Radioaktiivisuus on fysikaalinen ilmiö , jossa atomien ytimet epävakaa (kutsutaan radionuklideja tai radioisotoopilla ) spontaanisti muuttua muiden atomien ( hajoaminen ) samanaikaisesti emittoivan materiaalin hiukkasia ( elektroneja , ytimet ja heliumia , neutroni , jne. ) Ja energia ( fotonien ja liike-energia ). Radioaktiivisuus löydettiin 1896 mennessä Henri Becquerel , kun on kyse uraanin , ja hyvin nopeasti vahvistaneet Pierre ja Marie Curie varten radium . Viimeksi mainittu tuo tässä yhteydessä käyttöön termit radioaktiivisuus ja radioelementti .
Materiaalien ja aineettomien hiukkasten emissiota kutsutaan säteilyksi, ja hiukkasten energia on riittävä aiheuttamaan läpäisyn materiaalin ionisaation, tästä syystä nimi ionisoiva säteily . Klassisesti erotetaan toisistaan α säteet koostuu heliumytimiä (kutsutaan myös α hiukkaset ), β säteet koostuu elektroneja ( β hiukkaset ) ja γ säteet koostuu fotonien , johon on lisätty neutroneja, jotka ovat peräisin spontaanista fissiot .
Ionisoivalle säteilylle altistumisen ( säteilytys ) vaikutukset elävälle organismille riippuvat altistuksen tasosta ja kestosta (akuutti tai krooninen), säteilyn luonteesta sekä radioaktiivisuuden sijainnista (ulkoinen altistuminen, sisäinen, pinta, säteily) . jne. ).
Radioaktiivisten aineiden säteilyä käytetään teollisuudessa laajalti valmistettujen osien, hitsien, kulumisen ja ydinlääketieteen torjunnassa diagnostisiin tarkoituksiin pienillä annoksilla ja terapeuttisiin tarkoituksiin suurilla annoksilla syöpien parantamiseksi. Radioaktiivisuuden eri käyttötarkoitusten aikana on tietysti suositeltavaa noudattaa ennaltaehkäisy- , suojaus- ja valvontatoimenpiteitä, jotka on mukautettu radioaktiivisuuden tasoon.
Radioaktiivisuus havaittiin vuonna 1896 , jonka Henri Becquerel (1852-1908), aikana hänen työnsä fosforesenssi : fosforoivan materiaalit säteilevät valoa pimeässä valolle altistuksen jälkeen, ja Becquerelin olettaa, että hehku tapahtuu katodisädeputket alttiina röntgensäteille voisi fosforescenssi-ilmiöön. Hänen kokeensa koostui valokuvalevyn sinetöimisestä mustasta paperista ja tämän pakkauksen saattamisesta kosketukseen erilaisten fosforoivien materiaalien kanssa. Kaikki hänen kokeelliset tulokset olivat negatiivisia, lukuun ottamatta uraanisuoloja koskevia tuloksia, jotka vaikuttivat valokuvalevyyn paperikerroksen läpi.
Pian kuitenkin kävi ilmi, että valokuvamulsion painamisella ei ollut mitään tekemistä fosforescenssi-ilmiön kanssa, koska painatus tehtiin silloinkin, kun uraania ei ollut altistettu valolle etukäteen. Lisäksi kaikki uraaniyhdisteet vaikuttivat levylle, mukaan lukien ei-fosforoivat uraanisuolat ja metallinen uraani. Lisäksi fyysikot Julius Elster (en) ja Hans Gleiter (en) osoittavat jo vuonna 1898, että ilmiö ei ole herkkä lämpötilalle, paineelle tai elektronipommituksille.
Ensi silmäyksellä tämä uusi säteily oli samanlainen kuin röntgensäteily, jonka saksalainen fyysikko Wilhelm Röntgen (1845-1923) löysi edellisenä vuonna (vuonna 1895 ). Becquerelin itsensä, Marie Curien (1867-1934) ja Pierre Curien (1859-1906) tai jopa Ernest Rutherfordin (1871-1937) tekemät myöhemmät tutkimukset osoittivat, että radioaktiivisuus on paljon monimutkaisempi kuin röntgen Erityisesti he havaitsivat, että sähkö- tai magneettikenttä erotti “uraanisäteilyn” kolmeksi erilliseksi säteeksi, jotka he nimittivät α-, β- ja γ-säteiksi. Säteiden taipuman suunta osoitti, että a-hiukkaset olivat positiivisesti varautuneita, β negatiivisesti ja y-säteilyt olivat neutraaleja. Lisäksi taipuman suuruus osoitti selvästi, että a-hiukkaset olivat paljon massiivisempia kuin β.
