Radioaktiivsus: erinevus redaktsioonide vahel
Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P Tühistati kasutaja 95.129.198.45 (arutelu) tehtud muudatused ja pöörduti tagasi viimasele muudatusele, mille tegi Kuriuss. |
Resümee puudub |
||
1. rida:
'''Radioaktiivsus'''
Tuuma lagunemine võib toimuda kas
Tuuma lagunemise tulemusena võib tuum jääda
== Radioaktiivusega seotud ühikud ==
==Radioaktiivsuse uurimise ajaloost==▼
Radioaktiivsuse suurust on võimalik kirjeldada erinevate füüsikaliste suurustega. Radioaktiivse lagunemise kiirust näitab [[poolestusaeg]]. Selle aja jooksul on pool esialgsest radioaktiivsest ainest lagunenud. Ajaühikus 1 sekund toimunud lagunemiste arvu näitab ühik [[bekrell]] (Bq), mis on ühtlasi ka radioaktiivsuse ühik [[SI]]-süsteemis alates aastast 1975.<ref>Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Büroo (BIPM) 15. Vihtide ja Mõõtude Peakonverentsi (CGPM) resolutsioon 8 http://www.bipm.org/en/CGPM/db/15/8/ (04.11.2016)</ref> Varasem ühik radioaktiivsele lagunemisele oli kürii (1 Ci=3,700x10<sup>10</sup> Bq) ning oli määratud 1 grammi raadium-226 lagunemise aktiivsusega.<ref name=":0" />
Radioaktiivsuse avastas [[1896]]. aastal [[Prantsusmaa|prantsuse]] füüsik [[Henri Becquerel]]. Ta märkas, et valguskindlas pakendis [[Fotoplaat|fotoplaadid]] riknesid, kui nende lähedale asetati [[Kolb (keemia)|kolb]] [[uraan|uraanisooladega]]. Katsete seeria abil tegi ta kindlaks, et [[uraan|uraaniühendeist]] lähtub suure läbitungimisvõimega [[kiirgus]], mis mõjub fotoplaadile analoogiliselt valgus- või [[röntgenikiirgus|röntgenikiirtega]]. Et [[uraan]]i kiirguse intensiivsus ei sõltunud välistingimustest, vaid üksnes [[uraan]]i kogusest, luges ta selle uraaniühendite sisemiseks omaduseks – radioaktiivsuseks ([[ladina keel|lad.]] ''radio + activus'' – kiirgustoime). ▼
Radioaktiivsust saab iseloomustada ka neeldunud energia kaudu. Neeldunud kiirguse energiat näitavad ühikud [[grei]] (Gy) ja [[siivert]] (Sv). Mõlemad ühikud näitavad, kui palju [[Ioniseeriv kiirgus|ioniseerivat kiirgust]] neeldub 1 kg aine kohta, kuid need ei ole siiski samad. Siivert näitab [[Ekvivalentdoos|ekvivalentdoosi]] ning võib mõningatel juhtudel osutuda samaks neeldumisdoosi greiga, nt beeta-, gamma- ja röntgenkiirguse korral. Alfakiirguse korral on ekvivalentdoos 20 korda suurem neeldumisdoosist ning neutronitel 5-20 korda suurem sõltuvalt nende energiast.<ref name=":0" />
Aastal [[1897]] märkasid [[Marie Curie|Marie]] ja [[Pierre Curie]], et uraaniühendite aktiivsus säilib ka pärast [[metall|metallilise]] uraani eraldamist. [[Keemia|Keemikutena]] hakkasid nad otsima kiirgusallikat, viies [[maak|maagijäätmetega]] läbi [[keemiline reaktsioon|keemilisi reaktsioone]] ja mõõtes saaduste aktiivsust. Sel meetodil õnnestus neil 1898. aasta maagijäätmeist eraldada kaks senitundmatut metalli – [[poloonium]]i ja [[raadium]]i – mille aktiivsus ületas uraani oma tuhandeid kordi. Neist aktiivsema – [[poloonium]]i – omapäraks on aktiivsuse kiire vähenemine, mida hakati seostama [[poloonium]]i [[aatomituum]]ade muundumisega mittekiirgavaks aineks – [[plii]]ks.▼
▲== Radioaktiivsuse uurimise ajaloost ==
==Radioaktiivsed elemendid==▼
▲Radioaktiivsuse avastas
▲Aastal
▲== Radioaktiivsed elemendid ==
Kõik [[vismut]]ist suurema [[prooton]]ite arvuga [[keemiline element|elemendid]] on radioaktiivsed. Radioaktiivse lagunemise käigus muutub sageli üks radioaktiivne element teiseks, mistõttu esinevad "radioaktiivse lagunemise read". Tuntakse kolme radioaktiivse lagunemise rida:
*[[tooriumi rida]]
16. rida ⟶ 21. rida:
*[[aktiiniumi rida]]
Nende lagunemiste lõppsaadusteks on [[plii]] stabiilsed isotoobid <sup>208</sup>Pb, <sup>207</sup>Pb ja <sup>206</sup>Pb.
