Přírodní draslík sestává především ze dvou stabilních izotopů: 39 K (93,26 %) a 41 K (6,73 %), ale draslík obsahuje také malé množství radioaktivního izotopu 40 K (0,01 %). Izotop draslíku-40 je beta-aktivní a má poločas rozpadu 1,251·10 9 let.
Přes nízký obsah izotopu 40 K v přírodním draslíku a jeho poměrně dlouhý poločas lze radioaktivitu draslíku snadno detekovat i pomocí jednoduchých přístrojů. V gramu přírodního draslíku se každou sekundu objeví 32 rozpadů jader draslíku-40. To odpovídá radioaktivitě 32 becquerelů nebo 865 pikokurií.
Předpokládá se, že radioaktivní rozpad 40 K je jedním z hlavních zdrojů geotermální energie, která se uvolňuje v útrobách Země (výkon se odhaduje na 44 TW). V minerálech obsahujících draslík se postupně hromadí izotop 40 Ar, což je produkt rozpadu 40 K Měřením poměru mezi izotopy 40 K a 40 Ar lze měřit stáří hornin. Na tomto principu je založena draslíkovo-argonová metoda datování, která je jednou z hlavních metod jaderné geochronologie.
Na druhé straně je draslík jedním z nejdůležitějších biogenních prvků, které jsou nezbytné pro všechno živé. Samozřejmě, že spolu se stabilními izotopy draslíku se radioaktivní 40 K dostává i do živých organismů. Například díky draslíku-40 dochází každou sekundu v těle 70 kg člověka ke 4000 radioaktivním rozpadům.
Významnou část radioaktivních izotopů člověk přijímá z potravy (v průměru asi 40 milirem za rok nebo více než 10 % celkové roční dávky). Téměř všechny potraviny obsahují malé množství radioaktivních izotopů, ale přirozená úroveň radioaktivity v některých potravinách je znatelně vyšší než průměr. Mezi tyto potraviny patří brambory, fazole, ořechy a slunečnicová semínka. Poměrně vysoká hladina je pozorována u para ořechů (vzhledem ke zvýšenému obsahu radioaktivních izotopů 40 K, 226 Ra, 228 Ra), jejichž radioaktivita může dosahovat 12 000 pikokurů na kilogram a vyšší (450 Bq/kg a více).
Mezi potraviny se zvýšenou přirozenou radioaktivitou patří také banány. Průměrný banán obsahuje 3 520 pikokurů na kilogram hmotnosti, tedy přibližně 520 pikokurů ve 150 gramovém banánu. Ekvivalentní dávka v 365 banánech (jeden denně po dobu jednoho roku) je 3,6 milirem nebo 36 mikrosievertů. Hlavním důvodem radioaktivity banánů je přirozený izotop draslíku-40.
Radioaktivita banánů opakovaně vyvolala falešné poplachy v detektorech záření používaných k zamezení nelegálního dovozu radioaktivních materiálů do Spojených států.
Jaderná energetika dokonce používá termín „banánový ekvivalent“. Ekvivalent banánu odpovídá množství radioaktivních izotopů, které se dostanou do těla při konzumaci jednoho banánu.
Úniky radiace z jaderných elektráren se často měří ve velmi malých jednotkách, jako jsou pikokurie (jedna biliontina kurie). Porovnání těchto dávek s přirozenou radioaktivitou jednoho banánu umožňuje intuitivně posoudit riziko úniku.
Například po havárii v jaderné elektrárně Three Mile Island objevila americká komise pro jadernou energii v mléce místních krav radioaktivní jód v množství 20 pikokurů na litr. Tato radioaktivita je výrazně menší než u běžného banánu. Sklenice tohoto mléka obsahovala pouze 1/75 ekvivalentu banánu.
Je však třeba vzít v úvahu, že takové srovnání je velmi podmíněné, protože záření různých radioaktivních izotopů není z hlediska biologických účinků v žádném případě ekvivalentní. Kromě toho existuje důvod se domnívat, že konzumace banánů nezvyšuje úroveň radiace v těle, protože přebytek draslíku získaný z banánu vede k vyloučení ekvivalentního množství izotopu 40 K z těla prostřednictvím metabolismu.