Kiillotettu kohokuvioitu osa .
Valokuvapaperi, johon on vaikuttanut kohinansäteily.
Ohittamalla α-säteet purkausputken läpi ja tutkimalla näin tuotettuja spektriviivoja , voimme päätellä, että α-säteily koostuu helioneista, toisin sanoen heliumin ytimistä ( 4 He). Muut kokeet mahdollistivat sen toteamisen, että β-säteet koostuvat elektroneista, kuten katodisädeputken hiukkasista , ja että y-säteet, kuten röntgensäteet, ovat hyvin energisiä fotoneja. Myöhemmin havaittiin, että monilla muilla kemiallisilla alkuaineilla on radioaktiivisia isotooppeja. Siten, käsittelemällä tonnia uraanipitoista kiveä, urbaania kiveä, Marie Curie onnistuu eristämään muutaman milligramman radiumia, jonka kemialliset ominaisuudet ovat melko samanlaisia kuin bariumilla (nämä kaksi kemiallista alkuaineita ovat maa-alkalimetalleja ), mutta jotka voimme erottaa radiumin radioaktiivisuuden vuoksi.
Ionisoivan säteilyn vaaroja terveydelle ei tunnistettu välittömästi. Niinpä Nikola Tesla (1856-1943), vapaaehtoisesti luovuttamalla omat sormensa vuonna 1896 röntgensäteilylle, huomautti, että tämän säteilytyksen akuutit vaikutukset olivat palovammoja, jotka hän johti julkaisussa otsonin esiintymiseen . Toisaalta, mutageenista säteilyn, erityisesti riski syövän , ne havaittiin vasta 1927 mennessä Hermann Joseph Muller (1890-1967). Ennen kuin säteilyn biologiset vaikutukset olivat tiedossa, lääkärit ja yhdistykset pitivät radioaktiivisia materiaaleja terapeuttisina ominaisuuksina: erityisesti radium oli suosittu tonicina ja sitä määrättiin amulettien tai pastillien muodossa. Marie Curie puhui tätä villitystä vastaan väittäen, että säteilyn vaikutuksia kehoon ei ollut vielä täysin ymmärretty. Aikana 1930 , monet kuolemat, jotka näyttivät olevan yhteydessä käyttöön sisältävien tuotteiden radium aiheutti tämän villitys siirtää ja tällä hetkellä sädehoito sovelletaan vain hyvään tarkoitukseen sairaaloissa, erityisesti hoitoon. Tapauksissa osoittautunut syöpää tai mahdollisesti muut vakavat sairaudet.
"Hajoaminen" (fysiikan, se vastaa muutosta aineen energiaksi) on radioaktiivinen ydin voi johtaa päästöjen α, β - tai β + säteilyä . Nämä hajoaa liittyy usein emissio korkean energian fotonit tai gammasäteitä , aallonpituudet, jotka ovat tavallisesti jopa lyhyempiä kuin x - säteet , on suuruusluokkaa 10 -11 m tai vähemmän. Tämä gamma (γ) -päästö johtuu fotonipäästöistä ydinsiirtymien aikana: vasta muodostuneen ytimen sisäisten varausten tai häiriintyneen elektronisen prosessin syvän kerroksen uudelleenjärjestelystä, energioilla viritetystä energiatasosta. of MeV .
Yleisesti käytetyssä ammattikiellossa se erottaa radioaktiivisuuden α, radioaktiivisuuden β (jaettuna radioaktiivisuuteen β - ja radioaktiivisuuteen β + ) ja radioaktiivisuuden γ:
Näillä helioneilla, joita kutsutaan myös alfa-hiukkasiksi , on 2e-varaus, jossa e tarkoittaa alkeista sähkövarausta , ja massa on noin 4 atomimassayksikköä .
