρέπεται σε πυρήνα άλλου στοιχείου.
Οι ακτινοβολίες που παράγονται κατά την εκδήλωση του φαινομένου της ραδιενέργειας προκαλούν ιονισμό της ύλης (για αυτό και ονομάζονται ιονίζουσες ακτινοβολίες) και είναι ιδιαίτερα επιβλαβής για τον ανθρώπινο οργανισμό.
Μονάδα της βιολογικής επίδρασης της ραδιενεργού ακτινοβολίας στον ανθρώπινο οργανισμό είναι το σίβερτ (sieνert, sν) και τα υποπολλαπλάσια του. Το σίβερτ αντιστοιχεί σε ένα τζάουλ ενέργειας ανά χιλιόγραμμο (1 J/kg) σώματος. Ο ανθρώπινος οργανισμός είναι εκτεθειμένος σε διάφορες πηγές φυσικής και τεχνητής ραδιενέργειας.Η μέση ενεργός δόση ενός ατόμου που οφείλεται στις τεχνητές και στις φυσικές πηγές ραδιενέργειας του γήινου περιβάλλοντος, είναι 0,31 mSv και 2,4 mSv για κάθε χρόνο αντίστοιχα, ενώ η ενεργός δόση που αντιστοιχεί σε μια τυπική ακτινογραφία θώρακος, είναι περίπου 0,02 mSv.Το μεγαλύτερο μέρος της ετήσιας έκθεσης του ανθρώπου στη ραδιενέργεια προέρχεται από φυσικές πηγές όπως είναι το διάστημα, η ίδια η γη, ο αέρας και οι τροφές. Σύμφωνα με μελέτη της Ευρωπαϊκής Ένωσης του 1991, η ετήσια δόση ραδιενεργού ακτινοβολίας προέρχεται από τους εξής παράγοντες: ραδόνιο 50%, έδαφος 14%, ιατρικές εφαρμογές 12%, τρόφιμα 12%, κοσμική ακτινοβολία 10% και 2% από άλλες πηγές.
Έδαφος και κτίρια: Ολόκληρη η γη περιέχει πολυάριθμα φυσικά ραδιενεργά ισότοπα, όπως π.χ. το ουράνιο-238, το θόριο-232 και το κάλιο-40, με αποτέλεσμα ο άνθρωπος να δέχεται ραδιενέργεια απευθείας από το έδαφος αλλά και από τα φυσικά υλικά κατασκευής των κατοικιών. Ιδιαίτερα προβληματικό εμφανίζεται το ραδόνιο, ένα αδρανές ραδιενεργό αέριο που εκπέμπεται από πολλά πετρώματα, κυρίως από το γρανίτη και τον μπεντονίτη, και έχει την τάση να συσσωρεύεται στους εσωτερικούς χώρους σε συγκεντρώσεις υψηλότερες από εκείνες του εξωτερικού περιβάλλοντος, εκτός εάν οι χώροι αυτοί αερίζονται καλά.Οι νοικοκυρές χωρίς να γνωρίζουν αέριζαν πάντα το σπίτι τους. Κατεξοχήν εκτεθειμένοι είναι οι εργαζόμενοι σε κτίρια που κλιματίζονται όλο το 24ωρο και κατά συνέπεια δεν αερίζονται επαρκώς.
Ιατρικές εφαρμογές: Όπως είναι φυσικό, οι διάφορες χρήσεις της ραδιενέργειας στην ιατρική επιβαρύνουν κατά ποσοστά που ποικίλλουν τον ανθρώπινο οργανισμό. Οι συνηθέστερες ιατρικές χρήσεις είναι οι διαγνωστικές ακτίνες Χ στην ακτινογραφία και τα ραδιοφάρμακα για τον εντοπισμό των όγκων. Ακόμη μεγαλύτερες δόσεις δέχονται οι ασθενείς κατά τη θεραπεία του καρκίνου, αν και η ραδιενεργός ακτινοβολία κατευθύνεται προσεκτικά προς το καρκίνωμα, ώστε να ελαχιστοποιηθεί η επίδρασή της στους γύρω ιστούς. Ένα μέρος της ακτινοβολίας περνάει αναπόφευκτα στους γιατρούς, τις νοσοκόμες, τους ραδιολόγους, το προσωπικό που ασχολείται με την απομάκρυνση των ραδιενεργών απορριμμάτων, καθώς και στους τεχνικούς που χειρίζονται τα μηχανήματα.