Kdysi v Čechách, kde byl poprvé objeven uran, horníci pracující ve stříbrných dolech aktivně využívali jednu neobvyklou vlastnost důlních vod proti nemocem. Věřilo se, že při pravidelné konzumaci pomáhá snižovat nachlazení. Aby tento efekt zesílili, přinesli domů kusy radioaktivní rudy a uložili je do polštářů. Jejich rýma skutečně úplně zmizela. Pravda, tito lidé později zemřeli na rakovinu, ale v té době nikdo takové diagnózy nestanovil. Boj s nachlazením byl pro horníky zřejmě naléhavější.
Tento příběh o českých hornících připomněl ve své přednášce slavný popularizátor atomové vědy a jaderné techniky, učitel Petrohradského státního technologického institutu Andrej Akatov. Příběh, který vypráví, je v mnoha ohledech objevný. Faktem je, že záření obvykle vnímáme jako přímé ohrožení života, zatímco ve skutečnosti je jeho účinek na organismus mnohem komplexnější. Pokud jde o zdroje záření, ukazuje se, že jich je mnohem více, než si mnozí z nás myslí.
„Všechny předměty kolem nás, včetně nás samotných, jsou nutně radioaktivní,“ poznamenal Andrej Akatov. Z toho vyplývá, že se v zásadě nelze vyhnout expozici záření.
V mnoha případech to však ani není nutné, protože záření v malých dávkách může mít na tělo pozitivní vliv. Pokusy prováděné na zvířatech podle odborníka ukázaly, že pokud jsou zcela izolována od účinků ionizujícího záření, pak jejich chuť k jídlu a rozmnožování zcela mizí. Všechny tělesné funkce rychle mizí. Filosoficky řečeno, bez záření se ztrácí vůle k životu. Navíc bez expozice AI imunita prudce klesá. "Pokud úplně odstraníte radiaci na pozadí," poznamenává odborník, "budeme vy a já onemocnět mnohem častěji, než se to stane v normálním stavu." To je důvod, proč někteří lidé chodí konkrétně ke zdrojům radonu. To znamená, že se záměrně snaží dostat malou dávku záření, aby „spustili“ imunitní procesy. Mimochodem, blahodárné účinky radonových koupelí jsou známy již více než dva tisíce let. Staří Římané se uchýlili k tomuto typu léčby. Totéž se jednou stalo Japoncům.
Jak ukázal Andrej Akatov, obrovské množství objektů kolem nás má určitou radiaci, a tak přispívají k obecnému radiačnímu pozadí. K tomu vlastně není potřeba čekat na nějaké havárie v jaderných elektrárnách. Mnoho předmětů, i zcela obyčejných, „telefonuje“. Radioaktivní látky, ze kterých po celý život přijímáme hlavní dávku záření, jsou velmi často obsaženy v nejrůznějších materiálech a produktech, které používáme v každodenním životě. Jako jasný příklad uvádí Andrej Akatov nábřeží Petrohradu. „V žulách a obecně v horninách vyvržených z magmatu je hodně radioaktivního draslíku-40, thoria a uranu,“ upřesňuje. Pokud se s dozimetrem přiblížíte ke slavnému Hromovému kameni, na kterém stojí pomník císaře Petra Velikého, je tam radiace pozadí čtyřikrát vyšší než ve městě jako celku. Navíc je toto zázemí v samotném Petrohradu ještě vyšší než na území Leningradské jaderné elektrárny. Andrei Akatov se domnívá, že je to způsobeno tím, že člověk díky své technogenní činnosti kolem sebe koncentruje různé přírodní radioaktivní látky.
