المواد المشعة والطاقة النووية

بعض خاصيات المواد اشعاعية النشاط

 تتميز العناصر إشعاعية النشاط كالأورانيوم مثلا يقدرتها على تحرير كميات هائلة من الطاقة التي من الممكن تحويلها لى طاقة كهربائية يتم استخدامها في مختلف الأنشطة البشرية، لكن وبالرغم من هذه المميزات فإت ذلك لا ينفي مجموعة من المخاطر الناجمة عن الاعتماد على هذه العناصر سواء تعلق الأمر بالميدان الطبي أو الطاقي أو العسكري.

• ما هي إذن خاصيات هذه المواد إشعاعية النشاط؟
• ما هي مزيايا هذه المواد ومجالات استخدامها؟
• ما هي البدائل البيئيسة للطاقة النووية؟
  

  ---

I - بعض خصائص المواد إشعاعية النشاط.

تتوفر العناصر اشعاعية النشاط على مجموعة من الخصائص التي يمكن الاعتماد عليها قصد استغلالها في أنشطة بشرية مختلفة، ومن بينها:

1- التناقص الاشعاعي

تتعرض النويدات الأصلية (الأم) إشعاعية النشاط إلى تفتت مستمر لتعطي نويدات جديدة (بنت) ويخضع عدد النويدات للتناقص بمرور الزمن.

تتوقف عملية التفتت بالحصول على نويدات مستقرة وغير مشعة وإلا فإن التفتت يستمر مما يمكن من تحرير الطاقة من كل نويدة أم (جديدة) نحو النويدة البنت.

مفهوم الفصيلة الاشعاعية: مجموع النويدات الناتجة عن النويدة الأم عبر التفتت.

مفهوم عمر النصف: هو المدة الزمنية T اللازمة لتفتت نصف النويدة.

2- الانشطار النووي.

عند تعريض نويدة لقذف بواسطة نوترونات حرارية فإنها تتفتت وتحرر طاقة بكميات كبيرة.

في الحالة التي يتوفر فيها الوسط التجريبي على ذرات مصاحبة للذرات المنشطرة، فإن النوترونات المحررة تسبب انشطارات جديدة تساهم في تفاعل متسلسل يمكن من الرفع من كمية الطاقة المنتجة عن الانشطار النووي الأصلي والتي يمكن تحويلها إلى شكل جديد من الطاقة متمثل بالطاقة الكهربائية. تتم هذه الانشطارات النووية التجريبية داخل المفاعلات النووية التي من المفروض أن تحترم  مجموعة من الشروط البيئية والتقنية اللازمة لتفادي أي إشكال بيئي أو صحي.

مزايا المواد اشعاعية النشاط

  II- بعض مزايا المواد اشعاعية النشاط

يتم استغلال المواد إشعاعية النشاط في مجموعة من الأنشطة والمجالات، ومن بينها:

1- إنتاج الطاقة.

يرتكز مبدأ إنتاج الطاقة ذات الأصل النووي (الطاقة النووية) على مبدأ الانشطار النووي التجريبي، حيث ينتج عن ذلك تفاعل متسلسل من التفتت الذي لا ينتهي إلا عند تحويل المادة القابلة للانشطار إلى مواد جديدة مستقرة، ويرافق هذا التفاعل بإنتاج طاقة حرارية هائلة تمكن من توليد بخار الماء الذي يدير عنفات منوب لتوليد الطاقة الكهربائية.

2- التأريخ.

يمكن مبدأ التناقص الاشعاعي الطبيعي المقترن بعمر الذرات، من تأريخ المواد والأجسام التي تتوفر على هذه العناصر اشعاعية النشاط، وغالبا ما يتم الاعتماد على الكربون 14 الذي يتفتت إلى 

الآزوت 14 ودلك في الحالات التي نبحث فيها عن تأريخ الأجسام وذلك بالنظر إلى كون هذه الأخيرة مادة عضوية غني

 

ة بعنصر الكربون. بما أن عمر نصف ذرة الكربون محدود فإننا تعنمد عليه فقط في تأريخ الأجسام التي لا يتجاو

 

ز عمرها 40000 سنة، أما في حالة الأجسام التي يفوق عمرها 40000 فإننا نعتمد على عناصر أخرى اشعاعية النشاط كالأورانيوم الذي يتميز بطول عمر نصفه.

3- الميدان الزراعي والصناعي والطبي

أ- الميدان الزراعي والغذائي

• تعقيم المواد الغذائية.
• تمديد مدة حفظ الأغذية.
• منع تكاثر الجراثيم.
• كبح إنبات البذور.
• زيادة مقاومة بعض المنتجات اتجاه مجموعة من الطفيليات والأمراض.

