Dane INFORMACYJNE

2. Dane INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: Zespół Szkół Ponadgimnazjalnych w Sulechowie • Zespół Szkół Technicznych w Pleszewie • ID grupy: 97/55_ mf_g1 • 97/90_mf_g2 • Opiekun: Grażyna Mackiewicz • Ryszard Walczak • Kompetencja: Matematyczno-Fizyczna • Temat projektu „Nie widzimy, nie czujemy, nie słyszymy. Ale… • Z promieniowaniem jonizującym spotykamy się przez całe życie • Radioaktywność ” • Semestr/rok szkolny: Semestr 1 2011/2012

3. RADIOAKTYWNOŚĆ Nie widzimy jej, nie czujemy, nie słyszymy. Ale…

4. Spis treści • Promieniotwórczość pierwiastków • Promieniowanie alfa • Promieniowanie beta • Promieniowanie gamma • Rozbłysk gamma • Promieniowanie X • Przenikliwość promieniowania • Prawo rozpadu promieniotwórczego • Detektory promieniowania jądrowego • Promieniotwórczość naturalna • Promieniotwórczość sztuczna • Źródła promieniowania • Izotopy promieniotwórcze • Wskaźniki izotopowe • Zastosowanie izotopów promieniotwórczych • Radiacyjne utrwalanie żywności • Promieniowanie rentgenowskie • Rad, radon • Promieniotwórczość a medycyna • Rozszczepienie jądra • Energia jądrowa • Elektrownia atomowa • Budowa elektrowni atomowej • Reaktor jądrowy • Energetyka jądrowa • Odpady promieniotwórcze • Składowanie odpadów promieniotwórczych • Elektrownie atomowe na świecie • Promieniotwórczość a człowiek • Czarnobyl • Równoważność masy i energii • Synteza jądrowa i termojądrowa • Zadania

5. Promieniotwórczość pierwiastków • Promieniotwórczość, radioaktywność, to zdolność pewnych substancji, zwanych promieniotwórczymi do wysyłania promieniowania korpuskularnego • i promieniowania elektromagnetycznego o bardzo małej długości fali, powstającego w wyniku samorzutnych przemian (rozpadów) jąder atomów tych substancji. • Trwałość jądra atomu jest uwarunkowana odpowiednim stosunkiem liczby neutronów do liczby protonów. Niestabilność jąder niektórych pierwiastków wynika ze zbyt dużej lub zbyt małej liczby neutronów w jądrze. Siły wzajemnego przyciągania się nukleonów (siły jądrowe) są wtedy mniejsze niż siły odpychania się protonów i jądro ulega samorzutnemu rozpadowi. Źródło:http://www.google.pl/imgres?q=promieniowanie

6. promieniowanie alfa • Promieniowanie alfa to rodzaj promieniowania jonizującego cechującego się małą przenikalnością. Promieniowanie alfa jest to strumień jąder helu. • Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Ma ładunek dodatni i jest identyczna z jądrem atomu izotopu 4He , więc często oznacza się ją jako He2+. • Cząstki alfa są wytwarzane przez jądra pierwiastków promieniotwórczych , jak uran i rad . Proces ten określa się jako rozpad alfa . Przykładowa reakcja rozpadu alfa: • Jądro, które wyemituje cząstkę alfa po emisji jest zwykle w stanie wzbudzonym, co powoduje emisję kwantu gamma. W rozpadzie alfa udział biorą oddziaływania silne. • Promieniowanie alfa jest bardzo silnie pochłaniane. Nawet kilka centymetrów powietrza stanowi całkowitą osłonę przed tym promieniowaniem. Podobnie kartka papieru, albo naskórek pochłania całkowicie promienie alfa. Jednak w przypadku pokarmów lub wdychanego powietrza promieniowanie alfa może być zabójcze. Kiedy już radioaktywny materiał znajdzie się w ciele człowieka wytwarzane przez niego cząstki alfa bardzo silnie jonizują tkanki. Prowadzi to do poważnych uszkodzeń i choroby popromiennej.

7. Promieniowanie beta • Promieniowanie beta (promieniowanie β) - rodzaj promieniowania jonizującego wysyłanego przez promieniotwórcze jądra atomowe podczas przemiany jądrowej. • Promieniowanie beta powstaje podczas rozpadu beta. jest strumieniem elektronów lub pozytonów poruszających się z prędkością zbliżoną do prędkości światła, jest ono silnie pochłaniane przez materię. Promieniowanie to jest zatrzymywane już przez miedzianą blachę. • Ładunek elektryczny cząstki jest równy -1, masa spoczynkowa jest równa masie elektronu, czyli 1/1840u. • Przykład przemiany, w której następuje emisja promieniowania beta: Źródło:http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Betadecay.jpg&filetimestamp=20070404065320

8. Promieniowanie gamma • Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym • Najbardziej znanym przykładem źródła promieniowania gamma jest reakcja jądrowa. Jądra atomowe izotopów promieniotwórczych po rozpadzie znajdują się w stanie wzbudzonym. Powrót do stanu podstawowego, powoduje emisję fotonu gamma. • Podczas wybuchu jądrowego bomby atomowej około 5% energii wybuchu zamienia się na promieniowanie jonizujące w tym i na promieniowanie gamma. Skutki oddziaływania promieniowania gamma powstałego podczas wybuchu są mniejsze niż efekty wywołane falą uderzeniową i promieniowaniem cieplnym.  Źródło: http://www.google.pl/imgres?q=promieniowanie+gamma

9. Rozbłysk gamma • Jest to pojawiające się izotropowo na sferze niebieskiej mniej więcej raz na dobę • i trwające od kilku milisekund aż do godziny, nagłe wzrosty natężenia promieniowania gamma w niewielkim obszarze nieba. Rozbłyskom towarzyszą również tzw. poświaty, • w zakresie większych długości fal (promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe, optyczne, podczerwone czy radiowe). Ponieważ błyski nie wykazują śladów gromadzenia się w płaszczyźnie naszej Galaktyki, a ponadto w ich rozkładzie widoczne są efekty kosmologiczne, zatem pochodzenie ich jest najprawdopodobniej pozagalaktyczne. Hipotezę tę, wysuniętą pod • koniec lat 80. XX w. przez polskiego astrofizyka • Bohdana Paczyńskiego, potwierdziły obserwacje • wykonane przez detektor BATSE. Ponadto, • dla części błysków udało się zmierzyć przesunięcia • ku czerwieni w widmach poświat optycznych, • co również potwierdziło kosmologiczny charakter • tych zjawisk. Ze względu na duży strumień energii, • jaki dociera do Ziemi z tak wielkich odległości, • błyski gamma zaliczane są do najjaśniejszych znanych źródeł promieniowania we • Wszechświecie. Źródło:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gamma_ray_burst.jpg

