O nouă întrebare care mi-a fost pusă de studenții IES unde am mers să susțin discursul:

nuclear

6. Cum se măsoară radioactivitatea și ce efecte are?

Există magnitudini ușor de măsurat, pentru că sunt imediate sau pentru că suntem foarte obișnuiți cu ele: înălțime, temperatură, viteză, dar există și alte magnitudini care, pentru că nu sunt atât de comune, sau pentru că sunt foarte abstracte și nu foarte atins. ne costă mult mai mult. Măsurile legate de radioactivitate provin din acest al doilea grup.

Radioactivitatea este o eliberare de energie într-o formă specifică și, prin urmare, unitățile de energie ar fi adecvate pentru a măsura cantitățile de radioactivitate eliberate. Poate fi măsurat în jouli sau în calorii. Și acest lucru s-ar aplica și pentru a măsura cantitățile de lumină, cantitățile de căldură, cantitățile de muncă: toate formele de energie sunt, într-o oarecare măsură, echivalente și sunt măsurate în aceleași unități.

Dar fiecare formă de energie are particularități, ceea ce duce la inventarea unor modalități de a o măsura mai aproape de nevoia pe care o avem de a o cunoaște mai bine și de a-i măsura efectele. De aceea au fost inventate noi unități, care sunt adesea puțin cunoscute.

Radioactivitatea este cauzată de degradarea nucleelor ​​radioactive, spontan sau cauzată. În sistemul internațional de unități, în vigoare în Spania și în majoritatea țărilor, becquerelul (Bq) este definit ca unitatea de activitate radioactivă, echivalentă cu 1 descompunere pe secundă. Această valoare este foarte mică în multe cazuri. Înainte fusese definită unitatea de activitate numită curie (Ci). 1 curie este egal cu 37 miliarde becquereli.

Această unitate nu oferă o idee despre cantitatea totală de energie absorbită de un corp (doza absorbită), care este valoarea importantă în scopuri practice. De aceea griul (Gy) a fost definit în SI, care este doza absorbită de radiații ionizante echivalentă cu 1 joule per kg de substanță. Înainte se folosea o altă unitate, numită rad. 1 Gy = 100 rad.

O doză de 20 Gy de radiație ionizantă primită simultan este fatală. Dacă o persoană de 70 kg ar fi primit-o, ar fi primit 1.400 de jouli, ceea ce echivalează cu doar 336 de calorii. Această valoare este foarte mică: este echivalentă cu energia chimică care este ingerată atunci când se mănâncă 84 mg zahăr sau 37 mg ulei. Este modul de a-l primi, sub formă de radiații ionizante, care provoacă moartea.

Dar această unitate nu este suficientă pentru a ne oferi o idee despre efectele pe care le are radiația asupra ființelor vii, deoarece o doză de radiație primită sub formă de fotoni (raze gamma sau X) nu este aceeași cu aceeași doză primită în formă de particule mai grele (neutroni, protoni, radiații alfa), care au efecte mai dăunătoare. Din acest motiv, a trebuit inventată o altă unitate, numită sievert (Sv), care este definită ca doza echivalentă de radiații ionizante. 1 Sv este egal cu 1 Gy dacă radiația este absorbită sub formă de fotoni (radiații electromagnetice) sau electroni, dar 1 Sv este egal cu 2 Gy dacă protonii sunt absorbiți, 5 până la 10 Gy dacă neutronii sunt absorbiți și 20 Gy dacă sunt particule alfa. Înainte, se folosea o altă unitate, numită rem. 1 Sv este 100 rem.

Pe de altă parte, nu este același lucru că doza este primită difuz în tot corpul decât într-un organ specific. Modul în care primiți radiații este, de asemenea, important. Pielea acționează ca o barieră și oprește radiațiile mai mult decât dacă este ingerată cu alimente sau dacă este respirată. Există multe tabele bazate pe date experimentale (ca urmare a incidentelor sau accidentelor la centralele nucleare sau a radiațiilor primite de la bombele nucleare în cadrul testelor) care indică efectele unei doze echivalente de radiații primite în 1 oră, 1 zi sau 1 an.