Radioaktiivisuus voivat tulla luonnon tai keinotekoista radioelements (tai radioisotooppeja) , joista jälkimmäinen tuotettu laboratoriossa ja ydinreaktoreissa ihmisten tekemiä tai muodostavat varsin poikkeuksellisesti spontaanisti luonnossa, kuten se, joka näyttää toimineen kaksi miljardia vuotta sitten kello Oklo-sivusto Gabonissa tai jopa atomipommiräjähdysten aikana . Ensimmäisessä tapauksessa puhumme usein luonnollisesta radioaktiivisuudesta vaatiakseen sitä, että radioaktiivisuutta tuottavat radioelementit, joita esiintyy luonnossa enemmän tai vähemmän runsaasti (mutta aina melko vähän). Toisessa tapauksessa puhumme keinotekoisesta radioaktiivisuudesta , joka on vihitty sen jälkeen, kun puolisot Frédéric Joliot ( 1900 - 1958 ) ja Irène Curie ( 1897 - 1956 ) saivat vuonna 1935 kemian Nobel-palkinnon "keinotekoisen radioaktiivisuuden löytämisestä".
Yleisimmät radioelementit maakivissä ovat uraani 238 : 238 U tai U (92 238 ), torium 232 : 232 Th tai Th (90 232 ) ja erityisesti kalium 40 : 40 K tai K (19, 40 ). Näiden edelleen suhteellisen runsaiden luonnollisten radioaktiivisten isotooppien lisäksi luonnossa on paljon pienempiä radioaktiivisia isotooppeja. Nämä ovat erityisesti epästabiileja elementtejä, joita syntyy mainittujen isotooppien myöhemmissä hajoamisissa, esimerkiksi erilaisia radium- ja radonisotooppeja .
Yksi ihmisen yleisimmin käyttämistä luonnollisista radioisotooppeista on uraanin 235-isotooppi ( 235 U ), jota esiintyy luonnossa pieninä osuuksina (alle 1%) 238 U- isotooppiin liittyvällä tavalla , mutta joka muuttaa osuutta rikastusmenetelmillä ja uraanin jotta sitä voidaan käyttää polttoaineena tuotantoon ydinenergiaa ja räjähtävän tuotantoon ydinpommeja.
Toinen luonnossa esiintyvä radioisotooppi on hiili 14 , joka on hiilen 14 isotooppi ( 14 C ). Viimeksi mainittua syntyy jatkuvasti ylemmässä ilmakehässä typpeä vuorovaikutuksessa olevien kosmisten säteiden kanssa, ja se tuhoutuu radioaktiivisilla hajoamisilla suunnilleen samalla nopeudella kuin sitä syntyy, jolloin syntyy dynaaminen tasapaino, joka aiheuttaa 14 C: n pitoisuuden pysyvän enemmän tai vähemmän pysyvä ajan mittaan ilmassa ja sitä nauttivissa elävissä organismeissa (fotosynteesi, ravitsemus jne. ). Kun organismi on kuollut, 14 C: n pitoisuus pienenee sen kudoksissa ja mahdollistaa kuoleman ajankohdan päivämäärän. Tämä radiohiilikuittaus on arkeologiassa erittäin suosittu tutkimustyökalu, ja se mahdollistaa datan tarkoilla orgaanisilla esineillä, joiden ikä on enintään 50000 vuotta.
Mikä tahansa radioisotooppi hajoaa yhtä tiettynä ajankohtana kuin toinen saman lajin radioisotooppi , ja hajoaminen ei riipu fysikaalis-kemiallisista olosuhteista, joissa nuklidi löytyy. Toisin sanoen radioaktiivisen hajoamisen laki on tilastolaki .
Antaa on tietyn lajin radionuklidien lukumäärä näytteessä kulloinkin. Koska todennäköisyys rappeutuminen tahansa näistä radionuklideista ei riipu muista läsnä olevista radionuklidin lajien tai ympäristöön, kokonaismäärä hajoaa aikana aikaväli on verrannollinen sekä radionuklidien saman lajin läsnä ja sen kesto tämän välin:
.Miinusmerkki (-) tulee siitä, mikä pienenee ajan myötä, vakio (tutkitulle radionuklidille ominainen) on positiivinen.
