Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

At splitte et atom eller atomfission har resulteret i hændelser, hvor farlig stråling blev frigivet, og disse begivenheder er blevet byord for ødelæggelse og katastrofe: Hiroshima og Nagasaki, Three Mile Island, Tjernobyl og senest Fukushima. Teknologien til at frigive energi ved at opdele tunge elementer som uran og plutonium blev udviklet gennem det sidste århundrede. Energien produceret af nuklear fission kan udnyttes, men repræsenterer også den største risikokilde forbundet med at splitte et atom.

Stråling frigivet af Fission

Når et atom er splittet, er tre typer af stråling der kan beskadige levende væv frigives. Alfa partikler består af protoner og neutroner og kan ikke trænge ind i menneskets hud, men gør skade, hvis de frigives i en krop. Betapartikler er elektroner, som bevæger sig meget hurtigt og kan trænge ind i huden, men stoppes af træ eller metal. Gamma stråler er høje energi bjælker, der kan trænge ind i kroppen og kræver betydelig beskyttelsesafskærmning. Alle former for stråling beskadiger levende væv gennem en proces kaldet ionisering. Ionisering er overførsel af energi til de molekyler, der udgør væv, bryder kemiske bindinger og forårsager skade på celler og DNA.

Kort- og langvarige risici ved strålingseksponering

Termisk eksponering for høje niveauer af stråling resulterer i akut strålingforgiftning. Symptomer omfatter opkastning, hårtab, hudforbrændinger, organsvigt og endda død. Størstedelen af ​​stråling er ikke akut, og risikoen for langvarig strålingseksponering kaldes stokastiske sundhedsvirkninger. "Stokastisk" refererer til sandsynlighed, i dette tilfælde den øgede sandsynlighed for visse sundhedsmæssige problemer. Stokastiske sundhedseffekter omfatter en øget risiko for kræft og afføring af genetiske mutationer på afkom. Ved tre gange den normale levetidsdosis af stråling anslås det, at fem eller seks personer ud af 10.000 vil få kræft.

Ukontrollerede fissionsreaktioner

Under atomfission i en atomreaktor er et atom splitter og frigiver neutroner, som starter den samme proces i nærliggende atomer. I kernereaktorer kontrolleres denne proces omhyggeligt, men under en atomreaktor-nedbrydning eller detonation af en atombombe kan den vokse eksponentielt, indtil mange kerner frigiver energi på én gang. Ukontrollerede reaktioner skaber varme, kraft og stråling på regional skala. På grund af den potentielle risiko har atomkraftværker sikkerhedsplaner og indeslutningssystemer og hærdet mod terrorangreb.

Radioaktivt affald

Stænger af uran og plutonium anvendes i en atomreaktor, men Atomerne i stængerne bliver brugt, indtil kun få er tilbage. Når de har opbrugt det meste af deres tilførsel af atomer til fission, betragtes de som affald. Disse affaldsstænger er dog stadig en risiko, fordi de fortsætter med at reagere meget langsomt og udsende stråling. Disponering af radioaktivt affald skaber en risiko for det omkringliggende område. Det anslås, at brugt affald af brændstofstang til et atomkraftværk vil resultere i en død for hver 50 års drift