Τρόφιμα: Τα ραδιενεργά ισότοπα του φλοιού της Γης περνούν στο νερό και μέσω της τροφικής αλυσίδας στα φυτά και τα ζώα και τέλος στον άνθρωπο. Υπάρχουν ορισμένες τροφές με αυξημένη ραδιενέργεια, όπως το τσάι, ο καφές και το ψωμί. Σε κάθε περίπτωση, όμως, οι δόσεις που περιέχουν εξακολουθούν να είναι απειροελάχιστες, ενώ ο οργανισμός διαθέτει μηχανισμούς απορύθμισης των δόσεων των φυσικών ισοτόπων και αποβάλλει τα πλεονάζοντα.
Η κοσμική ακτινοβολία αυξάνεται με την απομάκρυνση από την επιφάνεια της γης. Τόποι, επομένως, με μεγάλο υψόμετρο δέχονται μεγαλύτερες δόσεις από ό,τι τα παραθαλάσσια και τα πεδινά μέρη. Αυξημένες δόσεις ραδιενέργειας λόγω της κοσμικής ακτινοβολίας δέχονται, επίσης, όσοι πραγματοποιούν συχνά αεροπορικά ταξίδια, και φυσικά τα πληρώματα των αεροσκαφών.
Άλλες πηγές: Οι δοκιμές πυρηνικών όπλων στη δεκαετία του 1950 και στις αρχές της δεκαετίας του 1960 στην ατμόσφαιρα προκάλεσαν τη διασπορά ραδιενεργών ισοτόπων που στη συνέχεια εναποτέθηκαν στο έδαφος και τους ωκεανούς. Η απαγόρευση των ανοιχτών πυρηνικών δοκιμών και η διεξαγωγή μόνο υπογείων βελτίωσε αρκετά την κατάσταση, με αποτέλεσμα η ραδιενεργός ακτινοβολία που προέρχεται από τα κατάλοιπα των πυρηνικών δοκιμών να έχει μειωθεί το 1996 στο ένα εκατοστό περίπου της περιόδου 1963-64. Η ραδιενέργεια από τη λειτουργία των πυρηνικών αντιδραστήρων κινείται γενικά σε ανεκτά επίπεδα, με εξαίρεση πυρηνικά ατυχήματα όπως αυτό τον Τσερνομπίλ, όπου ειδικότερα οι κάτοικοι σε ακτίνα 30 χλμ. από το εργοστάσιο δέχτηκαν εκατονταπλάσιες δόσεις από τις επιτρεπόμενες. Μικρές δόσεις ραδιενέργειας δέχεται, τέλος, ο άνθρωπος από τις έγχρωμες τηλεοράσεις, τις οθόνες των υπολογιστών και από άλλα αντικείμενα, όπως είναι π.χ. οι ανιχνευτές καπνού. Παλιότερα οι φωσφορίζουσες πλάκες των ρολογιών κατασκευάζονταν από ράδιο-226 που έχει αυξημένη ακτινοβολία, αλλά σήμερα έχει αντικατασταθεί από ένα ραδιενεργό ισότοπο του υδρογόνου, το τρίτιο.
Οι μέχρι τώρα επιστημονικές μελέτες έχουν εστιάσει κυρίως στον κίνδυνο καρκίνου λόγω μεγάλων δόσεων ακτινοβολίας και υπάρχει μικρότερη επιστημονική συμφωνία σχετικά με τις συνέπειες της έκθεσης σε μικρές δόσεις. Το όριο ασφαλούς έκθεσης ενός ατόμου σε ακτινοβολία είναι 1 mSv ετησίως, ενώ για τους επαγγελματικά εκτιθέμενους αυξάνει στα 20 mSv. Η ένταση της ραδιενέργειας είναι αντιστρόφως ανάλογη με το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή της ακτινοβολίας (π.χ. από ένα πυρηνικό αντιδραστήρα με διαρροή).