Integroimalla edellinen differentiaaliyhtälö löydämme kehossa kulloinkin esiintyvien radionuklidien määrän eksponentiaalisen vähenemisen lain kutsumalla hetkellä läsnä olevien radionuklidien lukumäärän :
.Puoliintumisaika on aika, jonka jälkeen puolet radioaktiivisesta näytteestä on hajonnut, tytärydinten lukumäärä saavuttaen puolet vanhempien ytimien määrästä. Osoitamme, että:
. EsittelyMääritelmän mukaan
Ionisoivat säteilyt aiheuttavat kaikki ionisaatioita ja virityksiä aineessa . Tapa, jolla nämä ionisaatiot tapahtuvat, riippuu tarkasteltavan säteilyn tyypistä:
Fysikaalisten lakien luonne, joiden avulla voidaan laskea säteilyn polut tai vaimennus aineessa, on erilainen tarkasteltavan säteilyn mukaan:
Kidevirheiden aiheuttama tätä säteilyä voidaan käyttää tähän asti muodostumista mineraalien runsaasti radioaktiiviset alkuaineet, kuten uraani ja torium , jos ne eivät ole liian monta (eli, jos niitä voi havaita erikseen) ansiosta jälkiä fissiosta, jonka he jättävät kiteisiin .
Nämä objektiiviset määrät voidaan mitata fyysisillä laitteilla ( mittarit , kalorimetrit , kellot).
Eri tavoiteyksiköiden muuntaminen:
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 CiNämä ovat määriä, joita ei voida mitata suoraan. Ne arvioidaan ICRP: n määrittelemien mittausten ja painotuskertoimien perusteella .
Luvut, jotka on otettava huomioon varoen (ei lähde):
Syövän induktion riskitekijäksi arvioidaan 4% / Sv työväestölle ja 5% / Sv koko väestölle. Vertailun vuoksi Länsi-Euroopassa asuvat ihmiset saavat luonnollisen 3 mSv: n vuotuisen annoksen , josta puolet johtuu radonista.
Eri subjektiivisten yksiköiden muuntaminen:
1 rad = 0,01 Gy 1 Gy = 100 rad 1 rem = 0,01 Sv = 10 mSv 1 Sv = 100 remLähteen luonne | Ihmisen altistuminen radioaktiivisuudelle WHO: n mukaan | ||
---|---|---|---|
mSv henkilöä kohti vuodessa |
Luonnollinen radioaktiivisuus (%) |
Keinotekoinen radioaktiivisuus (%) |
|
Radon (tiheä luonnon radioaktiivinen kaasu esiintyy usein pohjakerroksissa) | 1.3 | 42 | |
Säteilytys lääketieteellisestä ( röntgenkuvat , skannereita , sädehoito , jne ) | 0.6 | 20 | |
Elintarvikkeista imeytyvät alkuaineet (lähinnä ravinnossa luonnossa esiintyvä kalium 40 ) | 0.5 | 16 | |
Kosminen säteily | 0.4 | 13 | |
Sisäinen säteily | 0,2 | 6 | |
Muut keinotekoiset alkuperä paitsi siviili- ydinvoiman ( eri kaivosteollisuudessa , ilmakehän laskeuma päässä sotilaallinen ydinkokeista , mittauslaitteita, tietyissä teollisissa mittausmenetelmät (esimerkiksi tarkistaa hitsit mukaan gammaradiografia ), jne. ) |
0,1 | 3 | |
Siviilien ydinenergia | 0,01 | 0,3 | |
Kaikki yhteensä | 3.1 | 77 | 23 |
Solenne Billonin ym. Tutkimuksen mukaan . , luonnollinen altistuminen radioaktiivisuudelle edustaisi noin 2,5 mSv 3,5: stä. Tämä annos voi vaihdella välillä 1 - 40 mSv , riippuen geologisesta ympäristöstä ja kotelomateriaaleista. On myös sisäisen säteilyn kehon: luonnollinen radioaktiivisuus atomeista ihmiskehon tulokset noin 8000 hajoamista sekunnissa (8000 Bq ). Tämä nopeus johtuu pääasiassa hiili 14: n ja kalium 40 : n läsnäolosta kehossamme.
Puhumme "luonnollisesta radioaktiivisuudesta" tarkoittaaksemme lähteitä, jotka eivät ole ihmisen toiminnan tuottamia, kuten radonia , maata tai kosmista säteilyä . Käänteisesti puhutaan "keinotekoisesta radioaktiivisuudesta" ihmisen toiminnan aiheuttamien lähteiden aiheuttaman radioaktiivisuuden osoittamiseksi: lääketieteellisten tutkimusten suorittaminen (kuten röntgenkuvat , tietokonetomografia , skintigrafia , sädehoito ), synteettiset transuraaniset elementit, keinotekoisesti korkeat materiaalipitoisuudet. gammasäteiden radioaktiivinen tai keinotekoinen tuottaminen (esimerkiksi hiukkaskiihdyttimessä ). Fyysisesti se on täsmälleen sama ilmiö.
