Jenis, penyebab, konsekuensi, pencegahan, pengobatan, dan contoh kontaminasi radioaktif

itu kontaminasi radioaktif itu didefinisikan sebagai penggabungan unsur-unsur radioaktif yang tidak diinginkan dalam lingkungan. Ini bisa alami (radioisotop hadir di lingkungan) atau buatan (unsur radioaktif yang diproduksi oleh manusia).

Di antara penyebab kontaminasi radioaktif adalah tes nuklir yang dibuat untuk tujuan suka berperang. Ini dapat menghasilkan hujan radioaktif yang bergerak beberapa kilometer di udara.

Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir untuk mendapatkan energi adalah penyebab utama lain dari kontaminasi radioaktif. Beberapa sumber kontaminasi adalah tambang uranium, aktivitas medis, dan produksi radon.

Jenis pencemaran lingkungan ini memiliki konsekuensi serius bagi lingkungan dan manusia. Rantai ekosistem trofik dipengaruhi dan orang-orang dapat memiliki masalah kesehatan serius yang menyebabkan kematian mereka.

Solusi utama untuk kontaminasi radioaktif adalah pencegahan; protokol keamanan harus ada untuk penanganan dan penyimpanan limbah radioaktif, serta peralatan yang diperlukan.

Di antara tempat-tempat dengan masalah besar kontaminasi oleh radioaktivitas ada Hiroshima dan Nagasaki (1945), Fukushima (2011) dan Chernobyl di Ukraina (1986). Dalam semua kasus, dampak pada kesehatan orang yang terpapar serius dan telah menyebabkan banyak kematian.

Indeks

• 1 Jenis radiasi
  • 1.1 Radiasi alfa
  • 1.2 Radiasi beta
  • 1.3 Radiasi Gamma
• 2 Jenis kontaminasi radioaktif
  • 2.1 Alami
  • 2.2 Buatan
• 3 Penyebab
  • 3.1 Tes nuklir
  • 3.2 Generator tenaga nuklir (reaktor nuklir)
  • 3.3 Kecelakaan radiologis
  • 3.4 Penambangan uranium
  • 3.5 Kegiatan medis
  • 3.6 Bahan radioaktif di alam
• 4 Konsekuensi
  • 4.1 Tentang lingkungan
  • 4.2 Tentang manusia
• 5 Pencegahan
  • 5.1 Limbah radioaktif
  • 5.2 Pembangkit listrik tenaga nuklir
  • 5.3 Perlindungan personel yang bekerja dengan elemen radioaktif
• 6 Perawatan
• 7 Contoh tempat yang terkontaminasi radioaktivitas
  • 7.1 Hiroshima dan Nagasaki (Jepang)
  • 7.2 Chernobyl (Ukraina)
  • 7.3 Fukushima Daiichi (Jepang)
• 8 Referensi

Jenis radiasi

Radioaktivitas adalah fenomena di mana beberapa benda memancarkan energi dalam bentuk partikel (radiasi sel hidup) atau gelombang elektromagnetik. Ini diproduksi oleh yang disebut radioisotop.

Radioisotop adalah atom dari unsur yang sama yang memiliki nukleus yang tidak stabil, dan harus hancur hingga mencapai struktur yang stabil. Ketika mereka hancur, atom memancarkan energi dan partikel yang bersifat radioaktif.

Radiasi radioaktif juga disebut pengion, karena dapat menyebabkan ionisasi (kehilangan elektron) atom dan molekul. Radiasi ini dapat terdiri dari tiga jenis:

Radiasi alfa

Partikel dipancarkan dari inti helium terionisasi yang dapat menempuh jarak yang sangat pendek. Kapasitas penetrasi partikel-partikel ini kecil, sehingga mereka dapat dihentikan dengan selembar kertas.

Radiasi beta

Elektron dipancarkan yang memiliki energi besar, karena disintegrasi proton dan neutron. Jenis radiasi ini mampu melakukan perjalanan beberapa meter dan dapat dihentikan oleh gelas, aluminium atau pelat kayu.