Nejdůležitějším zdrojem záření v různých městech – včetně Petrohradu, Murmansku, Novosibirsku – jsou žuly a asfalt. Asfalt překvapivě obsahuje poměrně hodně radioaktivních látek. "Když jdete po asfaltu," říká Andrej Akatov, "záření pozadí je zde znatelně vyšší, než když chodíte po holé zemi." Mimochodem, pohoří Altaj, kde vycházejí žuly na povrch, mají také zvýšenou radiaci pozadí. Toto je jedno z nejradioaktivnějších míst v naší zemi, říká Andrej Akatov. Podobná situace je pozorována ve Finsku (také kvůli žulám). Tím se znatelně liší od sousední Leningradské oblasti.
Radon má největší vliv na radiaci pozadí. Jedná se o takzvaný „ušlechtilý“ těkavý plyn. Z půdy se uvolňuje téměř všude – stoupá podél zlomů v zemi a docela snadno proniká do našich domovů, čímž nám dává asi polovinu roční dávky záření. To se děje po celé planetě – někde trochu více, někde trochu méně. Radon se obvykle dostává do prvního a druhého patra budov (výše nestoupá).
Dalším zdrojem záření jsou fosfátová hnojiva. Radioaktivní látky se při zpracování fosfátových rud nevyhnutelně koncentrují, a proto veškerý superfosfát podléhá povinné radiační kontrole. "V opačném případě to můžete přehánět a přidat do svých rostlin nadměrné množství uranu a thoria," poznamenává odborník.
Samostatným tématem jsou stavební materiály. Nejradioaktivnějším stavebním materiálem je fosfosádrovec, získaný zpracováním zmíněných fosfátových rud. Pokud je váš dům postaven z takového materiálu, můžete se podle odborníka nacházet v zóně ohrožení radiací. V tomto případě je prostě nutné sledovat radiační situaci ve vašem bytě a v celém objektu. Některé pórobetony také „zní“. Jednou byla ve Finsku postavena vesnice z podobných materiálů. V důsledku toho muselo být urychleně přesídleno asi sto domů, protože inspekce odhalila zvýšenou radiaci pozadí. Některé stavební materiály intenzivně emitují radon, což může způsobit mírné zvýšení úrovně radiace. V tomto případě se Andrei Akatov domnívá, že je nutné byt dobře větrat a pravidelně provádět mokré čištění. Tato jednoduchá opatření vám poskytují běžnou ochranu před zvýšenou radiací.
Přírodní uhlí používané v tepelných elektrárnách obsahuje také radioaktivní látky. A pokud se při jejich provozu odpaří oxid uhličitý, pak se u radioaktivních látek děje pravý opak – koncentrují se v popelu. Popel se zase hromadí na území stanic. Proto překvapivě může být záření pozadí vyšší v blízkosti městských tepelných elektráren než v blízkosti jaderných elektráren.
I sám člověk je nositelem radioaktivních látek. Mluvíme především o draslíku-40 (K-40). Je známo, že draslík napomáhá činnosti srdce, a proto je pro člověka nezbytný. K-40 je radioaktivní izotop. Kvůli tomu u každého člověka podle Andreje Akatova každou sekundu dojde ke čtyřem tisícům radioaktivních rozpadů. Podle toho ozařujeme jak sebe, tak své sousedy. Když lidé žijí společně, zvyšují celkovou dávku záření asi o jedno procento.
Nakonec to nejzajímavější. „Jaderní vědci,“ vysvětluje Andrej Akatov, „přišli s jakýmsi „banánovým“ ekvivalentem radiace. Banány obsahují velké množství draslíku. Proto může toto oblíbené ovoce snadno sloužit jako standard radioaktivity.“ Je zajímavé, že když zásilky banánů překročí radiační kontrolní body na hranici, často se spustí falešný poplach kvůli jejich vysoké přirozené radioaktivitě.
Jak radioaktivní je banán? Podle zjednodušených výpočtů se dávka, kterou při fluorografii dostáváme, rovná pěti stům banánů. V zásadě se podle odborníka dá v banánech měřit jakákoli radiace. I když banány zdaleka nejsou nejradioaktivnějším produktem. Para ořechy mají ještě vyšší radioaktivitu. Tato rostlina kromě všeho ostatního zvládá „čerpat“ radium-226 ze zemské kůry. Dnes jsou para ořechy považovány za nejradioaktivnější ze všech známých produktů. Někde poblíž jsou houby, některé obiloviny a zelenina (zejména celer).
