Referat Fizica RADIATIILE Motto:”O descoperire in sine nu este niciodata buna sau rea…Bun sau rau este numai modul in care folosesc oamenii aceasta 58553jfn32fch7m descoperire." Energia Nucleara Istoria consumului de energie Unica sursa de energie care a alimentat civilizatia noastra pana in acest secol a fost energia solara , inmagazinata sub forma de energie chimica , prin procesul de fotosinteza , in surse regenerative (lemnul, apele , vintul) sau in combustibili fosili (carbune , petrol , gaze) a caror constanta de formare este de ordinul milioanelor de ani. fc553j8532fcch Am putea spune , farasa gresim prea mult , ca , sub aspect energetic am fost “sclavii Soarelui” si nu este de mirare ca popoarele din antichitate au facut din Soare unul dintre principalii zei ai religiilor primitive . Una dintre problemele principale, de a carei solutionare depinde dezvoltarea civilizatiei noastre , problema care a revenit pe I plan al preocuparilor din ultimii ani , este asigurarea cu energia necesara dezvoltarii activitatilor de baza care conditioneaza evolutia progresiva a nivelului de trai al populatiei globului terestru. Cntitatea de energie consumata de omenire a crescut , din epoca primitiva pana acum , de 2,5 milioane de ori .Este evident ca o astfel de crestere , nu poate fi nu poate sa nu conduca la o problema a energiei necesare pentru dezvoltarea viitoare a omeniri . Inceputul erei atomice Dupa cum am spus pana nu demult am fost “sclavii soarelui” ,dar primul pas catre dezrobirea fost facut de fizicianul Becqerel pe 26 feb. 1898 cand acesta a lasat cateva placi fotografice ferite de lumina , in apropierea unui minereu de uraniu . developandu-le le descopera innegrite, ca si cand ar fi fost expuse la lumina De aici, el a tras concluzia ca minereul de uraniu emite radiatii necunoscute. De aceea fizicienii francezi Marie Curie si Pierre Curie si-au dedicat multi ani cercetarii radiatiilor radioactive . Impreuna, acesti 3 cercetatori au primit premiul Nobel pentru fizica in 1903. Identificarea si cercetarea acestor radiatii incepe sa-i pasioneze pe cercetatori . Asa ca la inceputul secolului nostru Ruthefort si elevii lui , Chadwick, Cockfroft si Walton au investigat proprietatile nucleelor cu ajutorul unor particule accelerate artificial la energii cinetice mai mari decat cele ale radiatiilor, emise de substante radioactive. Radioactivitatea Obtinerea energiei nucleare este conditionata de prezenta radiatiilor radioactive. Radioactivitatea se prezinta ca un fenomen la care participa nucleele atomilor instabili , care se dezintegreaza emitand particule sau radiatii. Razele a (1) sunt nuclee de heliu, putin penetrante. Ele pot fi oprite chiar si de o foaie de hartie . Razele b (2) sunt electroni . Ele pot fi blocate de o foaie de aluminiu . Razele g (3) sunt energie pura . Ele pot fi blocate de plumb . Putem directiona acest tip de radiatie si asupra altor atomi , asa cum am bombarda o tinta cu proiectile . Particulele radioactive sunt proiectate cu putere asupra nucleelor tinta . Ele “umfla” masa acestor nuclee sau le sparg in fragmente . Provocand aceste radiatii fizitienii au posibilitatea de a studia structura atomilor in instalatii numite acceleratoare. Atunci cand bombardam cu raze alfa anumiti atomi care nu sunt radioactivi. Acest fenomen se numeste radioactivitate artificiala. Energia nucleara Fuziunea sta la baza obtinerii energiei nucleare. Acest proces consta in absorbirea unui neutron de catre un nucleu atomic de dimensiuni mari cum este cel de uraniu, care va deveni astfel instabil. El se va sparge in mai multe fragmente, cu degajare mare de energie termica, ceea ce accelareza puternic fragmentele rezultate, care ating viteze foarte mari. Datorita vitezei lor mari, aceste fragmente, in urma fisiunii pot patrunde, la randul lor in alti atomi, unde provoaca alte fisiuni. Intrebuintari ale energiei nucleare Obtinerea energiei electrice in centralele termo-electrice In 1990 existau 435 de centrale nucleare operationale acoperind 1% din necesarul energetic