== Radioaktiivse kiirgusega allikad ==
Radioaktiivse kiirguse kogudoos, mis inimene aastas saab, on keskmiselt 2,8 mSv ning sellest 85% on looduslikest allikatest. Looduslikust radioaktiivsest kiirgusest suurimat osa omavad radoon (~1,2 mSv/a) ning taustkiirgus, mille vähendamiseks eriti võimalusi pole. See taustkiirgus ehk foon annab aastas umbes doosi 1 mSv ning sisaldab endas kosmilist kiirgust, gammakiirgust ja inimese enda radioktiivsete nukleiidide kiirgust.<ref name=":0" />
Tehislikest kiirgusallikast põhilise osa annab meditsiinis kasutatav kiirgus, mis moodustab 14% kogudoosist. Valdavalt kasutatakse [[Röntgenikiirgus|röntgenkiirgust]], kuid ka gammakiirgust ja elektrone ehk beetakiirgust. Tehiskiirguse allikateks on veel tuumakatastroofid, tarbekaubad (nt helendavad numbrilauad kelladel, suitsuandurid), radioaktiivsed heitmed tuumakatsetustest, tuumaenergeetikast, militaarehitistest, tööstusest, meditsiiniasutustest, teadusasutustest.<ref name=":0" />
Osa kiirgusest saadakse tänu elukutsele ning üldjuhul on tegemist loodusliku kiirgusega. Kutsekiiritus esineb eelkõige lennunduses, kaevandustes ja ehitustel. Lennunduses on tavapärasest suurem kosmiline kiirgus, kuna kõrgemas atmosfäärikihis on kosmilise kiirguse intensiivsus suurem ning seega ka kiiritusdoos suurem. Kaevandustes on sageli suurem radoonisisaldus õhus ning väike osa inimestest puutub kokku ka maakidega, millel on keskmisest suurem radioaktiivsus.<ref name=":0" />
== Radioaktiivse kiirguse mõju inimesele ==
Inimene ei tunneta radioaktiivset kiirgust ning seetõttu on see üks ohtlikumaid kiirgusi. Rahvusvaheliselt on kehtestatud töötajatele lubatud kiirgusdoosile ülempiir. Maksimaalne kiirgusdoos 50 mSv aastas ning 100 mSv viie aasta jooksul.<ref name=":0" />
Kiirituse tagajärg sõltub suuresti neeldunud doosist ja selle kestvusest. Kiiritusest tulenev pöördumatu kahjustus võib viia surmani mõne nädalaga, näiteks kui terve keha saab neeldunud doosi 50 greid lühikese aja jooksul, siis on surm vältimatu. Väiksemate dooside korral (5 grei) on võimalik õigeaegse raviga surma vältida, kuid ilma ravita on ilmselt luuüdi ja seedekulgla kahjustus siiski surmav. Üldiselt on nii, et mida väiksemad on doosid ning mida suuremale ajale see doos langeb, seda paremini organism suudab ennast ise ravida. See aga ei välista hilisemaid kõrvalmõjude avaldumisi. Tagajärjed võivad ilmneda alles mitmekümne aasta pärast või isegi kiiritust saanud inimese lastel.<ref name=":0" />
Kõige sagedasem ioniseeriva kiirguse tagajärg on [[Vähk (haigus)|vähk]], mis avaldub alles mitmeid aastaid hiljem. See on ka põhjus, miks noori inimesi püütakse rohkem säästa kiiritamise eest. Noortel inimestel on elu lõpuni rohkem aega ning seega jõuab kiirituse tagajärjel tekkinud mutatsioon areneda vähiks.<ref>National Cancer Institute (USA) https://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/risk/age (04.11.2016)</ref>