Neměli byste se však bát, protože radioaktivita těchto produktů je mnohonásobně nižší než nebezpečná úroveň. Roční dávka záření, kterou obdrží obyvatelé Novosibirské oblasti (4 mSv), se tedy rovná čtyřiceti tisícům banánů. Čili je nutné zkonzumovat celou nádobu těchto tropických plodů, abychom se přiblížili běžným (a pro naše končiny zcela normálním) ukazatelům.
Vysoké dávky ionizujícího záření jsou nebezpečné pro lidi i roboty. Každý o tom ví. Ale někteří lidé se radiace obzvlášť bojí, slovo „záření“ je pro ně téměř ekvivalentní slovu „smrt“. Ve skutečnosti v nízkých dávkách záření není nic nebezpečného. Navíc záření je zcela přirozená věc. Je přítomen nejen v, ale dokonce i v ekvádorských banánech.
Randel Munro už v roce 2011 sestavil vynikající tabulku dávek záření, která jasně ukazuje, jaké dávky záření člověk dostává z různých zdrojů. Tabulka byla přeložena do ruštiny. Nejdůležitější je, že dává pochopení perspektivy, to znamená, že nám umožňuje porovnat na jednom obrázku absorbované záření ze stejného notoricky známého snědeného banánu (0,05 μSv) se smrtelnou dávkou (8 Sv).
Absorbované záření se měří v Sievertech (Sv). Velká dávka přijatá během krátké doby obvykle způsobí větší poškození, ale záleží také na „nahromaděném“ záření, protože způsobuje trvalé poškození buněk těla. Akumulovaná dávka hraje roli v otázkách, jako je riziko rakoviny.
Randel Munroe začíná svůj stůl nejjednoduššími a nejpřirozenějšími zdroji záření: osobou v posteli vedle vás, banánem, který jíte atd. Zvláště je třeba poznamenat, že mobilní telefon není zahrnut v seznamu každodenních zdrojů nízkých dávek záření, protože nevytváří ionizující záření a nezpůsobuje rakovinu.
Celková dávka dle každý body modré tabulky - 60 μSv. To je méně než absorbované záření za 1 rok života v kamenné, cihlové nebo betonové budově (teď je jasné, proč si lidé kupují ekologicky šetrné a vysoce odolné).
Ale přece Všechno Body v zelené tabulce jsou jen nepatrnou částí absorbovaného záření, které může způsobit lehké poškození lidského zdraví, viz celá tabulka.
Na základě této tabulky je také vytvořeno vizuální video.
Plán:
- Úvod
- 1 Srovnání s nehodou na Three Mile Island
- 2 Přirozená radioaktivita potravin
- 3 Homeostatická námitka Poznámky
Úvod
Banánový ekvivalent- koncept používaný zastánci jaderné energetiky k charakterizaci aktivity radioaktivního zdroje srovnáním s radioaktivitou obsaženou v obyčejném banánu.
Mnoho potravin je přirozeně radioaktivních kvůli draslíku-40, který obsahují. V gramu přírodního draslíku dochází v průměru k 32 odbourávání draslíku-40 za sekundu (32 becquerelů nebo 865 pikokurií).
Banánový ekvivalent je definován jako radioaktivita zavedená do těla požitím jednoho banánu. Úniky radiace z jaderných elektráren se často měří v malých jednotkách, jako jsou pikokurie (jedna biliontina kurie). Porovnání této radioaktivity s radioaktivitou obsaženou v banánu umožňuje intuitivně posoudit riziko takových úniků. Ale vzhledem k různým dávkovým koeficientům radioaktivních izotopů není takové srovnání vhodné pro posouzení skutečné úrovně rizika.
Průměrný banán obsahuje 3 520 pikokurů na kilogram hmotnosti, tedy přibližně 520 pikokurů ve 150 gramovém banánu. Ekvivalentní dávka v 365 banánech (jeden denně po dobu jednoho roku) je 3,6 milirem nebo 36 mikrosievertů.