Pääasiallista radioaktiivisuuden lähdettä edustavat luonnossa esiintyvät radioaktiiviset isotoopit , jotka syntyvät supernovaräjähdysten aikana . Löydämme näiden radioaktiivisten alkuaineiden ja niiden jälkeläisten jälkiä kaikkialta ympäristöstämme : graniittikivi sisältää jälkiä uraanista, joka hajoamalla vapauttaa radonia .
Isotooppeja, jotka ovat säilyneet aurinkokuntamme muodostumisesta lähtien , ovat puoliintumisaikansa erittäin pitkiä: pääasiassa uraani 238 (ja vähemmässä määrin uraani 235 ), torium 232 ja kalium 40 . Hyvin pitkän käyttöiän vuoksi niiden spesifinen aktiivisuus on väistämättä hyvin alhainen, eivätkä nämä luonnolliset yhdisteet yleensä aiheuta merkittävää vaaraa radiotoksisuuden kannalta, mikä oikeuttaa säteilysuojelun .
Kivissä ( uraanissa , toriumissa ja jälkeläisissä) olevien radionuklidien aiheuttama telluurisäteily on Ranskassa noin 0,50 mSv vuodessa. Se voi kuitenkin olla paljon tärkeämpää tietyillä alueilla, joilla kallio on erittäin keskittynyt uraani (graniitti alueilla, kuten Schwarzwaldin vuonna Saksassa , Bretagnessa ja keskiylänkö vuonna Ranska ) tai toriumin ( Kerala alue in India ).
Pitkäikäisten elementtien säteilyn lisäksi radioisotoopit muodostavat hajoamisketjun . Näillä elementeillä on yleensä paljon lyhyempi puoliintumisaika, mutta siksi niitä on läsnä vain hyvin pieninä määrinä: Radioaktiivisen hajoamisen lait tarkoittavat, että " maallisessa tasapainossa " niiden aktiivisuus on sama kuin emoelementin .
Näiden jälkeläisten joukossa on mainittava tiheän radioaktiivisen kaasun : radonin läsnäolo . Haihtuvuutensa vuoksi se todennäköisesti kulkeutuu ilmakehään ja on sen vuoksi yksin vastuussa suurimmasta osasta ihmisen keskimääräisestä altistumisesta radioaktiivisuudelle: 42% kokonaismäärästä. Se tulee uraanin 235 (radoni 219) ja 238 (radoni 222) sekä torium 232: n (radoni 220) hajoamisesta luonnollisesti maaperässä. Alueilla, joilla uraanin pitoisuus kalliossa on korkea, sitä esiintyy usein huonosti ilmastoiduissa asunnoissa tai rakennettu maaperälle, jolla on paljon radonipäästöjä (pohjakerros, talot, kellarit). Sitten se johtaa merkittävään sisäiseen altistumiseen sen jälkeläisten vuoksi, joilla on lyhyt puoliintumisaika ( polonium mukaan lukien ).
Toisaalta maapallolle kohdistuu pysyvästi korkean energian primaarihiukkasten virtaus, joka tulee pääasiassa avaruudesta ja (paljon vähemmän) Auringosta : kosmiset säteet . Aurinkotuulen ja magneettikentän että se ajaa, pallo osa ”tähtienvälisen” kosmiset säteet; Maan magneettikenttä ( Van Allen -vyö ) ohjaa suurimman osan maapalloa lähestyvistä. Ilmapiiri vaimentava vain osa näistä korkean energian hiukkasia, murto-osa siitä osuu maahan, jopa kaikkein energinen, ylittää ensimmäisen kivikerrosten.
Osa johtuu avaruussäteilylle edustaa noin 32 nGy / h h ajan merenpinnan tasolla . Tämä arvo vaihtelee leveyden ja korkeuden mukaan, se kaksinkertaistuu 1500 metrin korkeudessa.
Tämä maapallon ulkopuolinen säteily aiheuttaa ilmakehän ylemmissä ylemmissä osissa olevien raskaampien ytimien leviämisen aiheuttaman säteilyn ja sekundääristen tai tertiääristen ionisoivien hiukkasten (neutronit, elektronit, alfa, ionit jne.) Tuotannon. Tämä ilmiö on peräisin muun muassa planeettamme kosmisten radionuklidien, kuten hiili 14: n ja tritiumin, tuotannosta . Näillä isotoopeilla on aivan liian lyhyt puoliintumisaika, jotta niitä olisi ollut läsnä maan muodostumisen jälkeen, mutta niitä täydennetään jatkuvasti.