Radioaktiivne kiirgus suudab mutatsioone tekitada ka suguelundites, mistõttu võib sugurakkudes tekkinud muutuste tulemusena sugurakk edasi kanda pärilikke haigusi. Nende haiguste hulgas võib olla nii kergeid ainevahetushäireid kui ka vaimseid häireid ja varajast surma. Võimatu ei ole ka olukord, kus kiirgus põhjustab inimese steriilsuse ehk kaob võimalus laste saamiseks. Sarnaselt sugurakkude kiiritamisele on soovitav vältida ka raseduse ajal radioaktiivse kiirguse saamist, eriti kõhupiirkonda. Kõige ohtlikum aeg emaüsas olevale lapsele on 8-15 nädalat pärast viljastumist. Selles ajavahemikus kiirituse saanutel on suurim alaarengu võimalus. Looteeas kiiritust saanud kuni 15-aastastel lastel on vähki haigestumise tõenäosus 2 korda suurem.<ref name=":0" />
Siinjuures tuleb rõhutada, et kuigi väikeste dooside korral doosi suurenemine tõstab tõenäosust mingi haiguse avaldumiseks, siis selle raskusaste ei sõltu kiirituse käigus saadud energiakogusest.<ref name=":0" />
== Radioaktiivsuse mõõtmine Eestis ==
Oma [[Kiirguskeskus|Kiirguskeskuse]] sai Eesti 1. jaanuar 1996. aastal. Selle mõtte käis välja juba 1994. aastal Andres Tarandi juhitav Eesti Vabariigi Valitsus, kui oma korralduses anti [[Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituut|Eesti Meteoroloogia ja Hüdroloogia Instituudile]] (EMHI-le) ülesanne luua Kiirguskeskus. Keskus moodustati EMHI Radioloogialaboratooriumist ning esimesteks ülesanneteks oli looduskiirguse seire teostamine Eesti riigi territooriumil, radioaktiivsete allikate käitlemise kontrollimine, suhtlemine [[Rahvusvaheline Aatomienergia Agentuur|Rahvusvahelise Aatomienergia Agentuuriga]] (IAEA), kiirgusalase informatsiooni levitamine jne. Hiljem lisandus veel mitteioniseeriva kiirguse (nähtav valgus, raadiosageduslik kiirgus jne) osakond.<ref>J. Kalam, ''Eesti Kiirguskeskus'' (Printall, Tallinn 1998)</ref>
Kiirguskeskus tegutses 2009. aasta veebruarini, mil see sai osaks [[Keskkonnaamet|Keskkonnaametist]]. Praegu jälgitakse õhus leiduvate osakeste radioaktiivsust ja üldist gammakiirguse taset, pinna-, mere- ja joogivee radioaktiivsust, Eestimaise toorpiima ja teiste toiduainete radioaktiivsust ning kiirgusohtlike piirkondade kiirgustaset. Proovides huvitavad Keskkonnaametit järgmised radio[[Nukliid|nukliidid]]: [[triitium]] ehk üliraske vesinik, berüllium-7, [[kaalium]]-40, [[strontsium]]-90, [[tseesium]]-137, [[raadium]]-226 ja raadium-228.<ref name=":1">Keskkonnaamet, Kiirgus, Kiirgusseire, http://www.keskkonnaamet.ee/keskkonnakaitse/kiirgus-3/kiirgusseire/ (30.10.2016)</ref>
== Radioaktiivsus Eestis ==
