Fizikinė aplinkos tarša ir jos poveikis
Fizikinės taršos rūšys
Fizikinė aplinkos tarša yra suprantama kaip tam tikros rūšies energija,kuri gali sukelti sveikatos pakenkimus tuoj pat arba po tam tikro veikimo laikotarpio.Fizikinė aplinkos tarša gali būti gamtinės ir antropogeninės kilmės.
Įvairios energijos rūšys yra priskiriamos fizikinei taršai,kuri gali sukelti sveikatos pakenkimus.
Fizikinės taršos rūšys yra:
1. triukšmas ir virpesiai;
2. jonizuojančioji spinduluotė;
3. nejonizuojančioji spinduliuotė.
Daugumą gyventojų nuolat veikia aplinkos triukšmas,radonas,ultravioletinė radiacija bei temperatūros svyravimai.Minėti veiksniai gali kelti pavojų padidintos sveikatos rizikos grupių žmonėms.Didžiausia pavojų sveikatai kelia dėl žmogaus veiklos kilusi fizikinė aplinkos tarša.Didelis triukšmas darbe veikia milijonus žmonių.Apie 5mln. žmonių buvo paveikti pavojingų apšvitos dozių Černobylio branduolinio reaktoriaus katastrofos,be to, daugeliui metų buvo užteršti žemės plotai,kad tapo netinkami gyventi ir vystyti ūkinę veiklą.
Jonizuojančioji spinduluotė ir jos sukeliami sveikatos pakenkimai
Radiacijos keliamas pavojus oraganizmui gali būti jonizuojantis ir nejonizuojantis. Spinduliavimo esmę sudaro kai kurių cheminių elementų savybė išskirti elektromagnetinę energiją.
Radioktyvumas (cheminių elementų savybė spinduliuoti energiją) būna natūralus arba gamtinis (radiacinis fonas) ir dirbtinis,sukuriamas urano reaktoriuose.
Organizmą veikia kosminiai spinduliai,oro,žemės,vandens,augalų ir visų gyvų organizmų radioktyvūs elementai bei jų produktai.Radioaktyvios medžiagos irdamos skleidžia alfa,beta ir gama spindulius.Žemės paviršiuje daugiausiai spinduliuoja radonas,radioktyvusis kalis,uranas,toris.Jų
spinduluotė sudaro radiacijos foną,kurio intensyvumas priklauso nuo saulės aktyvumo,uolienos sudėties,metų laiko.Natūralus radiacijos fonas sveikatai nepavojingas.
Jonizuojančiąją spinduluote vadinama tokia energijos rūšis,kuriai veikiant aplinkoje iš cheminių medžiagų atomų ir molekulių susidaro skirtingų krūvių dalelės-jonai,galintys sukelti jonizaciją gyvų organizmų audinių ląstelėse.
Tokia spinduluotė skleidžia savaime skylant atomo branduoliams. Visų medžiagų mažiausia dalelė,kuri išlaiko savo struktūrą ir chemines savybes,yra atomas,Atomas yra sudarytas iš branduolio ir apie jį skriejančių elektronų.Atominis svoris lemia cheminę elemento charakteristiką-elektronų skaičių,jų išsidėstymą,tarpusavio atomų rūšį.Cheminiai elementai,kurių branduoliuose yra vienodas skaičius protonų,bei skirtingas skaičius neutronų,yra vadinami izotopais.Izotopų branduoliai susidaro nuklindų grupę,kurių dauguma savaime skyla ir virsta vis kitokeis nusklidais,išlaisvindami energiją.
Nestabilūs atomai,kurie turi per daug neutronų,tampa stabilesniais išspinduliuodami daleles arba elektramagnetinę energiją.Išskiriamos spinduluotės tipas(alfa,beta,gama radiacija) priklauso nuo atomų nestabilumo tipo.