Σύμφωνα με ειδικούς, ο κίνδυνος για καρκίνο αυξάνεται όταν η έκθεση στην ακτινοβολία ξεπεράσει τα 100 mSv το χρόνο και γίνεται θανατηφόρα αν φτάσει στα 5.000 mSv (5 Sv) σε διάστημα μερικών ωρών. Η έκθεση σε 1000 mSv ακτινοβολίας εκτιμάται ότι αυξάνει τον κίνδυνο θανατηφόρου καρκίνου κατά περίπου 5%.
Οι μέχρι τώρα μετρήσεις στην Ιαπωνία γύρω από τους κατεστραμμένους αντιδραστήρες είναι γύρω στα 400 mSv, δηλαδή δείχνουν τετραπλάσια επίπεδα σε σχέση με αυτά που αυξάνουν τον κίνδυνο για καρκίνο.
Δόσεις άνω των 1000 mSv μπορούν να προκαλέσουν τα πρώτα σημάδια της ασθένειας από έκθεση σε ραδιενεργή ακτινοβολία και τα πιο συνηθισμένα είναι:
Ναυτία,εμετός,πονοκέφαλος ,απώλεια των λευκών αιμοσφαιρίων (Μια σοβαρή απώλεια λευκών αιμοσφαιρίων, τα οποία είναι η κύρια άμυνα του οργανισμού ενάντια στη μόλυνση, κάνει τα θύματα ακτινοβολίας ιδιαίτερα ευάλωτα σε ασθένειες.)
Δόσεις των 3000 mSv ή περισσότερο συνήθως προκαλούν προσωρινή απώλεια μαλλιών, δερματικές βλάβες αλλά και πιο σημαντικές εσωτερικές βλάβες, συμπεριλαμβανομένων των ζημιών σε νευρικά κύτταρα και τα κύτταρα που καλύπτουν τον πεπτικό σωλήνα.
Η ακτινοβολία μειώνει επίσης την παραγωγή των αιμοπεταλίων, τα οποία ενισχύουν την πήξη του αίματος, έτσι ώστε τα θύματα της που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία είναι επίσης ευπρόσβλητα σε αιμορραγία.
Με βάση τα μέχρι στιγμής δεδομένα που υπάρχουν, το ήμισυ του συνόλου των ατόμων που έχουν εκτεθεί σε 4500 mSv έχουν πεθάνει, ενώ οι δόσεις των 8000 mSv ή περισσότερο είναι πάντοτε θανατηφόρες και εκτός από τα συμπτώματα που αναφέρθηκαν παραπάνω, αυτοί οι άνθρωποι υποφέρουν επίσης από πυρετό και διάρροια. Μάλιστα σε αυτές τις περιπτώσεις δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία - έτσι ώστε ο θάνατος επέρχεται μέσα σε 2-14 ημέρες.
Όσον αφορά τώρα τα άτομα τα οποία είναι για καιρό εκτεθειμένα σε μικρότερα ποσά ακτινοβολίας, εμφανίζονται ασθένειες όπως η λευχαιμία (καρκίνος του αίματος), καρκίνος του πνεύμονα, καρκίνος του θυρεοειδούς, καρκίνος του μαστού και καρκίνος των λοιπών οργάνων. Τα παιδιά λόγω της ανάπτυξης τους, είναι πιο ευάλωτα στις βλαβερές συνέπειες της ραδιενέργειας.
Επιπλέον η απορρόφηση από το θυρεοειδή αδένα των παιδιών του ραδιενεργού ιωδίου, που απελευθερώνεται σε πυρηνικά ατυχήματα, αυξάνει τη συγκέντρωση της ραδιενέργειας στον θυρεοειδή αδένα. Το αποτέλεσμα είναι, η μεγάλη αύξηση καρκίνων του θυρεοειδούς σε παιδιά.
Μετά από το πυρηνικό ατύχημα στο Τσερνομπίλ, καταγράφηκε μεγάλη αύξηση καρκίνου του θυρεοειδούς, σε παιδιά που ζούσαν σε περιοχές κοντά στην έκρηξη.
Για την προστασία των ανθρώπων, που βρίσκονται κοντά σε περιοχές πυρηνικών ατυχημάτων, χορηγούνται χάπια ιωδίου. Το σταθερό αυτό ιώδιο, προκαλεί κορεσμό του θυρεοειδούς αδένα σε ιώδιο.