Radiasi gamma

Ini adalah jenis radiasi elektromagnetik dengan energi tinggi, yang berasal dari inti atom. Inti beralih dari keadaan tereksitasi ke energi yang lebih rendah dan radiasi elektromagnetik dilepaskan.

Radiasi gamma memiliki daya penetrasi tinggi dan dapat menempuh jarak ratusan meter. Untuk menghentikannya diperlukan pelat timah berukuran beberapa sentimeter atau beton hingga 1 meter.

Jenis kontaminasi radioaktif

Kontaminasi radioaktif dapat didefinisikan sebagai penggabungan elemen radioaktif yang tidak diinginkan ke dalam lingkungan. Radioisotop dapat ada di air, udara, tanah atau pada makhluk hidup.

Menurut asal dari radioaktivitas, kontaminasi radioaktif terdiri dari dua jenis:

Alami

Jenis pencemaran ini berasal dari unsur radioaktif yang terjadi di alam. Radioaktivitas alami berasal dari sinar kosmik atau dari kerak bumi.

Radiasi kosmik dibentuk oleh partikel dengan energi tinggi yang berasal dari luar angkasa. Partikel-partikel ini diproduksi ketika ledakan supernova terjadi, di bintang-bintang dan di Matahari.

Ketika unsur-unsur radioaktif mencapai Bumi, mereka dialihkan oleh medan elektromagnetik planet ini. Namun, di kutub perlindungannya tidak terlalu efisien dan bisa masuk ke atmosfer.

Sumber lain dari radioaktivitas alami adalah radioisotop yang ada di kerak bumi. Unsur radioaktif ini bertanggung jawab untuk menjaga panas internal planet ini.

Unsur radioaktif utama mantel bumi adalah uranium, thorium, dan kalium. Bumi telah kehilangan unsur-unsur dengan periode radioaktif pendek, tetapi yang lain memiliki kehidupan miliaran tahun. Di antara yang terakhir adalah uranium₂₃₅, uranium₂₃₈, thorium₂₃₂ dan kalium₄₀.

Uranium₂₃₅, uranium₂₃₈ dan thorium₂₃₂ mereka membentuk tiga inti radioaktif yang ada dalam debu yang berasal dari bintang-bintang. Kelompok radioaktif yang membusuk ini memunculkan unsur-unsur lain dengan waktu paruh lebih pendek.

Dari disintegrasi uranium₂₃₈ radium terbentuk dan dari radon ini (elemen radioaktif gas). Radon adalah sumber utama kontaminasi radioaktif alami.

Tiruan

Polusi ini dihasilkan oleh aktivitas manusia, seperti obat-obatan, pertambangan, industri, pengujian nuklir dan pembangkit listrik.

Selama tahun 1895, fisikawan Jerman Roëntgen secara tidak sengaja menemukan radiasi buatan. Peneliti menemukan bahwa sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang disebabkan oleh tabrakan elektron di dalam tabung vakum.

Radioisotop buatan diproduksi di laboratorium dengan terjadinya reaksi nuklir. Pada tahun 1919, isotop radioaktif buatan pertama diproduksi dari hidrogen.

Isotop radioaktif buatan dihasilkan dari pengeboman dengan neutron ke atom yang berbeda. Ini, ketika menembus inti berhasil mengacaukan mereka dan mengisi mereka dengan energi.

Radioaktivitas buatan memiliki banyak aplikasi di berbagai bidang seperti kedokteran, industri dan kegiatan perang. Dalam banyak kasus, unsur-unsur radioaktif ini dilepaskan secara keliru ke lingkungan sehingga menimbulkan masalah polusi yang serius.

Penyebab

Kontaminasi radioaktif dapat berasal dari sumber yang berbeda, biasanya karena kesalahan penanganan elemen radioaktif. Beberapa penyebab yang paling sering disebutkan di bawah ini.

