تلوث إشعاعي

الرمز المستخدم للتحذير من الإشعاعات

التلوث الإشعاعي، الذي يسمى أيضًا التلوث المُشع، هو ترسب أو وجود مواد مشعة على الأسطح أو داخل المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات (بما في ذلك جسم الإنسان)، حيث يكون وجودها غير مقصود أو غير مرغوب به (حسب تعريف الوكالة الدولية للطاقة الذرية).

يمثل هذا التلوث خطرًا بسبب اضمحلال النشاط الإشعاعي للملوثات، والذي تنتج عنه تأثيرات ضارة مثل الإشعاعات المؤينة (أي أشعة ألفا وبيتا وغاما) والنيوترونات الحرة. تُحدّد درجة الخطر من خلال تركيز الملوثات، وطاقة الإشعاع المنبعث، ونوع الإشعاع، وقرب التلوث من أعضاء الجسم. من المهم أن يكون واضحًا أن التلوث يؤدي إلى خطر الإشعاع، وأن مصطلحي «الإشعاع» و «التلوث» لا يمكن تبادلهما.

يمكن تصنيف مصادر التلوث الإشعاعي إلى مجموعتين: طبيعية وأخرى من صنع الإنسان. بعد تفريغ الاحتواء النووي في الغلاف الجوي أو خرق احتواء المفاعل النووي، سيتلوث كل من الهواء والتربة والأشخاص والنباتات والحيوانات في المنطقة المجاورة بالوقود النووي ونواتج الانشطار النووي. إن قارورة منسكبة من المواد المشعة مثل نترات أورانيل، تلوث الأرض وأي قطع مُستخدمة لمسح هذا التسرب. تشمل حالات التلوث الإشعاعي واسعة الانتشار حلقية بيكيني، ومصنع روكي فلاتس في كولورادو، وكارثة فوكوشيما دايتشي النووية، وكارثة تشيرنوبل، والمنطقة المحيطة بمرفق ماياك في روسيا.

مصادر التلوث

يمكن أن تكون مصادر التلوث الإشعاعي طبيعية أو من صنع الإنسان.

يعود التلوث الإشعاعي لعدة أسباب. يمكن أن يحدث بسبب إطلاق الغازات المشعة أو السوائل أو الجزيئات. على سبيل المثال، إذا انسكبت النويدات المشعة المستخدمة في الطب النووي (عن طريق الصدفة، أو كما هو الحال في حادثة غويانيا الإشعاعية، بسبب الجهل)، بالتالي يمكن للناس نشر المادة أثناء تجولهم.

ويمكن أن يكون التلوث الإشعاعي نتيجةً حتميةً لعمليات معينة، مثل إطلاق الزينون المشع في إعادة معالجة الوقود النووي. في الحالات التي لا يمكن فيها كبت المواد المشعة، يمكن تخفيفها إلى تركيزات آمنة. للاطلاع على مناقشة التلوث البيئي حول بواعث ألفا، يرجى مراجعة الأكتينيدات في البيئة.

التهاطل النووي هو توزع التلوث الإشعاعي جرّاء 520 انفجارًا نوويًا حدث في الغلاف الجوي في الفترة من الخمسينيات وحتى الثمانينيات.

في الحوادث النووية، يُعرّف الطرف المصدر باعتباره مقياسًا لنوع وكمية النشاط الإشعاعي المنطلق، مثل فشل احتواء المفاعل. تعرّفه اللجنة التنظيمية النووية للولايات المتحدة بأنه «أنواع وكميات المواد المشعة أو الخطرة التي تُطلق في البيئة بعد وقوع حادث».

لا يشمل التلوث المواد المشعة المتبقية، التي تبقى في موقع ما بعد انتهاء تفكيك السلاح النووي. لذلك، لا يُشار إلى المواد المشعة في الحاويات محكمة الإغلاق والمحددة بالشكل الصحيح باسم التلوث، على الرغم من أنه يمكن أن تكون وحدات القياس هي نفسها.

الاحتواء

الاحتواء هو الطريقة الأساسية لمنع انتقال التلوث إلى البيئة أو الاتصال به أو ابتلاعه من قبل البشر.

يميّز الوجود داخل الاحتواء المقصود الموادَ المشعة عن التلوث الإشعاعي. وعندما تتركز المواد المشعة على مستوى يمكن اكتشافه خارج الاحتواء، يُشار عمومًا إلى المنطقة المتأثرة بأنها «ملوثة».

هناك عدد كبير من التقنيات لاحتواء المواد المشعة بحيث لا تنتشر خارج نطاق الاحتواء وتصبح ملوثة. في حالة السوائل يكون ذلك عن طريق استخدام خزانات أو حاويات عالية السلامة، عادةً تكون مع نظام حوض بحيث يمكن اكتشاف التسرب بواسطة أجهزة إشعاعية أو تقليدية.

وفي الحالات التي يُحتمل أن تصبح فيها المواد منقولة جوًا، يُستخدم صندوق القفازات على نطاق واسع، وهو أسلوب شائع في عمليات المختبرات والعمليات الخطرة في العديد من الصناعات. يُحتَفظ بعلب الغاز تحت ضغط سلبي بسيط ويُرشَّح غاز التهوية في فلاتر عالية الكفاءة، والتي تُراقَب بواسطة أجهزة تصوير إشعاعي لضمان عملها بشكل صحيح.

النشاط الإشعاعي الذي يحدث بشكل طبيعي

توجد مجموعة متنوعة من النويدات المشعة بشكل طبيعي في البيئة. توجد عناصر مثل اليورانيوم والثوريوم ونواتج الاضمحلال في الصخور والتربة. والبوتاسيوم-40، وهو نويدة ابتدائية، يشكل نسبة صغيرة من كل البوتاسيوم وهو موجود في جسم الإنسان. أما النويدات النووية الأخرى، مثل الكربون-14، الموجودة في جميع الكائنات الحية، فهي تنشأ باستمرار بواسطة الأشعة الكونية.

