174
XIII FƏSİL
ATMOSFERDƏ RADİOAKTİVLİK VƏ ƏHALİNİN SAĞLAMLIĞI
13.1. Yerin təbii radiasiya fonu torpaq, su və havadakı radionuklidlərin səpələnən şüalarının cəmindən
ibarət olub, yaşları planetimizin yaşına uyğun gəlir. Belə radionuklidlərə kalium – 40 (
40
K), uran – 238 (
238
U),
torium – 232 (
232
Th) və radon – 219-282 (
219-282
Rn) və radiumun – 226 (
226
Ra) parçalanma məhsulları aiddir.
Radiasiya fonunun formalaşmasında ikinci yeri kosmik şüalanma, üçüncü yeri isə azmüddət yaşayan
radionuklidlər tutur, onlar atmosferin yuxarı qatlarında stratosferin qazları ilə Kainatın müxtəlif sahələrindən
yüksək enerji nüvə hissəciklərinin qarşılıqlı təsiri sayəsində əmələ gəlir.
Əksər radionuklid fonunun ilkin geoloji mənbəyi litosferin yuxarı qatları (qranitlər, şistlər, qumdaşılar və
s.) olub daima torpağın, suyun, havanın saprofit mikroflorasının təsiri altında əmələ gəlir, temperaturun
dəiyşməsi şüaların torpağa, bitkiyə və heyvanat aləminə miqrasiya etməsinə zəmin yaradır.
Məlum olduğu kimi, bitki və heyvanların radioaktivliyini təyin edən aparıcı radionuklid fonu K-40 hesab
olunur, o, gümüşü-ağ metal olub oksigen və su ilə tez reaksiyaya girir. İzotopların təbii qarışıqlarında (
39
K,
40
K,
41
K) radioaktiv kaliumun miqdarı miqrasiya həlqəsindən asılı olmayaraq daimi olub, 0,0118 kütlə. % təşkil edir.
Yer qabığında, torpaqda ikinci geniş yayılan və radionuklid miqrasiyasının sonrakı həlqələrində əsas fon U-
239 sayılır (az miqdarda U-235 və U-234 qarışığı ilə), kalsiuma oxşar ağ-gümüşü metaldır, hava, su buxarı,
turşularla (qələvi ilə yox) reaksiyaya girir. Kalsium kimi mühitdə mineralların, ən çox uranit və kariotitlərin
tərkibində olur.
İnsan orqanizminə uranın sutkalıq daxil olması orta hesabla 1-dən 10 mkq qədər olub, 300 mkq-a qədər
çatır. Yerin normal radiasiyalı ərazilərində insanın yumşaq toxumalarında uranın miqdarı olduqca az olur.
Fon şüa yüklənməsinin formalaşmasında U-238-in parçalanma məhsulu olan radium urandan kimyəvi
aktivliyi və ona müvafiq olaraq mühitdə miqrasiya həlqələrində böyük mütəhərrikliyi ilə fərqlənir.
Radium (R) – parlaq gümüşü metaldır, hava (oksigen) və su ilə tez reaksiyaya girir. Həll olunan
xloridlər, bromidlər, sulfidlər, yodidlər, həmçinin həll olmayan birləşmələr (karbonatlar, oksalatlar) əmələ
gətirir. Radiumun bütün izotopları radioaktivdir. Ən geniş yayılanı çoxyaşayan yarımparçalanma dövrü 1620 il
olan izotopdur.
Radioaktiv torium (
237
T,
228
T,
232
T) – əvvəlkilər kimi α - şüalandırıcı olub gümüşü metaldır, oksigen və su
buxarı ilə aktiv, turşularla isə pis qarşılıqlı təsirdə olur. Dağ süxurlarında (torianit, torit) geniş yayılmışdır, kristallik
şəbəkələrin təbii parçalanması nəticəsində torpaqda da yayılmışdır.
Radon (
222
Rn) və toran (
220
Tu) – rəngsiz, dadsız və iysiz qazlardır; radium və toriumun təbii radioaktiv
parçalanan qısaömürlü həlqələridir. Bu qazlar güclü α - şüalandırıcılardır (5MeV), selikli gənzik (burun-udlaq),
nəfəs yolu, bronxlar, alveolların epitelilərində şüa yükü formalaşdırır.
Kosmik şüalanma – Atmosferin strukturunda milyon illərlə təşəkkül tapmış, şəkli dəyişmiş ilkin qalaktik
(93%) və yüksək enerjili günəş axınları hissəciklərindən ibarətdir. Qalaktik mənşəli hissəciklərin enerjisi
əksərən protonlardan ibarətdir, orta hesabla 100 MeV olub, 10
14
MeV-a yüksəlir, günəşinki isə 20 MeV təşkil
edir.