10. Promieniowanie x • Jest to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego (fale elektromagnetyczne) o długości fali zawartej w przedziale od 0,1 pm do ok. 50 nm, tj. pomiędzy promieniowaniem gamma i ultrafioletowym. • Promieniowanie rentgenowskie jest promieniowaniem elektromagnetycznym emitowanym wskutek hamowania elektronu w polu jąder atomów materiału anody w lampie rentgenowskiej. • Lampę stanowi bańka szklana z której wypompowane jest powietrze, tj. panuje wysoka próżnia. Wewnątrz znajdują się dwie elektrody: katoda K i anoda A. Elektrody połączone są ze źródłem wysokiego napięcia, rzędu kilkudziesięciu tysięcy wolt lub nawet większych. Dodatni biegun połączony jest • z anodą, ujemny z katodą. Katodę stanowi • zwykle włókno wolframowe, które w czasie • pracy lampy rozżarzone jest wskutek przepływu • prądu z dodatkowego źródła żarzenia. • Emitowane wskutek ruchów termicznych • z rozżarzonej katody elektrony przyspieszane • są w polu elektrycznym panującym • w przestrzeni pomiędzy anodą i katodą. Źródło:http://wwwnt.if.pwr.wroc.pl/kwazar/mtk2/fizycy/126798/promien.htm

11. Przenikliwość promieniowania Źródło: http://wersus.com.pl/2006%20obrazki/chemia/PRZENIKLIWOSC_PROMIENIOWANIA.jpg

12. Prawo rozpadu promieniotwórczego • Prawo rozpadu promieniotwórczego mówi, jak liczba jąder danego pierwiastka promieniotwórczego, które jeszcze nie uległy rozpadowi, zależy od czasu. Tysiąc czerwonych kółeczek to tysiąc jąder atomowych pierwiastka, którego czas połowicznego rozpadu wynosi 20 s. Wykres przedstawia zależność od czasu części jąder, które się jeszcze nie rozpadły (N/N0) zgodnie z prawem: • N   =   N0 ·   2-t/T • Podstawowe prawo rozpadu promieniotwórczego stwierdza, że liczba jąder izotopów promieniotwórczych rozpadająca się w jednostce czasu, jest proporcjonalna do całkowitej liczby istniejących jąder. Matematycznie prawo to możemy przedstawić w postaci: • dN = - l×N dt • znak „-” określa ubytek jąder atomów izotopu promieniotwórczego. N0 – początkowa liczba jąder N – liczba jąder, które się jeszcze nie rozpadły t – czas od chwili rozpoczęcia pomiaru T – czas połowicznego rozpadu  

13. Jednostką aktywności jest bekerel (Bq). Jeden bekerel, to aktywność źródła, w którym zachodzi jeden rozpad na sekundę. Zanik aktywności źródła określony jest przez prawo rozpadu promieniotwórczego.   Istnieje taki czas t = T po upływie którego liczba jąder danego izotopu promienio­twórczego zmniejsza się o połowę. Stan ten przedstawia równanie: stąd otrzymamy: Graficzne przedstawienie prawa rozkładu Źródło:http://pl.wikipedia.org/wiki/Bekerel

14. Detektory promieniowania jądrowego • Detektory promieniowania to układy służące do wykrywania i rejestracji jonizującego promieniowania przenikliwego. • Ogólnie ze względu na czynnik roboczy detektory promieniowania jądrowego można podzielić na: • gazowe, do których należą: • komora jonizacyjna, • licznik Geigera-Müllera, • licznik proporcjonalny, • komora dryfowa, • komora Wilsona, • komora iskrowa, • komora strimerowa, • komora pęcherzykowa, • oparte na ciele stałym: • detektor scyntylacyjny, które dodatkowo ze względu na rodzaj związku tworzącego scyntylator dzieli się na: • detektory z scyntylatorami organicznymi, • detektory z scyntylatorami nieorganicznymi (opartymi na kryształach: NaI(Tl), BGO, BaF2, CsI(Tl), ZnS itp.), • detektor półprzewodnikowy, • detektor Czerenkowa, • emulsja jądrowa.

15. Historycznie pierwszym (przypadkowo) użytym detektorem była płyta fotograficzna. Becquerel zauważył na płycie fotograficznej skutki promieniowania X. W dalszym ciągu metody oparte na emulsjach światłoczułych znajdują wiele ważnych zastosowań. Zaletą tej metody jest rejestracja sumująca efekty promieniowania przez długi czas oraz tworzenie realnego obrazu, jak np. przy fotografii rentgenowskiej. Mimo wielu zalet emulsja jest wypierana tak w zastosowaniach dozymetrycznych, jak i w medycynie, gdzie buduje się aparaty rentgenowskie wyposażone w detektory pozycjoczułe (półprzewodnikowe, gazowe np. typu Microgap) pozwalające w znaczący sposób obniżyć dawkę dla pacjenta, nie wymagające obróbki chemicznej oraz ułatwiające zamianę obrazu/danych na postać cyfrową. • Ze względu na szybki rozwój komputerów i elektroniki, największe znaczenie mają detektory przetwarzające informacje o promieniowaniu na sygnały elektryczne: • licznik proporcjonalny, • komora dryfowa, • detektory scyntylacyjne, • detektory półprzewodnikowe, • które wykorzystuje się najczęściej w eksperymentach fizyki cząstek elementarnych oraz w badaniach izotopowych. Także ze względu na zapotrzebowanie fizyki wysokich energii, wspomniane liczniki buduje się jako detektory pozycjoczułe, czyli takie, które nie tylko wykrywają obecność cząstki, ale także są w stanie podać jej pozycję w przestrzeni.

16. Przykłady detektorów Licznik scyntylacyjny Licznik Geigera-Müllera, Źródło:http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Sonda_scyntylacyjna.jpg&filetimestamp=20060617132207 Źródło:http://pl.wikipedia.org/wiki/Licznik_Geigera Komora iskrowa Źródło:http://www.miasto.zgierz.pl/traugutt/fizyka/konferencja1.html

17. Promieniotwórczość naturalna • Promieniotwórczość naturalna (inaczej promieniowanie naturalne) - promieniowanie jonizujące pochodzące wyłącznie ze źródeł naturalnych, stanowiące źródło dawki naturalnej. • Promieniotwórczość naturalna pochodzi z naturalnych pierwiastków radioaktywnych obecnych w glebie, skałach, powietrzu i wodzie. Źródeł tego promieniowania nie da się uniknąć – są obecne m.in. w ścianach domów, w pokarmie, wodzie, czy w powietrzu. Promieniowanie może stwarzać zagrożenia dla zdrowia, lecz może stwarzać też korzyści – dzięki zjawisku hormezy radiacyjnej, o istnienie której toczą się spory w świecie naukowym. • Hormeza radiacyjna jest korzystny wpływ małych dawek promieniowania jonizującego na żywe organizmy, polegający m.in. na zmniejszeniu prawdopodobieństwa zachorowania na nowotwory złośliwe i inne choroby o podłożu genetycznym. • Poprawność modelu hormezy radiacyjnej została wykazana w wielu doświadczeniach, jednak przyjmuje się, iż dowody te są niewystarczające do uznania tej hipotezy za poprawną. Mechanizm hormezy radiacyjnej polega na stymulowaniu komórkowych mechanizmów naprawczych w obszarze małych dawek, co powoduje spadek liczby uszkodzeń DNA prowadzących do powstawania nowotworów, ze wzrostem dawki promieniowania.