Έτσι το ραδιενεργές ιώδιο δεν συγκρατείται στο θυρεοειδή αδένα και ο κίνδυνος καρκινοποίησης του οργάνου, απομακρύνεται.
Το ραδιενεργό καίσιο ισότοπο-137 έχει χρόνο ημιζωής περίπου 30 χρόνια .Τα άλατα του είναι διαλυτά στο νερό και απορροφάται εύκολα από την οργανική ύλη μέσω της τροφικής αλυσίδας.Έχει τις ίδιες ιδιότητες με το κάλιο και προσροφάτε με τον ίδιο μηχανισμό με αυτό.Παρουσιάζει υψηλό κίνδυνο για την υγεία σε περίπτωση διαρροής ακτινοβολίας.
Μέσω του εδάφους περνά στα σιτηρά και στη συνέχεια στο γάλα στο κρέας .
Η διαρροή πλουτωνίου-239 δεν θα αύξανε απλώς τους καρκίνους του πνεύμονα στο άμεσο σχετικά μέλλον αλλά οι επιπτώσεις του θα ήταν ανυπολόγιστες καθώς έχει χρόνο ημιζωής 24.000 χρόνια..
H ακτινοβολία που μετρηθηκε κοντά στον αντιδραστήρα στο εργοστάσιο της Fucushima βρέθηκε πάνω από 1.000 millisieverts ανά ώρα, το οποίο είναι περισσότερο από 330 φορές τη δόση που κατά μέσο όρο λαμβάνει ένας κάτοικος μιας βιομηχανικής χώρας με φυσικό τρόπο σε ένα χρόνο. Ένας εργαζόμενος μέσα σε μια ώρα θα έχει εκδηλώσει τα συμπτώματα της ασθένειας της ραδιενέργειας .
Το πυρηνικό ατύχημα στην Ιαπωνία ,έφερε πάλι στην επιφάνεια το ερώτημα αν η χρήση της πυρηνικής ενέργειας θα λύσει τα ενεργειακά προβλήματα του μέλλοντος μετά την εξάντληση των παγκοσμίων αποθεμάτων πετρελαίου.
Η Πυρηνική ενέργεια είναι πράσινη ενέργεια διότι δεν επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με τα αέρια του θερμοκηπίου,αλλά δημιουργεί το σοβαρότερο πρόβλημα της ραδιενεργού μόλυνσης.
Παράδειγμα ασφαλούς σχετικά χρήσης της πυρηνικής ενέργειας είναι η Γαλλία ,καλύπτει το 80% των αναγκών της σε ηλεκτρική ενέργεια κάνοντας χρήση της πυρηνικής ενέργειας με 58 εργοστάσια και 10 ατυχήματα μικρής ραδιενεργού ρύπανσης.Ο Χρήστος Ζερεφός καθηγητής φυσικής της ατμόσφαιρας και ιδρυτικό μέλος της Greenpeace Hellas ,σε πρόσφατη συνέντευξη του δήλωσε χαρακτηριστικά ότι προτιμά να πεθάνει «θερμός» εννοώντας τα αέρια του θερμοκηπίου παρά από ραδιενέργεια.Επιπρόσθετα είπε ότι η ανθρωπότητα πρέπει να λύσει δυο βασικά προβλήματα:Πρώτον το πρόβλημα της ασφάλειας των Πυρηνικών εργοστασίων επιλέγοντας περιοχές με χαμηλή σεισμικότητα (αυτό ισχύει στη Γαλλία)και δεύτερο το πρόβλημα των πυρηνικών αποβλήτων που είναι και το δυσχερέστερο , δε μπορούν να καταστραφούν σχεδόν καθόλου εύκολα και δεν έχει βρεθεί μέχρι στιγμής ικανοποιητική λύση καθώς η φύση χρειάζεται έως και πολλές χιλιάδες χρόνια για να τα αφομοιώσει λόγω του μεγάλου χρόνου ημιζωής.
Χρόνος ημιζωής:
O χρόνος που η ραδιενέργεια ενός στοιχείου μειώνεται στο 50% της τιμής της.Στο ραδιενεργό Ιώδιο μειώνεται η ραδιενέργεια στο μισό σε μια εβδομάδα.