Kosmik şüalar Kainatdan Yer atmosferinə düşən böyük enerjili zərrəciklər (ilkin şüalanma) və onların
atmosferdəki atom nüvələri ilə toqquşması nəticəsində yaranan elementar zərrəciklər (ikinci şüalanma)
selindən ibarətdir.
Kosmosdan Yerə düşən kompleks (qarışıq) tərkibli ionlaşmış şüalanma (şüalar) yer səthi zonasında bərk
(əsasən mezonlar) və yumşaq (elektronlar, pozitronlar, elektromaqnit dalğaları) şüalanmadan ibarət olur.
Kosmik radiasiya (şüalar) ətraf (kimyəvi) mühitin faktoru kimi orqanizmlər üçün mühüm əhəmiyyət kəsb edir.
Ümumiyyətlə, təbii radioaktivlik atmosferə xasdır. O, təbiətdə həmişə mövcuddur və insan fəaliyyətindən
asılı deyil. Canlı orqanizmlər belə radioaktivliyə uyğunlaşıb və heç bir zərərli nəticəyə səbəb olmur.
13.2. Antropogen radiasiya fonu
Təbii radiasiya fonunun tərkibinə antropogen müdaxilə aşağıdakılar sayılır:
•
Radionuklidlərin süni (qlobal) konsentrasiyası və təbii radionuklidlərin paylanması;
•
Mühitin nüvə-energetik mənşəli ekoloji yeni radioaktiv metabolitlərlə çirklənməsi;
•
Elm, tibb və sənayedə süni radionuklidlərin və digər ionlaşdırıcı şüalanma mənbələrinin
istehsalı və istifadəsi.
Yanacağın çıxarılması və yandırılması, filizlərin işlənməsi, tikinti materiallarının istehsalı və istifadə edilməsi
175
zamanı fon radionuklidlərin konsentrasiyası mühitin radioaktivliyinin fon geopopulyasiya paylanmasını kəskin
dəyişir. İstilik elektrik stansiyaları tərəfindən belə çirklənmə kaliumla (
40
K), uranla (
238
U), toriumla (
232
Th) daha
geniş sahəli olur – çoxküllü daş kömürün yandırılması atmosferə toplanmış halda radionuklidlərin atılması ilə
müşayiət olunur.
Maye (karbohidrogenli) yanacaqların daxili yanacaqlı mühərriklərdə yandırılması şəhərlərin havasının aerozol tərkibini
14C və 40K-la xeyli zənginləşdirir.
Fosfor gübrələrindən istifadə olunması da ekosistemin bütün həlqələrində əlavə şüalanma yükü yaradır.
Burada ən çox radiasiya təcavüzü nitrofos, ammonium-fosfat, fosforit ununda müşahidə olunub 50 Bk/kq
-1
(Bk
– bekkarel=1parçalanma/s) keçir, dozanın formalaşmasında maksimum bioloji effektli radionuklidlərin α -
şüalandırıcı maksimum iştirak edir.
Qlobal dəyişən radiasiya təsirlərdən başqa, əlavə ekosistem şüalanma yükü, praktiki olaraq bütün iri
şəhərlərdə yerləşən metallurgiya müəssisələri tərəfindən daxil edilir.
Xüsusi antropogen ekoloji yeni şüalandırıcılara nüvə-energetik mənşəli radionuklidlər aiddir. Nüvə
silahlarının sınaqdan keçirilməsi şimal yarımkürəsində radionuklidlərin nisbətən bərabər paylanmasına səbəb
olmuşdur. 1945-ci ildən 1991-ci ilə qədər planetimizdə nüvə partlayışlarının ümumi sayı 205, o cümlədən
atmosferdə 508 olmuşdur. Belə partlayışların ən çoxu ABŞ-da aparılmış uyğun olaraq 1085 və 205, ikinci yeri
Rusiya tutaraq (SSRİ) – 715 və 215 təşkil etmişdir. Fransa 182 partlayış (45-i atmosferdə) həyata keçirmişdir.
Böyük Britaniya və Çin – uyğun olaraq 42 və 31 (atmosferdə 21 və 22) partlayış yerinə yetirmişdir.
İkinci yeri energetik təyinatlı nüvə reaktorları (AES) (dünyanın elektrik enerjisinin 30%-ni istehsal edir) və
Şimali Amerika, Asiya və Avropa ölkələrində nisbətən bərabər paylanmış tədqiqat reaktorları tutur.