18. Źródła promieniowania naturalnego (promieniowanie tła) to: • promieniowanie ziemskie, które ma miejsce, w wyniku występowania w skorupie ziemskiej izotopów pierwiastków promieniotwórczych; • węgiel C14, który określa wiek skamieniałości; • uran, który jest stosowany w reaktorach atomowych; • promieniowanie kosmiczne, o którym po raz pierwszy dowiedziano się w roku 1912. Jest to strumień protonów, jąder innych pierwiastków oraz cząstek, których w dalekiej przestrzeni kosmosu dobiega do zewnętrznych warstwy atmosfery. Dochodzi do zderzenia cząstek występujących w atmosferze z cząsteczkami dobiegającymi z kosmosu. Powstają kaskady elektronów, protonów, neutronów oraz neutrin. Uzyskiwane są w ten sposób izotopy promieniotwórcze o dużym znaczeniu biologicznym (22Na, 7Be, 14C); • promieniowanie pochodzące z budynków, które wynika z użycia złych materiałów budowlanych (granit). Do materiałów budowlanych dodajemy żużel oraz popiół z pieców, które zawierają pewne ilości promieniotwórczego węgla; • radon, który gromadzi się w budynkach, które nie są przewietrzane. Wydziela się z gleby. Z tego źródła uzyskujemy dużą dawkę promieniowania, dlatego zalecane jest wietrzenie pomieszczeń; • radon zawarty w powietrzu, który może być emitowany z wód mineralnych; • radionuklidy, które występują w organizmie ludzkim (226Ra, 40K, 218Po); • krypton, który jest bardzo promieniotwórczy oraz szkodliwy.

19. Promieniotwórczość sztuczna • Jest to promieniotwórczość trwałych pierwiastków chemicznych wywoływana w sposób sztuczny poprzez napromieniowanie trwałych pierwiastków neutronami w reaktorze jądrowym lub poprzez „bombardowanie” tych pierwiastków ciężkimi cząstkami, takimi jak na przykład protony, cząstki alfa i inne. Ze względu na wielce zróżnicowane właściwości (rodzaj promieniowania, energia promieniowania, czas życia, masa emitowanych cząstek i inne) promieniotwórczość sztuczna znajduje znacznie szersze zastosowania w przeciwieństwie do  naturalnych substancji promieniotwórczych. • W lutym 1934r. córka Marii Skłodowskiej-Curie Irena Joliot-Curie wraz ze swym mężem Fryderykiem Joliot ostrzeliwali cząstkami a płytkę glinu 2713Al. Stwierdzili, że w wyniku tego zabiegu glin zaczyna się zachowywać tak jak pierwiastki promieniotwórcze. Wysyła promienie pozytronowe {pozytron (pozyton)- odkryta w 1932r. przez Carla Dawida Andersona; fizyka amerykańskiego, nowa cząstka elementarna, o masie równej masie elektronu i o ładunku dodatnim równym co do wartości ładunkowi elektronu} W ten sposób uzyskano po raz pierwszy ciała promieniotwórcze na drodze sztucznej. Przy pomocy cząstek a otrzymano szereg pierwiastków sztucznie promieniotwórczych Dalsze badania wykazały, że do tego celu nadają się nie tylko cząstki a, ale także szybkie protony 11H.

20. Źródła promieniotwórczości Źródło:http://rakteam.files.wordpress.com/2011/04/7686abb9674fa250med.jpg

21. Izotopy promieniotwórcze • Izotopy promieniotwórcze, radioizotopy – pierwiastki lub odmiany pierwiastków (izotopy), których jądra atomów są niestabilne i samorzutnie ulegają przemianie promieniotwórczej. W wyniku tej przemiany powstają inne atomy, cząstki elementarne, a także uwalniana jest energia w postaci promieniowania gamma i energii kinetycznej produktów przemiany. • Izotopy promieniotwórcze charakteryzuje czas połowicznego rozpadu, tj. średni czas, po którym połowa jąder danego pierwiastka (izotopu) ulegnie przemianie. Czas połowicznego rozpadu nie zależy od otoczenia chemicznego atomu izotopu. • Radioizotopy wykazują aktywność promieniotwórczą. • Mają bardzo szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach.

22. Wskaźniki izotopowe • Wskaźnik izotopowy – atomy określonego izotopu danego pierwiastka, które wprowadzone do cząsteczek jakiegoś związku chemicznego na miejsce występujących w naturalnym stosunku izotopowym atomów tego samego pierwiastka, zmieniają ten stosunek lub powodują wystąpienie nieobecnej poprzednio promieniotwórczości (wskaźniki promieniotwórcze), co pozwala na śledzenie tych atomów za pomocą analizy izotopowej, metod radiometrycznych i wnioskowanie • o zachowaniu się wspomnianego związku np. w przemianach chemicznych, procesach biologicznych i przemysłowych. • Najczęściej stosowane znaczniki to: • deuter • C14 • O18 • N15 • Pionierami badań wskaźników izotopowych byli: • György von Hevesy i Friedrich Paneth. György von Hevesy Źródło:http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:George_de_Hevesy.jpg&filetimestamp=20080908213302 • Friedrich Paneth. Źródło:http://www.nyteknik.se/popular_teknik/smatt_gott/article3092779.ece

23. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych • Przemysł i fizyka • Przy pomocy izotopów można z zewnątrz śledzić przemieszczanie • się płynów w układzie. Implementując izotopy w elementy konstrukcyjne, • np. silnika można badać stopień zużycia poszczególnych elementów • poprzez rejestrowanie zmiany aktywności tego izotopu w oleju silnikowym. • W przemyśle zastosowanie znalazły izotopowe czujniki poziomu oraz wagi izotopowe. Badania dyfuzji oraz badania struktury materiałów z użyciem izotopów są na porządku dziennym. • W oparciu o właściwości promieniotwórcze powstała defektoskopia zajmująca się wykrywaniem ukrytych wad wyrobów (do tego celu używa się głównie kobaltu 60Co) oraz szczelności urządzeń i grubości spawów (głównie izotop kryptonu 85Kr). • Górnictwo wykorzystuje radionuklidy do badania położenia i koncentracji rozległych złóż rud metali i paliw kopalnych. Radioizotopy są stosowane w czujnikach, detektorach substancji. Ameryk 241Am produkowany w reaktorach jądrowych ma zastosowanie - od będących w powszechnym użyciu przeciwpożarowych czujników dymu po specjalistyczne czujniki chemiczne wykrywające obecność metali ciężkich w wodzie. Źródło:http://www.budujnowoczesnie.pl/opis.htm