Radioaktivita v banánech opakovaně způsobila falešné poplachy v detektorech záření používaných k zabránění nelegálnímu dovozu radioaktivních materiálů do Spojených států.
1. Srovnání s nehodou na Three Mile Island
Po havárii v jaderné elektrárně Three Mile Island zjistila americká komise pro jadernou energii v mléce místních krav radioaktivní jód v množství 20 pikokurů na litr. Tato radioaktivita je výrazně menší než u běžného banánu. Sklenice tohoto mléka obsahovala pouze 1/75 ekvivalentu banánu.
2. Přirozená radioaktivita potravin
Všechny přírodní produkty obsahují malé množství radioaktivních izotopů. Průměrný člověk přijímá potravou radiační dávku asi 40 milirem ročně, což je více než 10 % celkové roční dávky.
Některé potraviny mají vyšší než průměrnou úroveň přirozené radiace. Patří sem brambory, fazole, ořechy a slunečnicová semínka. Poměrně vysoká hladina je pozorována u para ořechů (vzhledem ke zvýšenému obsahu radioaktivních nuklidů 40 K, 226 Ra, 228 Ra), jejichž radioaktivita může dosahovat 12 000 pikokurií na kilogram a vyšší (450 Bq/kg a více).
3. Homeostatická námitka
Podle některých zdrojů konzumace banánu nezvyšuje úroveň radiace v těle, protože přebytek draslíku získaný z banánu způsobí, že ekvivalentní množství izotopu se z těla vyloučí metabolismem.
Poznámky
staženíTento abstrakt je založen na článku z ruské Wikipedie. Synchronizace dokončena 07/13/11 17:03:10
Podobné abstrakty:
Všichni víme o samozřejmých věcech, které jsou zdrojem záření: jaderné elektrárny, mikrovlnné trouby, jaderné zbraně a návštěva některých území Ukrajiny. Je však také důležité si uvědomit méně zřejmé zdroje záření.
9. Para ořechy
Para ořechy jsou jedním z nejradioaktivnějších potravinových zdrojů na světě, ale nemyslete si, že pár ořechů vám dá superschopnost. Neodmění se vám, lidé to už vyzkoušeli. Jak zjistil jeden nešťastný milovník ořechů, konzumace para ořechů může způsobit, že se vaše výkaly a moč stanou příliš radioaktivními. Důvod této radioaktivity je jednoduchý: kořeny stromu, který nese para ořechy, sahají tak hluboko do země, že absorbují velké množství radia, přirozeného zdroje záření.
8. Grand Central Station v New Yorku
Grand Central Station v New Yorku je jedním z největších vlakových nádraží na světě. Pro ty, kdo plánují návštěvu této stanice, bude nepříjemné zjištění, že jde také o jednu z nejradioaktivnějších stanic. Jeho radioaktivita je způsobena stěnami a základy postavené ze žuly, horniny schopné pojmout přirozené záření. Úroveň radiace na stanici je tak vysoká, že překračuje úrovně, které mohou jaderné elektrárny legálně emitovat.
7. Evakuační značky
Pokud navštěvujete školu nebo vysokou školu nebo pracujete v kanceláři, pravděpodobně jste viděli osvětlené značky Exit (nebo Exit). Vzhledem k tomu, že značky mají navést lidi do bezpečí v případě katastrofy, nejsou napojeny na elektrickou síť budovy – protože by tam s největší pravděpodobností v nouzi nešla elektřina. Jak tedy produkují toto světlo? Baterie s dlouhou životností? Křečci na kole? Bohužel ne: světlo vyzařuje radioaktivní izotop vodíku - tritium, obsažený ve znaku. Pokud by se tedy při katastrofě, která měla za následek výpadek proudu, rozbila cedule, mohl by radioaktivní izotop kontaminovat celou budovu a lidi v ní.