mondial. Intr-un reactor nuclear se obtine caldura prin dezintegrarea atomilor radioactivi de uraniu-235. Aceasta este folosita pentru a produce abur care pune in miscare rotorul turbinelor, generand electricitate.U-235 este un izotop relativ rar al uraniului, reprezentand doar 7% din cantitatea totala de uraniu disponibil. Restul este izotopul U-238. Un izotop este o forma a unui element identica chimic cu alti izotopi, dar cu masa atomica diferita. La fel ca si combustibilii fosili, U-235 nu va dura o vesnicie. Exista un anumit tip de reactor, numit reactor de “crestere”, care transforma U-238 intr-un alt element radioactiv, plutoniu-239. Pu-239 poate fi utilizat pentru a genera caldura. Pana acum doar sase tari au construit astfel de centrale experimentale. Dintre acestea, reactorul nuclear Phenix are cel mai mare succes. Daca acest tip de reactoarear deveni uzuale, rezervele mondiale de uraniu ar ajunge mii de ani. Pro si contra energiei nucleare Energia nucleara prezinta numeroase avantaje. Este economica: o tona de U-235 produce mai multaa energie decat 12 milioane de barili de petrol. Eate curata in timpul folosirii si nu polueaza atmosfera. Din pacate exista si cateva dezavantaje. Centralele nucleare sunt foarte scumpe. Produc deseuri radioactive care trebuie sa fie depozitate sute de ani inainte de a deveni inofensive. Un accident nuclear, ca cel produs in1986 la centrala nucleara de la Cernobal, in Ucraina, poate polua zone intinse si poate produce imbolnavirea sau chiar moartea a sute de persoane. Cercetarile se indreapa catre descoperirea de noi surse inepuizabile de energie. Unele dintre ele sunt deja utilizate. Energia eoliana (a vantului) afost folosita de sute de ani la propulsia corabiilor si la actionarea morilor de vant. Turbinele eoliene moderne au fost construite sa poata genera electricitate. Doar in california se gasesc 15000 de asemenea turbine. Oamenii de stiinta din SUA au calculat ca intreaga cantitate de energie ar putea fi generata de vant. Energia solara este data de caldura soarelui. Captatoarele solare sub forma unor panouri pot acoperi necesarul energetic al unei case. Celulele de combustie, realizate din siliciu, sunt utilizate pentru producerea energiei in spatiul cosmic. Bomba atomica In anul 1945, principiul fisiunii nucleare afost folosit si la un dispozitiv de o cu totul alta natura: bomba atomica. In acest caz, reactia de fisiune nu este incetinita; ea se amplifica si are loc cu degajare uriasa de energie. Potentialul acestei arme a fost constientizat atunci cand pe data de 6 august 1945, a fost lansata asupra Hiroshimei bomba atomica supranumita si “Little boy”. O gigantica sfera de foc a inceput sa se raspandeasca din punctul initial al exploziei. Intr-o clipa au fost ucisi 66 000 de oameni, iar alti 69 000 au fost raniti. Pe o zona cu o raza de un kilometru de la locul exploziei, distrugerea a fost totala, Tot ce putea arde pe o raza de mai putin de 2 kilometri, a ars. Suflul exploziei a facut pagube majore si la 3 kilometri de locul exploziei. Trei zile mai tarziu, pe 9 august 1945, deasupra orajului japonez Nagasaki a fost detonata o bomba cu plutoniu, supranumita “Fat guy). 39 000 de oameni au fost ucisi, iar alti 25 000 raniti. De atunci nu s-a mai folosit niciodata o bomba atomica inpotriva oamenilor. Lectiile Cernobalului “Omenirea ar trebui sa-si schimbe optica asupra a ceea ce se poate numi calamitate mondiala” Dillwyn Williams Am comemorat, de curand, 15 ani de la catastrofa de la Cernobal, cel mai mare dezastru nuclear din istoria omenirii. Explozia reactorului de la aceasta centrala nucleara din Belarus, in 1986, a dus la eliberarea unor cantitati enorme de izotopi radioactivi, aproximativ 1 019 becquereli, iar norul radioactiv a afectat zone intinse din Belarus si nordul Ucrainei si o mica parte a teritoriului Rusiei; un grad mai scazut de radioactivitate a fost depistat pe toata emisfera nordica. La inceput, raspunsul organizatiilor internationale fata de necesitatea de a studia consecintele exploziei pe termen lung