24. Źródło energii • Izotopy promieniotwórcze stosowane jako paliwo w reaktorach są źródłem ciepła potrzebnego do wytwarzania pary zasilającej turbiny elektrowni atomowych. • Oprócz elektrowni atomowych, energia rozpadu radioizotopów wykorzystywana jest również w zasilaczach izotopowych. Mała przenikliwość produkowanego promieniowania alfa i beta powoduje, że na ogół nawet w pobliżu samego zasilacza nie otrzymuje się jego znaczących dawek. Zasilacze izotopowe stosuje się wszędzie tam, gdzie konieczna jest najwyższa niezawodność zasilania, przy jednoczesnych małych wymaganiach, co do mocy, np. w rozrusznikach serca, w automatach działających w reżimie długotrwałej autonomiczności, np. w sondach kosmicznych, automatycznych stacjach meteorologicznych znajdujących się w trudno dostępnym terenie (np. stacje arktyczne). Źródło:http://www.kardiologia1.cm-uj.krakow.pl/porady/rozrusznik.htm Źródło:http://lk.astronautilus.pl/sondy/mare.htm

25. Datowanie • Promieniotwórczy izotop węgla 14C stosowany jest przy oznaczaniu wieku próbek geologicznych oraz wykopalisk archeologicznych i paleontologicznych. Metoda ta wykorzystuje zachodzącą w czasie zmianę ilości izotopów promieniotwórczych lub produktów przemian izotopowych w badanym materiale. Pod wpływem promieniowania kosmicznego w atmosferze Ziemi powstaje izotop węgla 14C, który może być wbudowywany w ciało organizmów tylko w czasie ich życia. Po śmierci ilość węgla promieniotwórczego może już tylko spadać. Na podstawie ilości zachowanego izotopu określa się wiek znaleziska. • Chemia • Izotopy promieniotwórcze stosuje się do modyfikacji cech przedmiotów naświetlanych: np. do wywoływania zmian w strukturze polimerów W przemyśle chemicznym niektóre reakcje są możliwe tylko pod wpływem promieniowania. Do najważniejszych należą produkcja różnych żeli, folii oraz synteza niektórych związków organicznych. Znaczniki promieniotwórcze pozwalają śledzić etapy pośrednie zachodzących reakcji. Źródło:http://photocompetition.upclive.com/seo/photo/345194/skamielina/kamienie_skamieliny_odciski.html Źródło: http://www2.ipj.gov.pl/pl/szkolenia/matedu/nupex/ Źródło:http://pl.wikipedia.org/wiki/Datowanie_radiow%C4%99glowe

26. Biologia • W biochemii stosuje się często izotopy jako znaczniki. Wprowadza się je celowo do cząsteczek chemicznych, a następnie tak „oznakowane” cząsteczki wprowadza się do organizmu po czym dzięki detekcji emitowanego przez nie promieniowania gamma śledzi się ich rozmieszczenie oraz obecność w różnych związkach pośrednich. Umożliwia to badanie mechanizmów reakcji chemicznych oraz szlaków metabolicznych w organizmie. Najczęściej stosowanymi do tych celów izotopami są: węgla 14C i 15N. Ta sama metoda pozwala śledzić rolę i obieg mikroelementów w organizmach. W badaniach środowiska naturalnego wykorzystują izotopy promieniotwórcze poprzez dodawanie ich śladowych ilości do emitowanych zanieczyszczeń. Dzięki temu można określić zasięg, rozprzestrzenianie i koncentrację odpadów od danego punktu emisyjnego. Jest możliwe także określanie kierunków przepływu powierzchniowych prądów wodnych, pomiary wód pochodzących z opadów deszczu i śniegu oraz prędkości i szlaki przepływ np. podziemnych rzek i innych ciągów wodnych. • Izotopy znajdują także zastosowanie w badaniu wpływu pestycydów i nawozów na organizmy żywe. Poddając eksperymentalne zwierzęta napromieniowaniu można znacznie zwiększyć ilość mutacji tym samym przyspieszając powstawanie nowych odmian o bardziej korzystnych cechach uprawnych i hodowlanych.

27. Radiacyjne utrwalanie żywności • Napromieniowanie żywności stosowane jest w celach dezynfekcyjnych, przedłużających jej trwałość. Na podstawie przeprowadzonych badań okazało się, że żywność utrwalana radiacyjnie nie jest toksyczna ani też radioaktywna, jednak podobnie jak inne procesy konserwujące radiacja powoduje pewne zmiany chemiczne w konserwowanej żywności. Pod wpływem promieniowania tworzą się między innymi wolne rodniki i zmniejsza się o 20–60% zawartość witamin A, B1, C i E. Radionuklidy zabezpieczają świeże zbiory przed kiełkowaniem, a także umożliwiają kontrolę procesu dojrzewania przechowywanych warzyw i owoców. • Zgodnie ze standardami Kodeksu Żywnościowego napromieniowanie żywności jest dozwolone, o ile: • nie powoduje żadnych zagrożeń zdrowotnych, • jest korzystne i bezpieczne dla konsumenta, • nie zastępuje podstawowych wymagań sanitarno-higienicznych zawartych w funkcjonujących systemach zapewnienia jakości Pieczarki szybko więdną, jednak po napromienieniu (z prawej) zachowują bardzo długo swój zdrowy wygląd i właściwości, a ich spożywanie nie stanowi najmniejszego zagrożenia dla życia człowieka Źródło:http://zasoby.ekologia.pl/artykuly/16/48/7592/max/maxrys9.jpg

28. Zalety: • Zapobieganie zatruciom pokarmowym, poprzez niszczenie bakterii szkodliwych, takich jak salmonella, listeria w niektórych produktach spożywczych, np. mięsie drobiowym, jajach, czy serach wytworzonych z nie pasteryzowanego mleka lub innych produktach przeznaczonych do bezpośredniej konsumpcji. • Przedłużenie okresu przechowywania produktów spożywczych. • W przypadku ziół, przypraw, pieczarek eliminowanie konieczności stosowania chemicznych środków konserwujących. • Znaczne ograniczenie strat spowodowanych psuciem. • Wady: • Poddawanie napromieniowaniu żywności zanieczyszczonej mikrobiologicznie • i wprowadzanie jej do obrotu jako czystej i świeżej. Promieniowanie jonizujące, podobnie jak inne metody utrwalania, zabija drobnoustroje, ale pozostawia ich toksyczne produkty przemiany materii. Tego typu działania są szczególnie niebezpieczne, bo stwarzają możliwość nadużyć nieuczciwym przedsiębiorcom. • Poddawanie działaniu promieniowania jonizującego świeżych owoców i warzyw może być mylące dla konsumenta przy ocenianiu ich świeżości i stopnia dojrzałości. • Wydłużanie trwałości i czasu przechowywania leży wyłącznie w interesie przedsiębiorcy, a nie konsumenta. • Radiacja może powodować niszczenie witamin, składników odżywczych, niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, a w związku z tym organizmowi będą dostarczane wyłącznie “puste kalorie”.