Tes nuklir

Ini mengacu pada peledakan senjata nuklir eksperimental yang berbeda, terutama untuk pengembangan senjata militer. Ledakan nuklir juga telah dilakukan untuk menggali sumur, mengekstraksi bahan bakar, atau membangun beberapa infrastruktur.

Tes nuklir dapat berupa atmosfer (di dalam atmosfer bumi) stratosfer (di luar atmosfer planet), di bawah air dan di bawah tanah. Yang atmosfer adalah yang paling berpolusi, karena mereka menghasilkan sejumlah besar hujan radioaktif yang tersebar dalam beberapa kilometer.

Partikel radioaktif dapat mencemari sumber air dan mencapai tanah. Radioaktivitas ini dapat mencapai tingkat trofik yang berbeda melalui rantai makanan dan mempengaruhi tanaman dan dengan demikian mencapai manusia.

Salah satu bentuk utama kontaminasi radioaktif tidak langsung adalah melalui susu, yang dapat mempengaruhi populasi anak.

Sejak 1945 sekitar 2.000 uji coba nuklir telah dilakukan di seluruh dunia. Dalam kasus khusus Amerika Selatan, kejatuhan radioaktif terutama mempengaruhi Peru dan Chili.

Generator tenaga nuklir (reaktor nuklir)

Banyak negara sekarang menggunakan reaktor nuklir sebagai sumber energi. Reaktor ini menghasilkan reaksi nuklir yang dikendalikan rantai, biasanya dengan fisi nuklir (pecahnya inti atom).

Polusi terjadi terutama karena kebocoran unsur radioaktif dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Masalah lingkungan yang terkait dengan pembangkit listrik tenaga nuklir telah ada sejak pertengahan 1940-an.

Ketika kebocoran terjadi di reaktor nuklir, polutan ini dapat bergerak ratusan kilometer di udara, yang telah menghasilkan kontaminasi sumber air, tanah dan makanan yang telah mempengaruhi masyarakat di sekitarnya..

Kecelakaan radiologis

Mereka biasanya terjadi sehubungan dengan kegiatan industri karena penanganan yang tidak memadai dari unsur-unsur radioaktif. Dalam beberapa kasus, operator tidak menangani peralatan dengan benar dan mereka dapat menimbulkan kebocoran pada lingkungan.

Radiasi pengion dapat dihasilkan yang dapat menyebabkan kerusakan pada pekerja industri, peralatan atau dilepaskan ke atmosfer.

Penambangan uranium

Uranium adalah unsur yang ditemukan dalam endapan alami di berbagai wilayah di planet ini. Bahan ini banyak digunakan sebagai bahan baku untuk menghasilkan energi di pembangkit listrik tenaga nuklir.

Ketika eksploitasi deposit uranium ini dilakukan, unsur residu radioaktif dihasilkan. Bahan limbah yang diproduksi dilepaskan ke permukaan tempat mereka menumpuk dan dapat disebarkan oleh angin atau hujan.

Limbah yang dihasilkan menghasilkan sejumlah besar radiasi gamma, yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Juga, kadar radon yang tinggi dihasilkan dan kontaminasi sumber air di muka air dapat terjadi dengan pencucian.

Radon adalah sumber utama kontaminasi pada pekerja tambang ini. Gas radioaktif ini dapat dengan mudah dihirup dan menyerang saluran pernapasan, menghasilkan kanker paru-paru.

Kegiatan medis

Dalam berbagai aplikasi kedokteran nuklir, isotop radioaktif diproduksi, yang kemudian harus dibuang. Bahan laboratorium dan air limbah biasanya terkontaminasi dengan unsur radioaktif.

Demikian juga, peralatan radioterapi dapat menghasilkan kontaminasi radioaktif untuk operator maupun pasien.

Bahan radioaktif di alam

Bahan radioaktif di alam (NORM) biasanya dapat ditemukan di lingkungan. Umumnya mereka tidak menghasilkan kontaminasi radioaktif, tetapi aktivitas manusia yang berbeda cenderung memusatkan mereka dan menjadi masalah.