Jälkimmäistä hiili-14: tä tuotetaan jatkuvasti ylemmässä ilmakehässä typpiään vuorovaikutuksessa olevien kosmisten säteiden avulla, ja se tuhoutuu radioaktiivisilla hajoamisilla suunnilleen samalla nopeudella kuin sitä syntyy, jolloin syntyy dynaaminen tasapaino, joka saa aikaan 14 C- pitoisuuden pysymisen enemmän tai vähemmän vakiona ajan mittaan ilmassa ja elävissä organismeissa, jotka hengittävät tätä ilmaa. Kun organismi on kuollut, 14 C: n pitoisuus pienenee sen kudoksissa ja tekee mahdolliseksi päivämäärän antamisen kuolemaan. Tämä hiili-14-dating on erittäin suosittu arkeologian tutkimustyökalu, ja se antaa mahdollisuuden treffata hyvillä orgaanisilla esineillä, joiden ikä on enintään viisikymmentä - sata tuhatta vuotta.
Ihmisen toiminta on toinen merkittävä ionisoivan säteilyn lähde . Pääasiassa 20% ihmisen altistumisesta radioaktiivisuudelle lääketieteellisen toiminnan kautta: radionuklidien tuotanto syklotronilla (esimerkiksi skintigrafiikkaa ja PET: tä varten). Loppuosa, joka on 3% ihmisen kokonaisaltistuksesta, tuotetaan tärkeysjärjestyksessä seuraavasti:
Se on lääketieteellinen kuvantaminen käyttämällä röntgen- , joka tuottaa suurimman osan keinotekoista säteilyä. Emme kuitenkaan puhu radioaktiivisuudesta, koska röntgensäteet eivät tule ydinreaktioista, vaan atomin elektronisesta virityksestä .
Mittausverkot (enemmän tai vähemmän järjestäytyneitä, täydellisiä ja yleisön saatavissa, maasta riippuen) kattavat osan monien maiden alueesta veden , ilman , kasviston ja eläimistön ( kotieläiminä tai luonnonvaraisesti , mukaan lukien riistalajit) radioaktiivisuuden vaihteluiden mittaamiseksi ), ruokaa jne.
Ranskassa , koskahelmikuu 2010, ASN on yhdistänyt suurimman osan näistä verkoista (vastaa noin 15 000 kuukausittaista mittausta vuoden 2009 alusta lähtien) yhdeksi portaaliksi, kansalliseksi radioaktiivisuuden mittausverkostoksi , "[…] helpottaakseen […] mittaustulokset vahvistamalla laboratorioiden tekemien mittausten yhdenmukaistamista ja laatua ”. Ympäristön radioaktiivisuuden mittaamista käsittelevän kansallisen verkoston (RNM) verkkosivusto on myös ollut avoinna vuodesta1. st tammikuu 2010, toimittaa erityisesti IRSN.
Vuoden 2011 puolivälissä Fukushiman ydinonnettomuuden jälkeen ja kansainvälisen radioekologiaa ja ympäristön radioaktiivisuutta käsittelevän konferenssin yhteydessä20. kesäkuuta 2011Hamiltonissa (Kanada) kahdeksan eurooppalaista tutkimusorganisaatiota ovat Euroopan komission tuella perustaneet Euroopan radioekologian liiton integroimaan tutkimuksen paremmin radioekologiaan. Nämä organisaatiot ovat BfS (Saksa), NERC (Iso-Britannia), CIEMAT (Espanja), IRSN (Ranska), NRPA (Norja), SCK / CEN (Belgia), SSM (Ruotsi), ja STUK (Suomi). Komissio tukee myös Euroopan radioekologian liiton, Norjan biotieteiden yliopiston ja Tukholman yliopiston toteuttamaa STAR-hanketta, jonka aiheena on "tiedon muodostaminen, hallinta ja levittäminen sekä radioekologian tutkimus" keskittymällä ensinnäkin seuraavista aiheista:
Radioaktiivinen aine on tunnistettava symbolilla ☢ ( Unicode 2622, UTF-8 E2 98 A2).