29. Kodeks Żywnościowy FAO/WHO podaje, iż utrwalaniu radiacyjnemu mogą być poddawane takie środki spożywcze, jak: • kurczaki - w celu przedłużenia okresu przechowywania i/lub zredukowania liczby bakterii patogennych, takich jak Salmonella; • ziarno kakaowe - w celu ochrony przed szkodnikami podczas przechowywania oraz obniżenie zakażeń mikrobiologicznych; • suszone daktyle - w celu ochrony przed szkodnikami podczas przechowywania; • owoce mango - aby chronić przed szkodnikami, zminimalizować procesy gnilne, obniżyć skażenia mikrobiologiczne (połączenie radiacji i obróbki termicznej); • papaja - w celu ochrony przed szkodnikami, zminimalizowaniu procesów gnilnych; • ziemniaki i cebula - zabezpieczenie przed kiełkowaniem podczas przechowywania; • jadalne nasiona roślin strączkowych (np. fasola, groch) oraz ryż- ochrona przed szkodnikami podczas przechowywania; • przyprawy - ochrona przed szkodnikami, obniżenie skażeń mikrobiologicznych, obniżenie ilości mikroorganizmów patogennych; • surowe truskawki - w celu przedłużenia okresu przechowywania; • surowe ryby i przetwory rybne - w celu ochrony przed szkodnikami podczas przechowywania i sprzedaży, zredukowania skażeń mikrobiologicznych, wyeliminowania mikroflory patogennej; • zboże - skuteczniejsza ochrona przed szkodnikami. Oznakowanie napromieniowanej żywności Źródło: http://prawda2.info/viewtopic.php?t=4432

30. Promieniowane rentgenowskie • Promieniowanie rentgenowskie (w wielu krajach nazywane promieniowaniem X lub promieniami X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które jest generowane podczas wyhamowywania elektronów. Długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy ultrafioletem i promieniowaniem gamma. Znanym skrótem nazwy jest promieniowanie rtg. • W dniu 8 listopada 1895 r. miało miejsce epokowe odkrycie Wilhelma Konrada Roentgena. Odkrył on nowy rodzaj promieni, które nazwał promieniami X. 23 stycznia 1896 r. w Worzburgu odbyło się historyczne posiedzenie, podczas którego • Wilhelm K. Roentgen przekazał światu lekarskiemu swoje genialne odkrycie. Dzięki niemu bez użycia skalpela można było oglądać ludzkie kości, a potem także inne narządy. Już w tym samym roku polski chirurg, prof. A.S. Obaliński, na podstawie zdjęcia rentgenowskiego rozpoznał zwichnięcie w stawie łokciowym, • a pierwsza polska pracownia rentgenowska powstała dzięki • M. Brunnerowi w Szpitalu św. Ducha w Warszawie. Źródło:http://www.chinmed.com/praktyka/prakt_art/swiatlolecznictwo.htm

31. Promieniowanie rentgenowskie uzyskuje się w praktyce (np. w lampie rentgenowskiej) poprzez wyhamowywanie rozpędzonych elektronów na materiale (tarczy) o dużej (powyżej 20) liczbie atomowej (promieniowanie hamowania), efektem czego jest powstanie promieniowania o charakterystyce ciągłej, na którym widoczne są również piki pochodzące od promieniowania charakterystycznego katody (rozpędzone elektrony wybijają elektrony z atomów katody). Wybite elektrony pochodzące z dolnych powłok elektronowych pozostawiają je pustymi do czasu aż elektron z wyższej powłoki go nie zapełni. Elektron przechodząc z wyższego stanu emituje kwant promieniowania rentgenowskiego - następuje emisja charakterystycznego promieniowania X. Promieniowanie X powstaje także w wyniku wychwytu elektronu, tj. gdy jądro przechwytuje znajdujący się na powłoce K elektron, w wyniku czego powstaje wolne miejsce, na które spadają elektrony z wyższych powłok i następuje emisja kwantu X. Lampa rentgenowska Źródło:http://fizyka.celary.net/tablice/index.php?temat=dualizm_korpuskularnofalowy

32. Promieniowanie rentgenowskie jest wykorzystywane do uzyskiwania zdjęć rentgenowskich, które pozwalają m.in. na diagnostykę złamań kości i chorób płuc oraz do rentgenowskiej tomografii komputerowej. Wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie (rzędu MeV) stosowane jest jako wygodna alternatywa napromieniowania za pomocą radioizotopów (brak konieczności okresowej wymiany materiału promieniotwórczego) w radioterapii niektórych nowotworów. Promieniowanie takie generowane jest zwykle w wyniku bombardowania tarczy wolframowej (lub z dużym udziałem tego metalu) strumieniem elektronów pochodzących z akceleratorów liniowych. Do naświetleń powierzchownych nowotworów wykorzystuje się także niżej energetyczne promieniowanie rentgenowskie z zakresu 80–250 kV Dawki skuteczne będące rezultatem naświetleń diagnostycznych są rzędu od 0,1 (zdjęcie klatki piersiowej) do 5,6 mSv podczas badań żołądka i przewodu pokarmowego (dla porównania, naturalne tło promieniotwórcze w Polsce powoduje przyjęcie 2–3 mSv rocznie). Dawki terapeutyczne są tysiące razy silniejsze. Przyjęcie dużej dawki promieniowania może powodować oparzenia i chorobę popromienną. Źródło: http://www2.ipj.gov.pl/pl/szkolenia/matedu/nupex/

33. Badacze promieni rentgenowskich • William Crookes • Johann Wilhelm Hittorf • Eugen Goldstein •  Heinrich Hertz •  Philipp Lenard • Hermann von Helmholtz • Thomas Edison • Nikola Tesla •  Charles Barkla •  Wilhelm Conrad Roentgen Zdjęcie dłoni żony Röntgena wykonane przez niego samego (1896 r.) – zdjęcie jest pozytywem zrobionym ze zdjęcia rentgenowskiego. Zdjęcie boczne głowy i szyi Źródło:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/79/First_medical_X-ray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_his_wife_Anna_Bertha_Ludwig's_hand_-_18951222.jpg Źródło:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Lat_lebka.jpg

34. Rad, radon • Jedna z pierwszych dziedzin, w której znalazły zastosowanie • pierwiastki promieniotwórcze jest medycyna. To, iż pierwiastki • te nie są obojętne dla organizmu człowieka było wiadomo już • na początku badań nad promieniotwórczością. Starano się • więc wiedze o tych izotopach wykorzystać do pożytecznych • celów. Szybko okazało się, iż niektóre z radioizotopów można • wykorzystać w medycynie do niszczenia komórek • nowotworowych. • Rad został odkryty przez Piotra i Marię Curie w Paryżu • w roku 1898. W Polsce rad stosowano do niszczenia • nowotworów od roku 1932. Terapia z wykorzystaniem • radu polega na umieszczeniu związków tego pierwiastka • (głównie soli Ra2+) w postaci tzw. igieł radowych w tkankach • zaatakowanych przez nowotwór. Rad, pozostawiony na • pewien czas, ulega promieniotwórczemu rozpadowi, w wyniku • którego wydziela się promieniowanie niszczące komórki • nowotworowe. Obecnie rad wycofywany jest z użycia • i zastępowany bezpieczniejszymi izotopami otrzymanymi syntetycznie. Maria i Piotr Curie Źródło:http://atomistyka.pl/promien/photo/sklodowska027a.jpg