Beberapa sumber konsentrasi bahan NORM adalah pembakaran batubara mineral, bahan bakar berbasis minyak bumi dan produksi pupuk..

Di area pembakaran sampah dan berbagai limbah padat dapat menumpuk kalium₄₀ dan radon₂₂₆. Di daerah di mana arang adalah bahan bakar utama radioisotop ini juga terjadi.

Batuan fosfat yang digunakan sebagai pupuk mengandung uranium dan torium tingkat tinggi, sementara radon dan timbal terakumulasi dalam industri minyak.

Konsekuensi

Tentang lingkungan

Sumber air dapat terkontaminasi dengan isotop radioaktif, yang mempengaruhi berbagai ekosistem perairan. Demikian juga, air yang terkontaminasi ini dikonsumsi oleh berbagai organisme yang terpengaruh.

Ketika kontaminasi tanah terjadi, mereka menjadi miskin, kehilangan kesuburannya dan tidak dapat digunakan dalam kegiatan pertanian. Selain itu, kontaminasi radioaktif mempengaruhi rantai trofik dalam ekosistem.

Jadi, tanaman terkontaminasi oleh radioisotop melalui tanah dan ini berpindah ke herbivora. Hewan-hewan ini dapat mengalami mutasi atau mati akibat efek radioaktivitas.

Predator dipengaruhi oleh berkurangnya ketersediaan makanan atau terkontaminasi oleh mengkonsumsi hewan yang sarat dengan radioisotop.

Tentang manusia

Radiasi pengion dapat menyebabkan kerusakan mematikan pada manusia. Ini terjadi karena isotop radioaktif merusak struktur DNA yang membentuk sel.

Di dalam sel, terjadi radiolisis (radiasi dekomposisi) baik dari DNA dan air yang terkandung di dalamnya. Ini mengakibatkan kematian sel atau terjadinya mutasi.

Mutasi dapat menyebabkan berbagai kelainan genetik yang dapat menyebabkan cacat bawaan atau penyakit. Di antara penyakit yang paling umum adalah kanker, terutama kanker tiroid karena itu memperbaiki yodium.

Sumsum tulang juga dapat dipengaruhi, yang menyebabkan berbagai jenis anemia dan bahkan leukemia. Juga, sistem kekebalan tubuh dapat melemah, membuatnya lebih sensitif terhadap infeksi bakteri dan virus.

Di antara konsekuensi lainnya adalah infertilitas dan malformasi janin ibu yang mengalami radioaktivitas. Anak-anak mungkin memiliki masalah belajar, pertumbuhan dan juga otak kecil.

Terkadang kerusakan dapat menyebabkan kematian sel, mempengaruhi jaringan dan organ. Jika organ vital terpengaruh, kematian dapat terjadi.

Pencegahan

Kontaminasi radioaktif sangat sulit dikendalikan begitu terjadi. Inilah sebabnya mengapa upaya harus fokus pada pencegahan.

Limbah radioaktif

Pengelolaan limbah radioaktif adalah salah satu bentuk pencegahan utama. Ini harus diatur mengikuti aturan keselamatan untuk menghindari kontaminasi pada orang yang memanipulasinya.

Limbah radioaktif harus dipisahkan dari bahan lain dan mencoba mengurangi volumenya agar lebih mudah ditangani. Dalam beberapa kasus, pengolahan limbah ini dilakukan untuk mengubahnya menjadi bentuk padat yang lebih dapat dimanipulasi.

Selanjutnya, limbah radioaktif harus ditempatkan dalam wadah yang sesuai untuk mencegahnya mencemari lingkungan.

Kontainer disimpan di lokasi yang terisolasi dengan protokol keamanan atau juga dapat dikubur jauh di laut.

