Tuesday, October 18, 2011

Radioaktiivsus tervisele







Sievert on radioaktiivsuse ühik kus 1 sievert (Sv) tähistab 1 dzauli ioniseeriva kiirguse energia neeldumist 1 kg bioloogilise materjali poolt. Gray (Gy) on radioaktiivsuse ühik, kus 1 gray tähistab 1 dzauli ioniseeriva kiirguse energia neeldumist 1 kg suvalise materjali poolt. Ühik rem ja rad tähistavad kiirgust seosega 100 rem= 100 rad=1 sievert. 


Näide tsüklotroni kiirgusest. Sarnase tekkepõhjuse tõttu tekib radioaktiivsel lagunemisel sarnane helendus. Põhjuseks on hapnikust või lämmastikust elektronidele eemaldusega kaasnenud valgus.

Esimesed õnnetused kriitilise massi ületamisega (et tekitada ennast alal hoidev soojust tekitav ahelreaktsioon) toimusid sama 6kg plutooniumi keraga. Õnnetused põhjustasid eluohtlikku kiirgust kuid mitte tuumarelvale omast plahvatusi, mis eeldavad täpset lõhkeaine kasutamist ja suuremat sobiva isotoobi protsenti.
Esimene selle reaktori tõttu surnud isik oli Harry Daghlian. 1945. aastal tõstis ta käsitsi selle ümber neutroneid peegeldavaid volframist ja süsinikust (WC) koosnevaid telliseid (sarnaselt ülemise pildiga). Iga selline tellis peegeldas rohkem neutroneid tagasi plutooniumisse ja viis seda lähemale kriitilisele massile. Viimase tellise lisamisel paistis neutroni mõõdikute järgi, et viimane tellis põhjustaks kriitilist massi. Siiski kukkus see tal plutooniumi peale tekitades sellega kergema ahelreaktsiooni. Ta ei suutnud pealmist tellist eemaldada kuid ta lammutas ehitust veidi laiali, et reaktsioon peatada. Umbes 1016 tuuma pooldumise tagajärjel sai ta 5,1 sieverti jagu neutronite kiirgust, mis mõjus talle 25 päevaga surmavalt. Temaga oli samas laboris üks teine isik, kes sai vähem kiirgust ning suri 33 aastat hiljem leukeemia tõttu. 

1946. aastal kordus sarnane õnnetus. Louis Slotin hoidis neutroni peeglit õnnetuse ajal sarnaselt ülemise taaslavastusega. Slotin oli eelmisel aastal pannud kokku esimese lõhatud tuumarelva. Harry Daghlian'i (Slotin'i töökaaslane) surma järel oldi ohutusnõudeid lisatud nagu näiteks vähemalt 2 töötajat ruumis kuid Slotin'i töö ajal rikuti teisi reegleid. 
Volfram-süsinik telliste asemel olid neutroni peegliteks berülliumi poolkerad, mis pandi plutooniumi ümber. Alumine poolkera oli suurem. Slotin hoidis väiksemat berülliumi poolkera üleval oma vasaku käe põidlaga. Poolkerad olid ettenähtud eraldusmaterjali asemel (see eemaldati varem) lahutatud ainult kruvikeerajaga, mis polnud ettenähtud tööviis. Õnnetuse ajal libises kruvikeeraja ja poolkera langemisel ületati kriitiline mass. 
Sellel ajal oli ruumis 8 inimest. Ruumis olijad märkasid õhus ioniseeriva kiirguse tõttu tekkinud sinakat kiirgust ning kuumalainet. Slotin tundis suus haput maitset ja tugevat põletustunnet vasakus käes. Ta tõmbas käe valu tõttu automaatselt üles eraldades kiiresti berülliumi poolkera kuid selle ajaga saadud 21 sievertine kiiritus põhjustas majast välja saades oksendamist ja ta suri 9 päeva hiljem. Teised ruumis olijad jäid ellu.

1958. aastal toimus õnnetus Cecil Kelley'ga. Plutoonium oli lahustunud kujul vedeliku segajas. Õnnetuse ajal oli plutooniumi kontsentratsioon 200 korda üle ettenähtud koguse ning see oli lähedal kriitilisele massile. Segaja tööle panemisel liikus raskem vesi anuma külgede juurde ja keskel oleva keerise piirkonda kogunesid teised kergemad ained koos plutooniumiga. Plutoonium püsis vedeliku pinnal kuid keerise lehtri põhja vajudes tihenes see kitsamasse ruumi kokku põhjustades sellega lühiajaliselt kriitilise massi ületamist. Ahelreaktsioon kestis ~200 mikrosekundit ning 3 sekundiga hajus plutoonium uuesti laiali peatades reaktsiooni.
Kelley vaatas õnnetuse ajal redelil segus toimuvat ning kukkus õnnetuse ajal maha. Temaga ruumis olijad märkasid eredat sinist valgust. Kelley lülitas masina korraks välja ja siis tagasi tööle. Seejärel jooksis ta välja kus ta leiti ataksiaga lumes korrates, et ta põleb või et tal on kuum. Mõne minutiga lisandunud kohalolijad märkasid ta näonahas põletushaavu ja Kelley ise oli selleks ajaks teadvust kaotamas.
Uurijad ei leidnud ruumis alfa kiirgust kuid probleemse anuma juures oli gamma kiirguse intentsiivsus kümneid rad'e tunnis.
Esimese 100 minutit ei olnud Kelley eriti suhtlusvõimeline ja tal olid oksendamishood. Seejärel oli ta mõnda aega selgema mõtlemise ja kõnevõimeline. Vereproovi järgi sai ta ~36 sieverti, mis ületas surmava koguse ~5-10 kordselt ning eelnevate õnnetuste järgi järgi teati ette, et see oli surmav.
Kuue tunniga oli tal vähe lümfotsüüte (ühed valgelibled) alles jäänud.
24 tundi pärast õnnetust tehtud luuüdi biopsias oli üdi vesine ja ei sisaldanud punaliblesid.
35 tundi pärast õnnetust suri ta südamerikke tõttu. Eelnevalt oli tal intentsiivne ärevuse ja higistamise hoog koos hallika naha ja ebakorrapärase pulsiga.

No comments:

Post a Comment