35. Radon jest pierwiastkiem stosowanym w medycynie – naturalnie występujące wody radonowe stosuje się do kąpieli w rehabilitacji chorób narządów ruchu, zarówno tych pourazowych jak i reumatycznych. Kąpiele radonowe stosowane są też dla leczenia cukrzycy, chorób stawów, chorób tarczycy oraz schorzeń ginekologicznych i andrologicznych. • Przedawkowanie radonu lub stała praca przy kopalinach, gdzie są silne emanacje radonu wpływa niekorzystnie na zdrowie. Szkodliwe efekty działania radonu polegają na uszkadzaniu struktury chemicznej kwasu DNA przez wysokoenergetyczne, krótkotrwałe produkty rozpadu radonu 222Rn, co może powodować chorobę popromienną. Źródło:http://pl.wikipedia.org/wiki/Radon

36. Promieniotwórczość a medycyna • Medycyna nuklearna zajmuje się zastosowaniem izotopów promieniotwórczych w rozpoznawaniu i leczeniu chorób (radioterapia]) oraz w badaniach naukowych (np. zastosowanie znaczników radioizotopowych w testach ELISA). Zastosowanie diagnostyczne izotopów promieniotwórczych polega na wprowadzeniu substancji promieniotwórczej do tkanek i narządów organizmu, a następnie na rejestrowaniu promieniowania za pomocą detektorów umieszczonych poza badanym obiektem (scyntygrafia). Zgromadzenie substancji promieniotwórczej w tkance lub narządzie oraz jej rozmieszczenie pozwalają na wysnucie konkretnych wniosków diagnostycznych. • Obecnie stosuje się około 200 różnych związków znakowanymi izotopami promieniotwórczymi, dobieranych w zależności od tego jaki narząd będzie badany i pod jakim kątem. Wynik badania izotopowego wprawdzie nie może być podstawą do rozpoznania określonej choroby może jednak znacznie proces ten ułatwić dając obraz: stanu nerek lub rozdziału krwi w łożysku naczyniowym. • Wśród izotopów promieniotwórczych wykorzystywanych w medycynie należy wymienić:

37. Źródło:http://www.zdrowastrona.pl/index.php?mact=Badania,cntnt01,detail,0&cntnt01articleid=131&cntnt01returnid=246Źródło:http://www.zdrowastrona.pl/index.php?mact=Badania,cntnt01,detail,0&cntnt01articleid=131&cntnt01returnid=246 • Badania izotopowe tarczycy należą do najczęstszych badań diagnostycznych wykonywanych w pracowniach medycyny nuklearnej. Badania te maja na celu ocenę poszczególnych faz czynności tarczycy oraz ocenę jej struktury anatomicznej.  • Do tego typu badań należą :  • Scyntygrafia tarczycy  • badania jodochwytności • Badania przytarczyc dokonuje się • w przypadkach sugerujących zaburzenia • gospodarki wapniowo – fosforanowej.  • Badania radioimmunometryczne wykonuje się w warunkach nadmiaru przeciwciał.  • Scyntygrafia izotopowaMetodą obrazowania stosowaną w medycynie nuklearnej jest scyntygrafia. Zaletą tej techniki jest, poza uwidacznianiem struktury, również dodatkowa możliwość badania funkcji czynnościowej danego organu.Stosując metodę atomów znaczonych, wprowadza się izotop promieniotwórczy do organizmu i wykorzystuje fakt, że określone pierwiastki (a więc i ich promieniotwórcze izotopy) gromadzą się w określonych narządach. Dzięki wysyłanemu promieniowaniu możemy następnie śledzić wędrówkę izotopu i jego rozkład w badanym narządzie, różny przy różnych schorzeniach, co pozwala badać funkcje poszczególnych narządów (np. tarczycy, nerek), pracę serca oraz aktywność fizjologiczną badanego narządu.

38. Szerokie zastosowanie mają izotopy promieniotwórcze w badaniu układu krążenia. Dzięki doskonaleniu metod pomiarowych i wprowadzaniu systemów komputerowych do analizy otrzymanych wyników znaczenie rozszerzyły się wskazania diagnostyczne. Współczesne metody izotopowe pozwalają na badanie ukrwienia mięśnia sercowego oraz ocenę parametrów krążenia. • W badaniu układu kostnego stosuje się związki fosforanowe. Przeprowadzane badania mają na celu wykrycie ognisk nowotworowych w przypadku pierwotnych nowotworów kości oraz przerzutów nowotworowych w celu określenia miejsc ewentualnej resekcji chirurgicznej. Jako źródło promieniowania gamma radioizotopy są stosowane w medycynie do niszczenia komórek rakowych. Stosuje się je jako tak zwane bomby naświetleniowe – czyli duże porcje promieniowania skierowane w opanowane przez raka miejsca lub w formie chemioterapii radiacyjnej. Podaje się wtedy pacjentowi promieniotwórcze związki mające naturalne powinowactwo do tkanek rakowych. Bardzo dobre efekty daje molibden-99 produkujący silnie promieniotwórczy technet-99m (99mTc → 99Tc + kwant γ, T½ok. 6 h).

39. Rozszczepienie jądra • Rozszczepienie jąder atomowych to reakcja, w wyniku której z jednego ciężkiego jądra na skutek zderzenia z neutronem powstają dwa mniejsze jądra o prawie takiej samej masie, które uzyskują wielką szybkość i tym samym ogromną energię kinetyczną. W tym procesie emitowane są dodatkowo dwa lub trzy swobodne neutrony, które zderzając się z kolejnymi jądrami wywołują lawinowo ich rozszczepienie. W wyniku reakcji łańcuchowej zainicjowanej przez jeden neutron wyzwala się energia jądrowa, którą jest energia kinetyczna produktów rozszczepienia. Reakcji rozszczepienia jąder towarzyszy emisja promieniowania gamma. W wyniku rozszczepienia jąder uranu powstają, jako produkty rozszczepienia, jądra kryptonu i baru oraz trzy swobodne neutrony, które powodują rozszczepienie kolejnych jąder uranu. • Rozszczepienie jąder uranu U-235 zachodzące w sposób kontrolowany jest źródłem ciepła, które jest wykorzystywane w elektrowniach jądrowych. W sposób niekontrolowany rozszczepienie jąder uranu zachodzi w bombach  Źródło:http://sciaga.onet.pl/_i/fizyka_sciaga/fiz39.jpg

40. Energia jądrowa • Energia jądrowato energia uzyskiwana z rozszczepienia bardzo ciężkich jąder (uran, pluton, tor) lub z syntezy lekkich pierwiastków (hel, lit). W obu przypadkach uwalniana jest energia wiązania jądrowego, która ma największą wartość dla jąder • o średnich masach (np. przy rozszczepieniu 1 g uranu uzyskuje się tyle energii, co przy spaleniu ponad 2 t węgla). • Zastosowanie energii jądrowej • Reakcja rozszczepienia ciężkich jąder może być kontrolowana i jest wykorzystywana • w energetyce w elektrowniach jądrowych. Najczęściej stosowanym surowcem jest uran-235. Wytwarzana w ten sposób energia wewnętrzna jest wykorzystywana do napędzania turbin generatorów energii elektrycznej. Obecnie ok. 7% energii zużywanej przez ludzkość w tym 15,7% energii elektrycznej jest produkowanej z energii jąder atomowych. W Stanach Zjednoczonych ok. 20%, a we Francji aż 80% energii elektrycznej pochodzi • z elektrowni jądrowych. • Stosowany jest również napęd atomowy (okręty podwodne, lotniskowce). Energia rozpadu promieniotwórczego służy również do zasilania aparatury pomiarowej sond kosmicznych (szczególnie tych, które penetrują peryferyjne obszary Układu Słonecznego).