Pembangkit listrik tenaga nuklir

Salah satu sumber utama kontaminasi radioaktif adalah pembangkit listrik tenaga nuklir. Karena itu, disarankan agar mereka dibangun setidaknya 300 km dari pusat kota.

Penting juga bahwa karyawan pembangkit listrik tenaga nuklir dilatih dengan baik untuk menangani peralatan dan menghindari kecelakaan. Juga direkomendasikan bahwa orang-orang di dekat fasilitas ini mengetahui kemungkinan risiko dan cara bertindak jika terjadi kecelakaan nuklir..

Perlindungan personel yang bekerja dengan elemen radioaktif

Pencegahan paling efektif terhadap kontaminasi radioaktif adalah bahwa personel dilatih dan memiliki perlindungan yang memadai. Itu harus dicapai untuk mengurangi waktu paparan orang terhadap radioaktivitas.

Fasilitas harus dibangun dengan cara yang tepat, menghindari pori-pori dan celah di mana radioisotop dapat terakumulasi. Anda harus memiliki sistem ventilasi yang baik, dengan filter yang mencegah pembuangan limbah ke lingkungan.

Karyawan harus memiliki perlindungan yang memadai, seperti layar dan pakaian pelindung. Selain itu, pakaian dan peralatan yang digunakan harus didekontaminasi secara berkala.

Perawatan

Ada beberapa langkah yang dapat diambil untuk mengurangi gejala kontaminasi radioaktif. Ini mungkin termasuk transfusi darah, peningkatan sistem kekebalan tubuh atau transplantasi sumsum tulang.

Namun, perawatan ini paliatif karena sangat sulit untuk menghilangkan radioaktivitas dari tubuh manusia. Namun, perawatan saat ini sedang berlangsung dengan molekul chelating yang dapat mengisolasi radioisotop dalam tubuh.

Chelator (molekul tidak beracun) berikatan dengan isotop radioaktif yang membentuk kompleks stabil yang dapat dihilangkan dari tubuh. Mereka telah mampu mensintesis chelants yang mampu menghilangkan hingga 80% dari kontaminasi.

Contoh tempat yang terkontaminasi radioaktivitas

Sejak penggunaan energi nuklir dalam berbagai aktivitas manusia, berbagai kecelakaan radioaktif telah terjadi. Agar orang-orang yang terkena dampak mengetahui keseriusan ini, skala kecelakaan nuklir telah ditetapkan.

Skala Kecelakaan Nuklir Internasional (INES) diusulkan oleh Organisasi Energi Atom Internasional pada tahun 1990. INES memiliki skala 1 hingga 7, di mana 7 mengindikasikan kecelakaan serius..

Contoh kontaminasi radioaktif yang paling serius disebutkan di bawah ini.

Hiroshima dan Nagasaki (Jepang)

Bom nuklir mulai berkembang pada tahun 40-an abad kedua puluh, berdasarkan studi dari Albert Einstein. Senjata nuklir ini digunakan oleh Amerika Serikat selama Perang Dunia II.

Pada 6 Agustus 1945, sebuah bom yang diperkaya uranium meledak di kota Hiroshima. Ini menghasilkan gelombang panas sekitar 300.000 ° C dan ledakan besar radiasi gamma.

Selanjutnya, ada kejatuhan radioaktif yang tersebar oleh angin membawa kontaminasi ke jarak yang lebih besar. Sekitar 100.000 orang tewas dalam ledakan dan 10.000 lainnya pada tahun-tahun berikutnya karena efek radioaktivitas..

Pada 9 Agustus 1945, sebuah bom nuklir kedua meledak di kota Nagasaki. Bom kedua ini diperkaya dengan plutonium dan lebih kuat dari pada Hiroshima.

Di kedua kota, para korban selamat dari ledakan itu menghadirkan banyak masalah kesehatan. Dengan demikian, risiko kanker pada populasi meningkat 44% antara tahun 1958 dan 1998.