ب- الميدان الصناعي

• الصناعات الحربية.
• الكشف عن العيوب الصتاعية خلال اختبارات الجودة.

ج- الميدان الطبي

• تعقيم الأدوات الطبية التي يصعب تعقيمها بالطرق التقليدية (الحرارة والمحاليل).

 

• التصوير الطبي SCINTIGRAPHIE بغرض تشخيص طبيعة المرض: حيث يتم حقن المريض بمادة إشعاعية اساهدف خلايا العضو وتتثبت عليها، ثم يتم استقبال هذه الاشعاعات التي يعبر مستوى تركيزها داخل العضو المستهدف على مدى سلامته أو إصابته بالمرض. (مثال: استعمال اليود 131 المشع لتشخيص اصابة الغدة الدرقية).

 

• قياس تركيز بعض المواد بالدم أو داخل الأعضاء.

  

• العلاج بالأشعة LA RADIOTHERAPIE وذلك بالاعتماد على إشعاعات جد مركزة قصد تدمير الخلايا وخاصة السرطانية منها.

 

 

 

د- البحث العلمي

• يستعمل الايسام الاشعاعي في التجارب قصد تتبع مصير بعض الجزيئات داخل الخلية والجسم. (مصير الكليكوز داخل الخلية مثلا)
• الاعتماد على التشاط الاشعاعي قصد إحداث التغير الوراثي في مجال التجارب الخاصة بالهندسة الوراثية (التعديل الوراثي).

أخطار التلوث النووي

III- أخطار التلوث النووي.

إذا كانت مجالات استغلال العناصر اشعاعية النشاط مختلفة ومتنوعة، وإذا كانت الطاقة النووية تعتبر من أدنى البدائل الطاقية تكلفة فإن الاعتماد على العناصر اشعاعية النشاط يؤثر بشكل سلبي على صحة الانسان من جهة وكذلك على مختلف الأوساط البيئية.

1- الأخطار الصحية

تقترن الأخطار الصحية لنشاط العناصر الاشعاعية بمستوى إشعاعها من جهة وبالمدة التي 

يستمر فيها هذا الاشعاع من جهة أخرى.وذلك بسبب طول مدة عمر نصف العناصر الاشعاعية التي قد تصل بضع مليارات من السنوات والتي تختلف من عنصر إلى آخر (الوثيقة 1) وهي المدة اللازمة لتوقف النشاط الاشعاعي.

يتعرض الانسان بشكل مستمر لإشعاعات صادرة عن مجالات مختلفة، من بينها: الاشعاعات الطبيعية، الاشعاعات الطبية، البحث العلمي، الحوادث النووية، الحروب... وتكون النتيجة التأثير السلبي على الخلايا والأنسجة مما يؤدي إلى الاصابة بالسرطان خاصة، كما يعرض جزيئة ADN التي للتلف أو التغيير المسؤول عن إحداث الطفرات، كما أن الاشعاع يعد مسؤولا عن التشوهات الخلقية للأجنة خلال فترة الحمل كما يمكن أن يؤدي إلى العقم.

 

 mSv= وحدة قياس الاشعاع (الأثار البيولوجية للاشعاع )

 

2- الأخطار البيئية

     إن الطاقة النووية بالرغم من تكلفتها المنخفضة، فإنها تبقى طاقة عالية المخاطر، حيث يؤدي كل انفجار داخل المفاعلات النووية إلى كوارث بيئية تلحق تأثيرها جميع الأوساط الطبيعية من تربة وهواء ومياه، ويؤدي تلوث هذه الأوساط إلى تركز التلوث النووي داخل أجسام المتعضيات بفعل تنظيمها داخل حلقات السلاسل والشبكات الغذائية.

     تظهر الوثيقة التالية تطور السحابة الاشعاعية الناجمة عن انفجار مفاعل تشرنوبيل بالاتحاد السوفياتي سابقا سنة 1986، والملاحظ هو التطور السريع والكبير في حجم هذه السحابة الاشعاعية والارتفاع المتزايد في حجم المساحات المصابة بأوروبا.

     تبين الوثيقة التالية تطور نسبة الاصابة بسرطان الدرقية عند أطفال منطقتين بأوكرانيا (منطقة حدوث الانفجار النووي لسنة 1986): منطقة GOMEL القرية من المفاعل ومنطقة BRIANSK  البعيدة عنه:

 

    ويمكننا أن نلاحظ التطور السريع للمرض عند أطقال المنطقة القريبة من مقر الانفجار النووي.

    يرجع سبب الاصابة بسرطان الغدة الدرقية تراكم اليود 'الذي يطرحه المفاعل النووي المنفجر) والذي يتركز داخل الغدة الدرقية.

 

اشكالية تدبير النفايات النووية