asupra sanatatii a fost lipsit de coordonare si nu este nici in prezent adaptat cerintelor. In 1990, Organizatia Mondiala a Sanatatii a primit, din Japonia, 20 de milioane $ (14 milioane £) pentru a investiga efectele asupra sanatatii, dar donatia a fost controlata efectiv de catre un singur oficial, multi bani au fost cheltuiti fara justificare, iar rezultatele au fost dezamagitoare. Tot in 1990, Agentia Internationala pentru Energie Atomica a efectuat o investigatie separata. Rezultatele cu privire la posibilele consecinte asupra sanatatii au fost, in general, linistitoare, cu toate ca se cunosteau cazuri de neoplasme tiroidiene la copii. SUA si Uniunea Europeana au semnat tratate separate cu guvernele implicate, permitandu-le sa investigheze efectele asupra sanatatii. La inceput, Uniunea Europeana si filiala europeana a OMS au jucat un rol principal in atragerea atentiei asupra incidentei neoplasmului tiroidian la copii, dar ulterior au aparut studii separate ca, de exemplu, cel al Fundatiei Memoriale pentru Sanatate Sasakawa din Japonia. S-au implicat, fiecare in parte, si Unesco, Crucea Rosie Internationala, precum si mai multe alte organizatii si state. Au fost obtinute mostre de tesut tiroidian de catre diverse grupuri de cercetatori care, uneori, nici nu aveau vreo aprobare guvernamentala; au existat si situatii in care diferite colective de cercetare si-au publicat rezultatele experimentelor pe tumori fara sa stie ca aceleasi date fusesera obtinute si de alti autori. In cele din urma, corpul medical al oamenilor de stiinta reprezentand asociatiile internationale pentru studierea tiroidei a luat initiativa unei coordonari a cercetarilor in domeniu. La treisprezece ani de la data petrecerii incidentului s-a ajuns la un acord intre guvernele din Belarus, Federatia Rusa si Ucraina, impreuna cu Institutul National de Cancer al SUA, Fundatia Memoriala pentru Sanatate Sasakawa din Japonia si OMS, ceea ce a dus la crearea bancilor pentru tumori. In prezent, prin intermediul unui centru de coordonare din Cambridge, cercetatorii au acces la o documentare completa asupra ADN-ului si ARN-ului din tesuturile tiroidiene normale si tumorale. Lipsa de cooperare dintre organizatiile internationale, manifestata in primii ani de dupa accidentul de la Cernobal, a fost influentata de mai multi factori. Unele organizatii nu doreau sa sprijine studiile pentru care nu primisera fonduri suficiente, pe de-o parte si din cauza conflictelor dintre personalitati. OMS Geneva a considerat oportun sa controleze coordonarea internationala, dar corpurile de finantatori s-au opus ideii de a renunta la control, date fiind problemele cu care se confruntasera programele OMS anterioare. O prima dificultate majora a reprezentat-o faptul ca multe persoane au anticipat un ritm scazut de crestere a incidentei neoplasmului tiroidian, cu o perioada de latenta de 10 ani; ei au manifestat o atitudine reticenta in ceea ce priveste acceptarea rapoartelor unei cresteri accentuate la patru sau cinci ani dupa explozie. In anumite situatii, reticenta parea sa reflecte regula generala conform careia gradul de rigurozitate a datelor necesare pentru a accepta existenta unei legaturi intre cauza si efect este strans corelata cu interesul manifestat de indivizi sau de organizatii fata de rezultatul cercetarii. Dupa explozia de la Cernobal au aparut aproximativ 2 000 de cazuri de neoplasm tiroidian la persoanele care, in perioada expunerii la niveluri radioactive crescute, erau copii sau adolescenti.7-9 Din fericire, nu s-au inregistrat decat putine decese in cazurile respective (E Demidchik, comunicare personala). Nu trebuie sa ne limitam, insa, numai la efectele la nivel tiroidian, desi primele emanatii nocive aveau o concentratie foarte mare de iod radioactiv. S-a pretins ca in randul populatiei expuse s-a inregistrat atat o crestere a incidentei afectiunilor de natura imunitara si a malformatiilor congenitale, cat si o diversitate a formelor de cancer; lipsesc, insa, studiile adecvate. La fel, la copiii ai caror