"Radioaktiivinen aine" sääntelyssä on aine, joka sisältää luonnollisia tai keinotekoisia radionuklideja, joiden aktiivisuus tai pitoisuus oikeuttaa säteilysuojelun hallinnan.Suunniteltujen keinotekoisten säteilylähteiden altistusten osalta on suoritettava säteilysuojelun tarkistus, kun läsnä olevan henkilön suurin todennäköinen annosnopeus on yli 2,5 μSv / h. Päinvastoin , jos kärsitty enimmäisannosnopeus on kiistatta tätä arvoa alhaisempi, aine tai tuote ei kuulu säteilysuojelulainsäädännön soveltamisalaan, eikä se oikeuta vastaavien säteilysuojelutoimenpiteiden soveltamista.
Radioaktiivisuuden vaikutukset terveyteen ovat monimutkaisia. Terveysriski ei riipu pelkästään säteilyn voimakkuudesta ja altistumisen kestosta, vaan myös kyseessä olevan kudoksen tyypistä - lisääntymiselimet ovat 20 kertaa herkempiä kuin iho ( Bergonién ja Tribondeaun laki tai säteilyherkkyyslaki ). Vaikutukset ovat erilaisia radioaktiivisuuden vektorista riippuen:
Hiroshiman ja Nagasakin pommitusten epidemiologisiin seurauksiin perustuvien kansainvälisten standardien mukaan terveysriski on verrannollinen saatuun annokseen ja että kaikilla säteilyannoksilla on karsinogeeninen ja geneettinen riski ( CIPR 1990).
Ionisoivalta säteilyltä suojautumista koskevat säännöt perustuvat kolmeen perussuositukseen:
Viimeaikaiset IRSN-tutkimukset keskittyvät kroonisen radioaktiivisen kontaminaation vaikutuksiin, jotka eivät edes pieninä annoksina voineet olla merkityksettömiä ja voivat aiheuttaa erilaisia patologioita, jotka vaikuttavat tiettyihin fysiologisiin toimintoihin (keskushermosto, hengitys, ruoansulatus, lisääntyminen). Mutta tämä visio on kiistetty, ja muut toimijat, mukaan lukien Lääketieteellinen akatemia, päinvastoin uskovat, että nämä pelot ovat tarpeettomia.
Säteilysuojelun periaatteena on pitää altistuminen alimmalla tasolla, joka on kohtuudella mahdollista saavuttaa ( ALARA- periaate ). Tämän optimoinnin helpottamiseksi ranskalaiset ionisoivalle säteilylle altistetut alueet on järjestetty alueiksi, joille pääsy on enemmän tai vähemmän rajoitettua. Nämä alueet on rajattu seuraavilla annosnopeuksilla:
Luonnollinen ympäristö lähettää säteilyä, joka vaihtelee välillä 0,2 μSv h −1 - 1 μSv h −1 , keskimäärin 0,27 μSv h −1 ( eli 2,4 mSv vuosi −1 asukas −1 ). Annosnopeus, joka varmasti tuottaa vaarallisia biologisia vaikutuksia, on 1 mSv h −1 eli "keltaisella vyöhykkeellä". Vaikutukset vaihtelevat riippuen ajankohdasta, jolle sille altistetaan. Tilastollisesti havaittavia vaikutuksia esiintyy yli 100 mSv : n kumulatiivisilla annoksilla , ts. Pysäköinti yli 50 tunnin ajan (yksi viikko kokopäiväisesti) keltaisella vyöhykkeellä. Tämä valotus voidaan saavuttaa tunnissa "oranssilla vyöhykkeellä".
Ekvivalenttiannos on kumulatiivinen annos mittaaminen jatkuva altistuminen ionisoivalle säteilylle yli vuoden, jossa painokertoimet. Vuoteen 1992 asti vastaavia annoksia ei mitattu samalla tavalla Euroopassa ja Yhdysvalloissa ; tänään nämä annokset on standardoitu.
Keinotekoisen radioaktiivisen lähteen kumulatiivinen annos tulee vaaralliseksi 500 mSv: stä (tai 50 rem: stä), annoksesta, jolla havaitaan ensimmäiset verivaurion oireet. Vuonna 1992 ionisoivan säteilyn alla työskentelevälle henkilölle määritettiin suurin efektiivinen annos (E) 15 mSv viimeisten 12 kuukauden aikana Euroopassa (CERN ja Englanti) ja 50 mSv viimeisten 12 kuukauden aikana Yhdysvalloissa. Siitä asti kunelokuu 2003, suurin efektiivinen annos on noussut 20 mSv: ään viimeisten 12 kuukauden aikana.