Nestabilūs atomo skilimo metu išskiriama spinduluotė yra vadinama radioktyvumu. Kiekviena nestabilaus atomo rūšys turi pusamžį,nusakantį laiką ,per kurį skyla pusė atomų.Virsmų kiekis per vieną sekundę vadinamas aktyvumu ir matuojamas bekereliais (B/q).
Radioktyvių medžiagų sukeliamų pakenkimų dydžių ir pobūdžiui turi įtakos daug veiksnių,tačiau didžiausios įtakos turi spindulių rūšis ir dozė.
Jonizuojančiosios spinduliuotės energijos kiekis,perduodamas organizmui ,vadinamas doze.Energijos kiekis,kurį sugeria kūno masės vienetas,vadinamas sugertąja apšvitos doze ir SI sistemoje matuojamas grėjais(Gy).
Vienas grėjus rodo,kad 1kg audinių sugėrė 1džiaulį (J) energijos.Tačiau grėjus neišreiškia skirtingo dalelių pavojingumo organizmui,todėl buvo įvestas pavojingumo koeficientas ,kurį padauginus iš dozės,gaunama ekvivalentinė dozė-zivertas (Sv).
SI sistemoje jonizuojančios spinduliuotės poveikiui organizmą nusakyti yra naudojami tokie matavimo vienetai;
1. bekerelis kilogramui svorio-efektyvusis aktyvumas (Bq/kg)
2. grėjus- sugertoji spinduliavimo dozė (Gy = 1J/kg)
3. zivertas -ekvivalentinė spinduliavimo dozė (Sv)
4. zivertas per sekundę -ekvivalentinės spinduliavimo dozės galia(Sv/s = H)
Jonizuojančiosios spinduluotės dozės ,kurios nesukelia pakitimų žmogaus organizme ,vadinamos leistinamis dozėmis.
Maksimali leistina dozė yra didžiausia ekvivalentinė dozė,kuria tolygiai švitinant organizmą 50 metų nesukeliami nei organizmo ,nei paveldimi genetiniai pakitimai.
Radioktyvūs izotopai skleidžia 5 rūšių spindulius, kurie skiriasi savo prigimtimi, energija, skvarbumu ir poveikiu į organizmą.
Alfa spinduliai – tai alfa dalelių, susidedančių iš neutronų ir protonų srautas, kurio skvarbumas yra nedidelis, tačiau yra didelė jonizacijos galia. Alfa dalelės turi didelę masę, todėl sklinda netoli (3-12 cm) ir jas gali absorbuoti oro sluoksnis, popieriaus lapas, oda. Jų spinduliavimas kelia žmogui didelį pavojų, kai jos patenka į organizmą su vandeniu, maistu, kvėpuojant arba per pažeistą odą. Dalelės veikia jonizuodamos audinių ląsteles ir greitai jas suardo.
Beta spinduliai sudaro vidutinio skvarbumo ir vidutinės jonizacijos galios elektronai ir protonai.
Beta spindulių gebėjimas jonizuoti kitų elementų atomus arba molekules yra mažesnis negu alfa spindulių, tačiau jie yra skvarbesni. Oru šie spinduliai nuo spinduliavimo šaltinio keliauja iki keliolikos metrų, į organizmą prasiskverbia 1-2 cm. Juos sulaiko 5-7 mm storio plastmasinis arba aliumininis ekranas. Beta dalelių jonizuojantis poveikis yra silpnesnis už alfa dalelių.
Gama spinduliavimas kyla, kai nepastovus nuklidas būna taip stipriai sužadintas, kad minėtų dalelių išmetimas jo nenuramina ir tada yra išmetama gryna energija. Gama spinduliai yra didelio dažnio ir labai mažo ilgio elektromagnetinės bangos. Šie spinduliai pasižymi didele energija ir greičiu, jie labai skvarbūs. Jie ore sklinda šimtus metrų, tačiau jų jonizuojatins poveikis yra mažesnis už alfa spindulis. Gama spindulius sulaiko tik storas švino lakštas, gelžbetoninė plokštė, storas žemių sluoksnis.