41. Elektrownia atomowa Źródło:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Enrico_Fermi_1943-49.jpg • W USA a dokładnie w Chicago powstał pierwszy reaktor atomowy który został zbudowany przez zespół pod kierownictwem włoskiego uczonego Enrico Fermiego. Reaktor ten umożliwiający po raz pierwszy w dziejach ludzkości przeprowadzanie kontrolowanej reakcji jądrowej. Jego uruchomienia miało miejsce 2 grudnia 1942 roku. „Chicagowski stos”- a taką nazwę nosił ten reaktor stosował paliwo uranowo-grafitowe. Uruchomienie i funkcjonowanie reaktora Fermiego dało sygnał władzą amerykańskim do całkowitego utajnienia prac i nadania im czysto militarnego znaczenia, mówiąc w skrócie rząd USA starał się za jego mocą uzyskać to czego Niemca nigdy nie udało się zrobić czyli wyprodukować broń która pozwoli wygrać wojnę minimalnym kosztem własnym. Źródło: http://www.strefabiznesu.gp24.pl/artykul/eksperci-elektrownia-atomowa-w-zachodniopomorskiem-4222.html

42. Budowa elektrowni atomowej Źródło: http://www.nuclear.pl/energetyka,elektrownia,0.html A. Obieg pierwotny B. Obieg wtórny 1. Obudowa bezpieczeństwa 2. Rdzeń reaktora 3. Pręty sterujące 4. Stabilizator ciśnienia 5. Wytwornica pary 6. Pompa obiegu pierwotnego 7. Rurociągi obiegu pierwotnego 8. Obieg wtórny kondensatu 9. Obieg wtórny pary 10. Turbina wysokoprężna 11. Turbina niskoprężna 12. Pompa kondensatu 13. Skraplacz 14. Generator 15. Wzbudnica 16. Transformator 17. Linia wysokiego napięcia 18. Otwarte źródło wody 19. Zasilanie wody chłodzącej 20. Rurociąg wody chłodzącej 21. Rurociąg wody chłodzącej 22. Chłodnia kominowa 23. Wlot powietrza chłodzącego 24. Wylot pary wodnej 25. Wylot wody chłodzącej

43. Reaktor jądrowy • Jest to urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną szybkością reakcje jądrowe; na obecnym etapie rozwoju nauki i techniki są to przede wszystkim reakcje rozszczepienia jąder atomowych. Reakcje te mają charakter łańcuchowy - produkty reakcji (w tym głównie neutrony) mogą zainicjować kilka następnych. Aby uniknąć lawinowego wzrostu szybkości reakcji, reaktor dzieli się na strefy wypełnione na przemian paliwem, chłodziwem oraz moderatorem, czyli substancją spowalniającą neutrony. Szybkość reakcji kontrolowana jest m.in. przez zmianę wzajemnego położenia lub proporcji tych składników, • a także przez wprowadzanie dodatkowych  • substancji pochłaniających lub • spowalniających neutrony, zawartych • w tzw. prętach regulacyjnych (służących • do normalnej regulacji parametrów • reakcji) oraz prętach bezpieczeństwa • (stosowanych do awaryjnego wyłączania • reaktora). Substancjami używanymi do • pochłaniania neutronów termicznych są • m.in. bor i kadm, natomiast jako moderatorów • używa się m.in. berylu, grafitu, a także wody, • pełniącej równocześnie rolę chłodziwa. Źródło: http://www.gim44.home.pl/prace_uczniow/zak_andrzej/222.html

44. Energetyka jądrowa • We wszystkich elektrowniach cieplnych, woda jest podgrzewana i odparowywana wewnątrz kotła, dzięki wykorzystaniu energii cieplnej wytwarzanej w kotle. W rezultacie tego powstała para wodna może napędzać łopatki turbin, powodując zamianę energii cieplnej pary na energię mechaniczną. Turbina jest połączona wałem do generatora elektrycznego, w którym produkowana jest energia elektryczna.Podstawowe zasady działania elektrowni jądrowej są takie same jak elektrowni konwencjonalnej na paliwa kopane, za wyjątkiem samego generowania ciepła. W elektrowni konwencjonalnej ciepło wytwarzane jest w procesie spalania węgla, ropy naftowej lub gazu ziemnego (nazywanych paliwami kopalnymi) a w elektrowni jądrowej powstaje podczas zachodzących reakcji rozszczepienia jąder wewnątrz reaktora. • Aktualnie energetyka jądrowa na świecie produkuje 370 GW energii. To 16% produkcji elektryczności, ale tylko 2.5% całości światowej produkcji energii. Na całym świecie funkcjonuje około 440 elektrowni atomowych. W Stanach Zjednoczonych pochodzi z nich około 20% energii elektrycznej. Rosja planuje do końca dekady zwiększyć ten udział do 18%. Nasi bezpośredni sąsiedzi - Ukraina i Niemcy dysponują odpowiednio 15 i 20 reaktorami. W USA znajduje się ponad 100 elektrowni atomowych, w dużo mniejszej Francji - prawie 60 elektrownie atomowe wytwarzają 80% energii elektrycznej. To właśnie Francja jest największym orędownikiem rozpowszechniania energetyki atomowej.

45. Wady: • Brak miejsca na składowanie odpadów promieniotwórczych, szkodliwych dla zdrowia ludzi i zwierząt oraz dla środowiska naturalnego znajdującego się wokół nas; • Wytwarzanie uranu związane jest również z procesami uszkadzającymi naturalną „powłokę” środowiska;wykorzystywanie energii jądrowej do celów militarnych np. tworzenie broni jądrowej. Broń jądrowa to jeden z rodzajów broni masowej zagłady o działaniu wybuchowym o wielkiej sile; • Związane z elektrowniami jądrowymi wybuchy, np. wybuch elektrowni w Czarnobylu, który spowodował wielkie straty oraz był przyczyną mutacji genetycznych rodzących się w tym okresie dzieci;  • Awarie w elektrowniach atomowych są nieuniknione. Według doniesień Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej od początku lat 70 – tych zdarzyło się na świecie ok. 400 tzw. poważnych wypadków; • W wyniku powstawania tej energii wysyłane jest promieniowanie, które ma niekorzystny wpływ na organizm człowieka, gdyż prowadzi do jonizacji cząsteczek organizmu. W wyniku tego w tkankach tworzą się pary jonów stanowiące wysoko aktywne chemiczne rodniki oraz prowadzą do uszkodzenia struktury dużych cząstek przez ich rozrywanie lub zlepianie. Prowadzi to do zmian biochemicznych i zmian strukturalnych komórek; • Koszty inwestycyjne są ogromne. Wybudowanie elektrowni atomowej jest o połowę droższe od wybudowania nowoczesnej elektrowni węglowej