لا تشكّل هذه المستويات من النشاط الإشعاعي خطرًا كبيرًا ولكنها يمكن أن تسبب خلطًا في القياس. تواجه مشكلة معينة في غاز الرادون الناتج بشكل طبيعي والذي يمكن أن يؤثر على الأدوات التي تُضبَط للكشف عن التلوث بالقرب من مستويات طبيعية ويمكن أن تسبب إنذارات خاطئة. يتطلب هذا مهارة مشغل معدات المسح الإشعاعي للتمييز بين الإشعاع الطبيعي والإشعاع الذي ينبع من التلوث.

يمكن أن تُنقَل المصادر الطبيعية المشعة إلى الأسطح أو تُكثَّف بالأنشطة البشرية مثل التعدين واستخراج النفط والغاز واستهلاك الفحم.

مراقبة التلوث والتحكم به

يمكن أن يوجد تلوث إشعاعي على الأسطح أو بكميات كبيرة في المواد أو الهواء، وتُستخدم تقنيات متخصصة لقياس مستويات التلوث من خلال الكشف عن الإشعاع المنبعث.

مراقبة التلوث

تعتمد مراقبة التلوث بشكل كامل على النشر والاستخدام الصحيح والملائم لأدوات مراقبة الإشعاع.

تلوث الأسطح

يمكن أن يكون تلوث المحيط إما ثابتًا أو «حرًا». وفي حالة التلوث الثابت، لا يمكن نشر المواد المشعة، بحكم تعريفها، ولكن يبقى إشعاعها قابلًا للقياس. في حالة التلوث الحر، هناك خطر انتشار التلوث على الأسطح الأخرى مثل الجلد أو الملابس، أو التصريف في الهواء. يمكن أن يُقشر سطح خرساني ملوث بالإشعاع على عمق محدد، ما يؤدي إلى إزالة المواد الملوثة للتخلص منها.

أما بالنسبة للعمال المهنيين، فتوجد مناطق خاضعة للرقابة، حيث يمكن أن يكون هناك خطر تلوث. ويُتحكم في الوصول إلى هذه المناطق بمجموعة متنوعة من تقنيات الحواجز التي تنطوي أحيانًا على تغيير الملابس والأحذية حسب المطلوب. يُراقب عادةً التلوث داخل منطقة خاضعة للمراقبة بانتظام. وتؤدي أجهزة الحماية من الإشعاع (آر بي آي) دورًا رئيسيًا في مراقبة واكتشاف أي انتشار محتمل للتلوث، كما تُركّب غالبًا مجموعات من أجهزة المسح المحمولة يدويًا ومراقبات النطاق المثبتة بشكل دائم مثل أجهزة مراقبة الجسيمات المحمولة جوًا وأجهزة مراقبة أشعة غاما في المنطقة. عادةً ما يكون كشف وقياس التلوث السطحي للعاملين والمنشآت بواسطة عداد غايغر أو عداد وميضي أو العداد التناسبي. يمكن أن تميز العدادات التناسبية وعدادات الوميض الفوسفورية المزدوجة بين تلوث ألفا وبيتا، لكن عداد غايغر لا يمكنه التمييز. وتُفضل كواشف الوميض بشكلٍ عام لأجهزة المراقبة المحمولة باليد، وهي مصممة بنافذة اكتشاف كبيرة لجعل مراقبة المناطق الكبيرة أسرع. تميل كواشف غايغر إلى استخدام نوافذ صغيرة، وهي أكثر ملاءمة لمراقبة المناطق الصغيرة من التلوث.

مكافحة التلوث الإشعاعي

مكافحة التلوث الاشعاعي تتم بما يلي:

• وضع تحذيرات في أماكن تواجد الإشعاعات.
• مراقبة التلوث الإشعاعي باتخاذ إجراءات الوقاية والأمن.
• تغطية أرضيات المباني بطبقة من مادة مقاومة للتفاعلات الكيميائية وللحرارة وأن تلصق لصقا جيدا لضمان عدم تسرب المواد المشعة تحتها.
• التهوية اللازمة في أماكن العمل بالإشعاعات والمواد المشعة.
• اتباع وتطبيق المواصفات المطلوبة بالنسبة للأسطح والجدران.
• الكشف عن التلوث الإشعاعي بواسطة الأجهزة المخصصة لذلك.
• تخزين المواد المشعة في أماكن آمنة مثل الدور الأرضي من المبنى مع تزويد المخزن عند مجاريه بأجهزة الكشف عن التلوث الإشعاعي مع ضرورة وضع المواد المشعة بالمخزن داخل حاويات ودروع مناسبة.
• معالجة النفايات المشعة عن طريق مكونات السيليكون تيتانيوم والأكسجين التي تسحب السيزيوم المشع منها.

وهناك العديد من أنواع التلوث الإشعاعي الناتجة عن الصناعات الكيماوية. كما أن استخدام بعض القنابل المحرمة دوليا في الحروب يؤدي إلى التلوث الإشعاعي كما حصل بعد قصف كلا من العراق وغزة من طرف القوات الأمريكية والاسرائلية.

انظر أيضًا

• طاقة نووية
• نشاط إشعاعي
• تجارب غير أخلاقية على البشر في الولايات المتحدة
• تحديد العمر إشعاعيا
• التحليل الكيميائي النيوتروني
• متلازمة الإشعاع الحادة
• اضمحلال عنقودي
• مفاعل نووي للأبحاث