Saat ini masih ada konsekuensi kontaminasi radioaktif dari pompa ini. Diperkirakan hidup lebih dari 100.000 orang yang terkena radiasi, termasuk mereka yang berada di dalam rahim.

Dalam populasi ini ada tingkat tinggi leukemia, sarkoma, karsinoma, dan glaukoma. Sekelompok anak-anak mengalami radiasi di dalam rahim, menyajikan penyimpangan kromosom.

Chernobyl (Ukraina)

Ini dianggap sebagai salah satu kecelakaan nuklir paling serius dalam sejarah. Itu terjadi pada 26 April 1986 di sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir dan level 7 di INES.

Para pekerja sedang melakukan tes mensimulasikan pemadaman listrik dan salah satu reaktor terlalu panas. Ini menyebabkan ledakan hidrogen di dalam reaktor dan lebih dari 200 ton bahan radioaktif terlempar ke atmosfer.

Selama ledakan, lebih dari 30 orang tewas dan kejatuhan radioaktif menyebar sekitar beberapa kilometer. Dianggap sebagai konsekuensi dari radioaktivitas, lebih dari 100.000 orang meninggal.

Tingkat kejadian berbagai jenis kanker meningkat sebesar 40% di daerah yang terkena dampak Belarus dan Ukraina. Salah satu kanker yang paling umum adalah kanker tiroid serta leukemia.

Kondisi yang terkait dengan sistem pernapasan dan pencernaan juga telah diamati karena paparan radioaktivitas. Dalam kasus anak-anak yang berada di dalam rahim, lebih dari 40% memiliki kekurangan imunologis.

Ada juga kelainan genetik, peningkatan penyakit sistem reproduksi dan kemih serta penuaan dini.

Fukushima Daiichi (Jepang)

Kecelakaan ini adalah akibat gempa berkekuatan 9 yang mengguncang Jepang pada 11 Maret 2011. Selanjutnya, ada tsunami yang menonaktifkan sistem pendingin dan listrik tiga reaktor di pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima..

Beberapa ledakan dan kebakaran terjadi di reaktor dan filtrasi radiasi dihasilkan. Kecelakaan ini awalnya diklasifikasikan sebagai level 4, tetapi karena konsekuensinya itu kemudian naik ke level 7.

Mayoritas kontaminasi radioaktif masuk ke air, terutama laut. Saat ini ada tangki penyimpanan besar untuk air yang terkontaminasi di pabrik ini.

Diperkirakan bahwa perairan yang terkontaminasi ini berisiko terhadap ekosistem Samudra Pasifik. Salah satu radioisotop yang paling menyusahkan adalah cesium yang mudah bergerak dalam air dan dapat terakumulasi dalam invertebrata.

Ledakan itu tidak menyebabkan kematian radiasi langsung dan tingkat paparan radioaktivitas lebih rendah daripada Chernobyl. Namun, beberapa pekerja menunjukkan perubahan pada DNA dalam beberapa hari setelah kecelakaan.

Demikian juga, perubahan genetik telah terdeteksi pada beberapa populasi hewan yang mengalami radiasi.

Referensi

1. Greenpeace International (2006) Bencana Chernobyl, konsekuensi bagi kesehatan manusia. Ringkasan eksekutif 20 hlm.
2. Hazra G (2018) Polusi radioaktif: tinjauan umum. Pendekatan holistik terhadap lingkungan 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Studi pencemaran lingkungan karena unsur radioaktif alami. Tesis untuk mengajukan gelar Sarjana Fisika. Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Katolik Pontifikal Peru. Lima, Peru. 80 pp
4. Osores J (2008) Kontaminasi radioaktif lingkungan dalam neotropik. Ahli biologi 6: 155-165.
5. Siegel dan Bryan (2003) Geokimia lingkungan dari kontaminasi radioaktif. Laboratorium Nasional Sandia, Albuquerque, AS. 115 hal.
6. Ulrich K (2015) Efek dari Fukushima, penurunan dari industri nuklir bergegas. Laporan Greenpeace. 21 hal.