46. Zalety • Wytwarza więcej ciepła odpadowego niż energetyka konwencjonalna. By je odprowadzić, elektrownia jądrowa zużywa więcej wody chłodzącej niż konwencjonalna, ale różnica nie przekracza 50%. • Elektrownie jądrowe nie są zależne od występowania surowca - można je budować w miejscach, w których są akurat potrzebne • Normalnie pracująca elektrownia jądrowa nie emituje do środowiska żadnych pyłów i gazów spalinowych. Wprowadza do środowiska o wiele mniej substancji radioaktywnych niż elektrownia węglowa i to głównie w postaci gazów reagujących chemicznie: 85Kryptonu i 133Xenonu • Eliminuje problemy usuwania i składowania lotnych popiołów. • Ogranicza eksploatację paliw kopalnych • Niskie koszty eksploatacji po uruchomieniu • Wysoka kontrola poprawności budowy i pracy elektrowni jądrowych, regulowana dodatkowo tzw. prawem atomowym. Źródło: http://www.adimanwit.republika.pl/e_atomowe.htm

47. Odpady promieniotwórcze • To odpady stałe, ciekłe lub gazowe, zawierające substancje promieniotwórcze lub skażone tymi substancjami. Utylizacja i składowanie odpadów promieniotwórczych jest obecnie najważniejszym problemem energetyki jądrowej. • Co zaliczamy do odpadów promieniotwórczych? • Filtry wody w reaktorach jądrowych i zużyte wymieniacze jonowe (jonity) • Materiały i narzędzia używane w rutynowej pracy przy instalacjach jądrowych, jak np. zawory, części pomp, fragmenty rurociągów • Wyposażenie pracowni naukowych • Pokrowce na buty, fartuchy, ściereczki, ręczniki papierowe itp., używane wszędzie tam, gdzie człowiek spotyka się z materiałami promieniotwórczymi • Filtry używane do testów zanieczyszczenia powietrza materiałami promieniotwórczymi, a także ciecze używane czasem do rozpuszczania tych filtrów • Pojemniki, ubrania, papier, wata, lignina, płyny i wyposażenie, które miały kontakt z materiałami promieniotwórczymi stosowanymi w medycynie • Materiały biologiczne używane w badaniach naukowych w różnych działach medycyny i farmacji. Pojemniki z odpadami ustawione w komorze przechowawczej w KSOP Różan Źródło: http://energetykon.pl/Odpady.promieniotworcze,11090.html

48. Powstawanie • Podczas przerobu rudy uranowej, po procesie mielenia, zostają promieniotwórcze hałdy, ilość porównywalna z ilością rudy • Proces wzbogacania uranu w U-235 zostawia zubożony uran, stanowiący odpad w procesie wzbogacania uranu • Wypalone paliwo w reaktorach – można wyekstrahować zeń rozszczepialne izotopy U-235 i Pu-239 • Przerób wypalonego paliwa pozostawia odpady wysokoaktywne i transuranowce. Wydobycie z wypalonego paliwa U, Pu i transuranowców przyspiesza zanik aktywności pozostałości z wypalonego paliwa. • Klasyfikacja • niskoaktywne (LowLevel Waste – LLW) Odpady z produkcji przemysłowej i z medycyny nuklearnej takie jak: narzędzia, ubrania robocze; większość nadaje się do utylizacji przez spalanie • transuranowe (TRans Uranium – TRU) Odpady pochodzące z fabryk przerobu paliwa i z przemysłu zbrojeniowego • średnioaktywne (IntermediateLevel Waste – ILW) Zaliczają się do nich odpady takie jak: żywice epoksydowe, szlam chemiczny, obudowa paliwa jądrowego i napromieniowane materiały pochodzące z nieczynnych reaktorów jądrowych. Materiały te, są zalewane w celu składowania, betonem, masami ceramicznymi lub asfaltem. • wysokoaktywne (High Level Waste – HLW) Odpady powstające w wyniku reakcji łańcuchowej w reaktorach jądrowych - wypalone paliwo jądrowe -, oraz przy produkcji broni jądrowej. Odpady te są nie tylko wysokoaktywne ale również wytwarzają duże ilości ciepła.

49. Składowanie odpadów promieniotwórczych • Krajowe Składowisko Odpadów Promieniotwórczych – to jedyne w Polsce składowisko odpadów radioaktywnych. Znajduje się w miejscowości Różan nad Narwią, w województwie mazowieckim. • Jest to składowisko powierzchniowe przeznaczone do ostatecznego składowania krótkożyciowych i średnioaktywnych odpadów (o okresie połowicznego rozpadu zawartych w nich radioizotopów poniżej 30 lat). • Składowanie odpadów promieniotwórczych w KSOP w Różanie odbywa się na podstawie porozumienia pomiędzy Zarządem Gminy i Miasta Różan a Instytutem Energii Atomowej. • W blisko pięćdziesięcioletnim okresie eksploatacji składowiska zgromadzonych zostało ok. 3300 m3 odpadów o sumarycznej aktywności 33,78 TBq. • Promieniowanie odpadów radioaktywnych ma małą energię i wystarcza niewielka grubość materiału osłonowego by je zatrzymać. Dodatkowo ich objętość jest niewielka. W blisko pół wieku doświadczenia z odpadami o niskiej i średniej aktywności, wiadomo, że Centralne Składowisko Odpadów Promieniotwórczych (CSOP) w Różanie pracujące od 1960 roku nie spowodowało żadnego zagrożenia dla zdrowia okolicznej ludności i pracowników.

50. System barier zapobiegających rozprzestrzenianiu się substancji promieniotwórczych oraz pochłaniających promieniowanie składa się z sześciu elementów: • Tworzenie trudno rozpuszczalnych związków chemicznych (koncentratów) wiążących izotopy promieniotwórcze • Materiał wiążący (spoiwo), który służy do zestalania odpadów, co przeciwdziała rozsypaniu, rozproszeniu, rozpyleniu i wymywaniu substancji promieniotwórczych, np. beton (osłona biologiczna), asfalt, polimery organiczne i masy ceramiczne • Opakowanie odpadów, zabezpieczające je przed uszkodzeniami mechanicznymi, działaniem czynników atmosferycznych i kontaktem z wodą. Stałe lub zestalone odpady zamykane są w pojemnikach metalowych lub betonowych i w tej postaci przewożone i składowane • Betonowa konstrukcja składowiska, zabezpiecza odpady przed działaniem czynników atmosferycznych, zapobiega korozji opakowań oraz migracji substancji promieniotwórczych z miejsca ich składowania • Struktura geologiczna terenu. Teren. asejsmiczny, niezatapialny (np. w czasie powodzi) mało przydatny gospodarczo i oddalony od skupisk ludzkich. Poziom wód gruntowych niższy od poziomu składowiska, a skład podłoża musi przeciwdziałać migracji radionuklidów • Impregnująca warstwa bitumiczna pokrywająca wierzchnią warstwę betonu, zapobiega m.in. przenikaniu wód opadowych do strefy składowania odpadów, uniemożliwia korozję opakowań oraz wymywanie substancji promieniotwórczych