parinti au fost expusi la radiatii, exista dovezi ale cresterii instabilitatii microsatelite.10 Nu sunt cunoscute efectele pe termen lung ale traiului intr-un mediu contaminat cu cesiu-137; ar putea aparea si efecte tardive ale iodului radioactiv ca, de exemplu, la nivelul sanului. Este necesar sa se studieze, la nivel international, toate efectele pe care explozia de la Cernobal le-a exercitat pe termen lung asupra sanatatii; trebuie incluse confirmari ale diagnosticelor initiale, rolul unor determinari sigure si corelarea incidentului cu valorile dozimetrice. Pentru desfasurarea unui astfel de studiu ar fi necesar sa se aloce doar o mica parte din fondurile pe care Occidentul le ofera Ucrainei pentru a inchide si ultimul dintre cele patru reactoare de la Cernobal. In lipsa unui studiu adecvat nu se va putea face o evaluare autorizata a tuturor consecintelor; drept urmare, s-ar putea ca unele grupuri sa accepte neconditionat cele mai grave dintre efectele pretinse, iar altele sa afirme ca pe termen lung nu au fost decelate decat cazuri de neoplasm tiroidian. Un alt exemplu al corelatiei dintre gradul de rigurozitate a datelor stiintifice si interesul fata de rezultatele cercetarii ni-l ofera raspunsul la problemele incalzirii globale. Este important sa ne intrebam nu daca exista efectiv o corelatie intre cauza si efect, ci daca este sau nu posibil ca influenta activitatii umane asupra fenomenului de incalzire globala sa justifice modificarea acestei activitati. Raspunsul este, categoric, da, si, in acest sens, gradul in care contributia activitatii nucleare ar putea reduce incalzirea globala trebuie supus unei dezbateri serioase, bazate pe compararea tuturor efectelor exercitate de generatoarele de energie conventionala si nucleara asupra sanatatii. Sunt, insa, greu de depasit dificultatile create atat de exagerarea pretinselor consecinte ale Cernobalului asupra sanatatii, cat si de erorile si musamalizarile care apar chiar la nivelul industriei nucleare. Este putin probabil ca explozia de la Cernobal sa reprezinte ultimul dezastru nuclear major; indubitabil, vor mai aparea si alte evenimente care sa impuna o reactie la nivel mondial. Agentiile internationale au intampinat dificultati considerabile in gestionarea unui eveniment cu semnificatie mondiala, survenit in cadrul unui puteri mondiale izolata stiintific si supusa ea insasi unor uriase schimbari economice si politice. Pentru a evita astfel de confuzii, pe viitor e bine sa fie avuta in vedere posibilitatea aparitiei unor situatii conflictuale intre suveranitatea tarii unde s-a produs incidentul si importanta lui pentru restul lumii, asigurandu-se o investigatie impartiala. In ceea ce priveste consecintele unor atare incidente asupra sanatatii, este evident rolul conducator al OMS care, fata de 1986, si-a schimbat considerabil optica in aceasta privinta. Este oportuna implicarea organizatiei nu atat in coordonarea, cat in facilitarea cercetarilor, care ar putea sa fie controlate de grupuri de experti independente, selectate de organizatiile stiintifice internationale de profil, precum si de statele care fie sunt interesate direct, fie doar finanteaza studiile. Este necesar sa tragem invataminte din accidentul de la Cernobal si sa hotaram cum anume sa coordonam implicarea statelor lumii in investigarea unor dezastre majore, astfel incat de beneficiile obtinute sa se bucure atat tara afectata, cat si intreaga omenire. Vom reusi, astfel, sa reducem riscul producerii unor noi dezastre si sa ne dezvoltam capacitatea de-a gasi solutiile adecvate in cazul in care apar consecinte nedorite. Cercetarile efectuate de DW au fost finantate de Comisia Europeana. Participarea lui la conferinte a fost sprijinita de Comisia Europeana, OMS si Fundatia Sasakawa. A fost implicat in infiintarea Bancii de Tumori de la Cernobal (sprijinita de organizatiile mentionate, precum si de NCI), fiind si presedinte al proiectelor ei stiintifice. Nu a primit nici o recompensa personala de la nici una dintre organizatiile mentionate in editorial.