Eestis jääb loodusliku radioaktiivsuse doos aastas vahemikku 2-4 mSv ning sellest 60-70% moodustab [[radoon]].<ref>Keskkonnaamet, Kiirgus, Looduskiirgus, http://www.keskkonnaamet.ee/keskkonnakaitse/kiirgus-3/looduskiirgus/ (04.11.2016)</ref> Valdav osa radoonist pärit pinnasest ja ehitusmaterjalidest, kus see tekib uraani isotoopide lagunemise tulemusena. Ehitusmaterjalides eraldumine sõltub eelkõige materjali poorsusest ja lõhelisusest (pragudega ja poorsetes materjalides eraldub radoon paremini). Eestis kõige uraanirikkamad kohad on klindivööndis. Tavaliselt on uraanisisaldus vahemikus 0,9-5,1 mg/kg, kuid [[Diktüoneemaargilliit|diktüoneemakildas]] 400-800 mg/kg. Tavalisest suurem uraanisisaldus on ka Lõuna-Eestis Devoni liivakivi tumeda savi ja [[Aleuriit|aleuriidi]] vahekihtides ning [[Tsirkoon|tsirkooni]] sisaldavates kihtides (<30 mg/kg).<ref name=":2">V. Petersell, V. Mõttus, K. Täht, "Nähtamatu ohuallikas Eestimaa pinnases," Eesti Loodus nr 2005/5, http://www.eestiloodus.ee/artikkel1116_1091.html (29.10.2016)</ref>
Tekkivatest radooni isotoopitest on kõige pikema poolestusajaga (3,82 päeva) radoon-222 ning seetõttu omab see ka suuremat tähtsust (ülejäänud 2-l isotoobil poolestusaeg alla minuti). Radoon on õhust raskem gaas ning koguneb seetõttu pinnaselähedasse kihti. Radoon kiirgab nii alfa-, beeta- ja gammakiirgust (selle edasisel radioaktiivsel lagunemisel tekib stabiilne [[plii]] isotoop Pb-206). Seetõttu on Eestis kehtestatud piirmäär 200 Bq/m<sup>3</sup>, et piirata selle kahjulikku mõju. Välisõhu radoonisisaldus on vahemikus 3-20 Bq/m<sup>3</sup>, ühekorruseliste elamute siseõhus keskmiselt 92 Bq/m<sup>3</sup>, kuid äärmuslikematel juhtudel 12 000 Bq/m<sup>3</sup>. Naaberriikides Soomes ja Rootsis on keskmine radoonisisaldus väiksem, vastavalt 84 ning 78 Bq/m<sup>3</sup>.<ref name=":2" /> Radoonisisaldust siseruumides on võimalik vähendada õhku ventileerides. Seevastu lõhed hoone seintes, vundamendis ja põrandas aitavad radoonil hoonetesse sisse tungida ning seega tõsta siseõhu radoonisisaldust.<ref name=":0" />
Kambrium-vendi põhjavesi sisaldab tavapärasest enam raadiumi isotoope Ra-226 ning Ra-228, seega võib joogiveega saadav doos olla kuni 9 korda (0.9 mSv/a) suurem seadusandlusega soovitatud efektiivdoosist. Üldiselt jäävad toiduainete ja joogiveega saadavad doosid alla detekteerimisläve, va kaalium-40, mille aastane efektiivdoos jääb vahemikku 0,2-0,5 mSv. Kaalium-40 on üks enim levinud looduslik radionukliid.<ref name=":1" />
Eelmise sajandi [[Tšornobõli katastroof|tuumakatastroof Tšornobõlis]] vallandas suuremas koguses radioaktiivseid aineid. Osa neist jõudsid ka Eestisse. Tänapäevalgi veel on võimalik märgata Kirde-Eestis atmosfääris tavapärasest tseesium-137 tasemest suuremat näitu.<ref name=":1" />
Radioonisisalduse suhtes eriti ettevaatlikud peaksid olema suitsetajad. Kõrge radoonitase on Eestis teiseks kopsuvähi tekitajaks suitsetamise järel ning seega suitsetamine muudab organismi radooni suhtes tundlikumaks ning tõenäosus haigestuda kopsuvähki on suurem.<ref name=":2" />
==Vaata ka==
*[[Radioaktiivse lagunemise seadus]]
== Viited ==
{{viited}}
[[Kategooria:Tuumafüüsika]]
| |||