De exemplu, dozele într-o zi mai mică de 0,2 Sv nu sunt considerate a produce efecte măsurabile. Acestea sunt de obicei limitele autorizate pentru lucrătorii instalațiilor cu radiații ionizante (operatori de raze X, centrale electrice, submarine cu energie nucleară etc.). Dozele cuprinse între 0,2 și 1 Sv reduc temporar producția de celule roșii din sânge și provoacă dureri de cap. Dozele între 1 și 2 Sv generează vărsături, oboseală și mortalitate de 10% în luna următoare.

Aceste simptome se înrăutățesc cu căderea părului, sângerări, infertilitate, mutații genetice, până la valori mai mari de 10 Sv, care cauzează deces aproape sigur într-o săptămână, chiar dacă există tratament medical.

Dacă radiațiile sunt recepționate treptat în timp, efectele sunt mai puține, cu atât mai puține radiații sunt primite. Există multe modalități de a primi radiații ionizante: raze X sau scanări CT, raze cosmice primite pe zboruri de mare altitudine, respirație de gaz de radon pe care multe clădiri o degajă zilnic, trăind în anumite regiuni ale planetei unde există o intensitate mai mare radioactivitate naturală decât în ​​alte locuri, sau consumă anumite legume.

Cu oarecare frivolitate, a fost definită o altă unitate de doză radioactivă: doza echivalentă în banane (BED sau doză echivalentă cu banana). Într-adevăr, bananele conțin în mod natural o anumită cantitate de potasiu (aproximativ 600 mg într-o banană de 150 g), din care o mică parte (0,070 mg) este potasiu-40, radioactiv. Echivalent cu 18,5 Bq. Este un lucru mic, dar măsurabil. De asemenea, moderat radioactive sunt fasolea, ouăle, țevile, avocado și, în special, nucile de Brazilia. Această unitate din banane este uneori utilizată pentru a compara aportul de alimente ușor contaminate.

De exemplu, s-a constatat că laptele de la o fermă de lângă Fukushima (care nu a fost comercializat) conține 1510 Bq/kg. Consumul unui pahar din acest lapte (200 mg) ar fi, din punctul de vedere al radioactivității ingerate, echivalent cu consumul a 16 banane normale. Legea japoneză autorizează laptele să aibă valori de activitate de 300 Bq. În spanac, până la 2000 Bq/kg sunt autorizate, iar unele probe care ating 15000 au fost detectate în Fukushima. Aceste valori nu sunt strict periculoase, deoarece valorile legale sunt sub valorile despre care se știe că produc măsurabile. efecte. Deocamdată (3-21-11) sunt simple indicații ale scurgerilor radioactive care au avut loc la uzină.

Notă lingvistică: Gray, Sievert, Curie și Becquerel au fost oameni de știință legate de studiul radioactivității. De fapt, Madame Curie a inventat conceptul de radioactivitate și probabil a murit din cauza efectelor sale.

NB 13-9-12 Unele amprente greșite din acest post au fost corectate. Mai multe detalii aici

Profesor emerit de inginerie chimică la Universitatea din Barcelona. Autor al cărților de știință populară: La truita cremada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya, catalană) și Tortilla quemada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya). Els secrets de les etiquetes (2007, Ed. Mina, catalană) și Secretele etichetelor (2007, Ed. Ariel). Vaca sferică (2008, editorial Rubes, catalan). Sferificări și macaroane (2010, Ed. Ariel), Chimia fiecărei zile (2016, Publicații de la Universitat de Barcelona, ​​catalană) și Chimia în bucătărie: o scufundare rapidă (2018, Tibidabo Ediciones).

Director științific al Comitetului spaniol pentru detergență, agenți tensioactivi și produse conexe (CED). Membru al consiliului de administrație al Asociației Catalane de Științe a Alimentației (ACCA) și al Colegiului-Agrupare de Quimici din Catalunya.

Natura ființei umane este artificialitatea sa: voința de a adapta mediul la nevoile sale. Prin urmare, tehnologia și știința aplicată. Vom vorbi despre asta, în special despre viața noastră de zi cu zi. Și, de asemenea, al artei științifice, al limbajului științifico-cotidian. Ne vom distra bine.