6. Kočičí stelivo
Pokud se z nějakého důvodu budete chtít někdy ponořit do pelíšku své kočky, dobře si své rozhodnutí rozmyslete. Kromě toho, že samotná myšlenka na to je hnusná, je stelivo pro kočky také jedním z nejčastějších zdrojů záření v našich domovech. To je způsobeno jednou z hlavních složek steliva, bentonitem, jílovým minerálem, který je vynikající při absorpci výkalů a moči, ale je velmi slabý v tom, že NEOBSAHUJE zbytky přirozeně se vyskytujícího uranu a thoria, které obsahuje. Navíc, protože tisíce tun plniva končí ročně na skládkách, existuje nebezpečí, že by toto záření mohlo nakonec uniknout do podzemních vod.
5. Banány
Banány, stejně jako para ořechy, vyzařují malé množství záření. Jenže zatímco v případě para ořechů je to důsledek toho, že strom vysává záření ze země, banány zářením trpí, protože je v jejich genetickém kódu. Než se vrhnete zahrabat své banány do olovnatých rakví, stojí za to vědět, že abyste dostali nemoc z ozáření, musíte sníst asi 5 milionů banánů. Není tedy třeba se obávat – až člověk dopije pětimiliontý banán, pravděpodobně se již sám banánem stane. Radiaci z banánů však Geigerovy čítače zaznamenají, a pokud máte při průchodu radiačním senzorem na celnici trs banánů v tašce, nedivte se, že vás zastaví.
4. Žulová kuchyňská deska
Řekněme, že jste se již zařekli, že nikdy nebudete jíst banány ani para ořechy. Vaše tělo se stalo chrámem zasvěceným čistému, neradioaktivnímu životnímu stylu. Pokud však vaše kuchyně má žulové desky, je velká šance, že všechna jídla na ní vařená byla ozářena. Pokud si ještě pamatujete příběh vlakového nádraží v New Yorku, už jste uhodli proč: žula dokonale uchovává přírodní zdroje záření.
3. Cigarety
To, že cigarety škodí, nikoho nepřekvapí: vždyť se o tom v televizi tolik mluví a všechno, co se v televizi ukazuje, je pravda! Mnoho cigaret obsahuje radioaktivní materiály, jako je polonium-210 (stejný radioaktivní izotop, který zabil Alexandra Litviněnka) a olovo-210 – pokud byste hledali důvod, proč přestat kouřit, zde jsou. Tyto izotopy, které zůstávají v tabákových listech během výrobního procesu cigarety, se při zapálení cigarety uvolňují do vzduchu jako pára, načež je kuřák vdechne do těla. Přestože jsou koncentrace těchto izotopů malé, v průběhu času se chemikálie hromadí v orgánech silných kuřáků a předpokládá se, že jsou spojeny se vznikem určitých typů rakoviny.
2. Stará keramika a sklo
Je velmi dojemné, že vám vaše babička nechala všechny tyto staré vázy a skleněné nádobí, ale nenechte se zmást: musíte to všechno hned vyhodit, navzdory všem vzpomínkám s nimi spojeným. Velká část keramiky vyrobené před rokem 1960 – většinou oranžová nebo červená – obsahuje vysoké koncentrace uranu, který po přidání do glazury vytváří rozeznatelnou barvu. Stejně tak, pokud máte sklo starožitné se zelenkavým odstínem, obsahuje uran. Nemá cenu zmiňovat, že se z takových přístrojů nemá pít, jelikož kromě radioaktivity je takový starý porcelán nebezpečný i tím, že se z něj uvolňuje olovo.
1. Lesklý časopisový papír
Pokud chce vydavatel časopisu utratit více peněz, vytiskne časopis na lesklý papír – hlavně proto, že časopis bude vypadat lépe, ale také proto, že si myslí, že spotřebitelé jsou straky, které si budou chtít koupit něco lesklého. Aby se však vyrobil lesklý papír, je potažen kaolinem, bílou hlínou. Stejně jako jílový materiál používaný k výrobě steliva pro kočky může i tento jíl obsahovat radioaktivní prvky, jako je uran a thorium. Tento jíl se také používá jako doplněk stravy a přísada do mnoha volně prodejných léků.