Nüvə-energetik mənşəli daha güclü radioaktiv çirklənmiş mühitin tərkibinə daxil olan mənbənin
müxtəlifliyindən asılı olmayaraq, əsas uzunömürlü radionuklidlər sezium (
137
Cs), stronsium (
90
Sr), az miqdarda
plutonium (
239
Pu və
240
Pu) hesab olunur. Bu radionuklidlərin parçalanma sürəti, onların mühitdə toplanma
sürətindən olduqca aşağı olduğundan, müasir mühafizə sistemi və mühitə atılan radionuklidlərin norması
şəraitində ekosistemlərdə şüalandırıcıların toplanmasına səbəb olur.
Sr – 90 və Cs – 137, m Kü/km
2
(Bk/m
-2
)-in şimal yarımkürəsində yağıntılar nəticəsində torpaqda toplanma
səviyyəsi aşağıdakı kimidir:
İl
1958
1963
1968
1973
9
0
Sr … 6,67 (250)
29,5 (1100) 37,2 (1400)
35,2 (1200)
137
Cs … 10,8 (396) 47,2 (1750)
56,3 (2100)
56,3 (2100)
1 Kü (küri) = 3,7·10
10
Bk (bekkarel)
Sezium (
137
Cs) – parlaq qızılı yumşaq metaldır, oksigen və su ilə gurultulu qarşılıqlı təsir yaradaraq partlayış
əmələ gətirir, kimyəvi xassələrinə görə kaliuma yaxındır. Sabit şəkildə Cs – 133 izotopunun mühitdə miqdarı
olduqca azdır (yer qabığında, insanın və heyvanın sümük toxumasında 10
6
%, dəniz suyunda - 3·10
-8
%). Nüvə
energetikası təşəkkül tapmamışdan əvvəl sezium izotopu tamamilə olmamışdır. Təbii bioloji funksiya daşımır.
137
Ss daha çox ekoloji-radiasiya əhəmiyyəti kəsb edir. 2000-ci ildə il ərzində dünyanın AES-lərinin atdığı
seziumun cəmi 22,2·10
19
Bk (6,0·10
9
Kü) təşkil edir. Çernobıl AES-nin qəzası zamanı bu izotop – 22,9·10
2
Kü
olmuşdur. Nüvə reaktorlarında uran, plutoniumun bölünməsi, nüvə partlayışı zamanı əmələ gəlir. Tibbdə,
metallurgiyada, kənd təsərrüfatında α - şüalandırıcı kimi istifadə olunur. Hazırda az miqdarda xarici mühitin
bütün obyektlərində rast gəlinir.
Stronsium (
90
Sr) – gümüşü kalsiumabənzər metaldır, oksid qişası ilə örtülü olur, reaksiyaya pis girir.
Mürəkkəb Ca – Fe – Al – Sr kompleksləri formalaşdıqda ekosistemin metabolizminə qoşulur. Stabil izotopun
torpaqda, sümük toxumalarında və mühitdə 3,7·10
-2
%-ə, dəniz suyunda, əzələ toxumalarında isə 7,6·10
-4
%-ə çatır.
Bioloji funksiyası aşkar olunmayıb, zəhərli deyil, kalsiumu əvəz edə bilər. Mühitdə radioaktiv izotopu yoxdur.
Plutonium (
239(240)
Pu) – gümüşü ağ metaldır, bərk həll olunmayan oksidlər əmələ gətirir. Enerjinin
yığcam (kompakt) mənbəyi və nüvə yanacağı kimi, nüvə silahlarının istehsalında istifadə edilir. Plutonium
mühitdə olan nüvə mənşəli radionuklidlərin 1%-nə qədərini təşkil edir. Plutoniumun 10%-ə qədəri suda həll
olan formaya keçə bilir və sonrakı bioloji zəncirlərdə miqrasiya edir.
Yod (
131(129)
j) – Qara parıltılı rəngli qeyri metaldır. Asan sublimasiya olunur (buxara çevrilir). Son
məlumatlara əsasən
129
j litosferdə uranın öz-özünə bölünməsi ilə əmələ gəlir. Onun hesablama konsentrasiyası
1 q stabil
127
j-a 10
-14
q təşkil edir. Torpaqda onun miqdarı (stabil yoda görə) 0,14·10
-4
%, okeanda
isə
0,049·10
-4
təşkil edir.
Dostları ilə paylaş: |