Aikana lääketieteellinen scan , potilas voi esimerkiksi saada keskimääräinen annos 0,05 mSv (paikallinen tarkastus), 25 mSv (skannaus kallon) tai 150 mSv (skannauksen koko keho). Verivaurion oireiden välttämiseksi rajaa itsesi enintään kolmeen elinten tutkimukseen vuodessa.
Ranskassa muuhun kuin lääketieteelliseen käyttöön tarkoitetun keinotekoisen alkuperän enimmäisannos on 20 mSv ( 2 rem) työntekijöille ja 1 mSv ( 0,1 rem) väestölle.
Säteilyltä suojaavat tekijät ovat:
Tietyt käyttäytymiset johtavat todennäköisesti ylialtistumiseen radioaktiivisuuteen: potilas, joka ottaa 5 röntgenkuvaa, voi saada 1 mSv: n annoksen ; matkustajien ja matkustajakoneiden lentoemäntä sekä kiertoradalla olevat astronautit voivat kokea samanlaisen annoksen erittäin voimakkaan auringonvalon aikana . Jos he toistavat nämä matkat tai tekevät pitkäaikaisia tehtäviä, pitkäaikainen altistuminen lisää säteilytysriskiä.
Radioaktiivisuuden ilmiö oli aluksi salaperäinen, koska huonosti ymmärretyt tietyt kivennäis- tai lähdevedet tekivät siitä jonkin aikaa myyntipisteen etiketeissään: Bussang ( Vosges ) julisti yleisen edun mukaiseksi vuonna 1866, Velleminfroy ( Haute-Saône ) luvan vuonna 1859, Teissières ( Cantal ) valtuutettu vuonna 1847 ja "lääketieteellisen akatemian hyväksymä" ja monet muut, joiden etikettikuvat näkyvät verkossa. Heidän radioaktiivisuutensa - heikko, mutta todellinen - oli luokkaa kuin joillakin graniittialueilla luonnostaan, ilman todellista vaaraa, mutta ilman terapeuttista vaikutusta.
Euroopan yhteisö on vahvistanut annoksia radioaktiivisuutta ei saa ylittää elintarvikkeissa: maito ei saa ylittää 500 Bq / l ja jodi 131 . Joissakin Saksan osavaltioissa , standardit ovat paljon vakavampia (100 Bq / l vuonna Saarlandin , 20 Bq / l vuonna Hessen ja Hampurissa ).
Radioaktiivisella pölyllä saastuneella vyöhykkeellä suojelemme itseämme erittäin tiukalla hygienialla: suljetut; tuuletetut vedenpitävät vaatteet (TEV), tuuletettu ylijännitteinen kypärä ja / tai muu suoja; työpintojen puhdistus; varotoimenpiteet pölyn nousun välttämiseksi.
Mittaukset suoritetaan käyttämällä kontaminametreja, jotka on varustettu a- tai β-koettimella [mittayksiköt: Bq / m 3 (tilavuuskontaminaatiolle) tai Bq / cm 2 (pintakontaminaatiolle).
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||
2 | Li | Olla | B | VS | EI | O | F | Syntynyt | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Joo | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Se | Sc | Ti | V | Kr | Mn | Fe | Co | Tai | Cu | Zn | Ga | Ge | Ässä | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Huom | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Sisään | Sn | Sb | Sinä | Minä | Xe | |
6 | Cs | Ba |
* |
Lukea | Hf | Sinun | W | Re | Luu | Ir | Pt | Klo | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Klo | Rn |
7 | Fr | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
La | Tämä | PR | Nd | Pm | Sm | Oli | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Th | Pa | U | Np | Voisi | Olen | Cm | Bk | Vrt | On | Fm | Md | Ei | |||||
Pb | Ainakin yksi tämän elementin isotooppi on stabiili | ||||||||||||||||||
Cm | Isotoopin jakso on vähintään 4 miljoonaa vuotta | ||||||||||||||||||
Vrt | Isotoopin puoliintumisaika on vähintään 800 vuotta | ||||||||||||||||||
Md | Isotoopin puoliintumisaika on vähintään yksi päivä | ||||||||||||||||||
Bh | Isotoopin puoliintumisaika on vähintään 1 minuutti | ||||||||||||||||||
Og | Kaikkien tunnettujen isotooppien puoliintumisaika on alle 1 minuutti |