Potasiul natural constă în principal din doi izotopi stabili: 39 K (93,26%) și 41 K (6,73%), dar potasiul conține și o cantitate mică de izotop radioactiv 40 K (0,01%). Izotopul potasiului-40 este beta-activ și are un timp de înjumătățire de 1,251·109 ani.
În ciuda conținutului scăzut de izotop de 40 K în potasiul natural și a timpului său de înjumătățire destul de lung, radioactivitatea potasiului poate fi detectată cu ușurință chiar și cu ajutorul unor instrumente simple. Într-un gram de potasiu natural, în fiecare secundă apar 32 de dezintegrari ale nucleelor de potasiu-40. Aceasta corespunde unei radioactivitati de 32 becquerel sau 865 picocurie.
Se crede că dezintegrarea radioactivă de 40 K este una dintre principalele surse de energie geotermală, care este eliberată în intestinele Pământului (puterea este estimată la 44 TW). În mineralele care conțin potasiu se acumulează treptat izotopul 40 Ar, care este un produs de descompunere de 40 K. Măsurând raportul dintre izotopii 40 K și 40 Ar, se poate măsura vârsta rocilor. Metoda de datare cu potasiu-argon, care este una dintre principalele metode de geocronologie nucleară, se bazează pe acest principiu.
Pe de altă parte, potasiul este unul dintre cele mai importante elemente biogene care sunt necesare pentru toate ființele vii. Desigur, împreună cu izotopii stabili ai potasiului, radioactiv 40 K intră și în organismele vii. De exemplu, datorită potasiului-40, aproximativ 4000 de descompunere radioactive apar în fiecare secundă în corpul unei persoane de 70 kg.
O persoană primește o parte semnificativă de izotopi radioactivi din alimente (în medie aproximativ 40 milirem pe an sau mai mult de 10% din doza totală anuală). Aproape toate alimentele conțin cantități mici de izotopi radioactivi, dar nivelul natural de radioactivitate în unele alimente este vizibil mai mare decât media. Aceste alimente includ cartofi, fasole, nuci și semințe de floarea soarelui. La nuca braziliană se observă un nivel relativ ridicat (datorită conținutului crescut de izotopi radioactivi 40 K, 226 Ra, 228 Ra), a cărui radioactivitate poate ajunge la 12.000 de picocurie pe kilogram și mai mult (450 Bq/kg și mai mult).
Bananele se numără și printre alimentele cu radioactivitate naturală crescută. Banana medie conține 3.520 de picocurii pe kilogram de greutate sau aproximativ 520 de picocurii într-o banană de 150 de grame. Doza echivalentă în 365 de banane (una pe zi timp de un an) este de 3,6 milirem sau 36 microsievert. Principalul motiv pentru radioactivitatea bananelor este izotopul natural de potasiu-40.
Radioactivitatea bananelor a provocat în mod repetat alarme false în detectoarele de radiații utilizate pentru a preveni importul ilegal de materiale radioactive în Statele Unite.
Energia nucleară folosește chiar și termenul „echivalent banană”. Echivalentul bananei corespunde cantității de izotopi radioactivi care intră în organism atunci când mănâncă o banană.
Scurgerile de radiații de la centralele nucleare sunt adesea măsurate în unități foarte mici, cum ar fi picocuriile (o trilionime dintr-un curie). Compararea acestor doze cu radioactivitatea naturală a unei banane vă permite să evaluați în mod intuitiv riscul de scurgeri.
De exemplu, după accidentul de la centrala nucleară Three Mile Island, Comisia pentru Energie Nucleară din SUA a descoperit iod radioactiv în laptele vacilor locale în cantitate de 20 de picocurii pe litru. Această radioactivitate este semnificativ mai mică decât la o banană obișnuită. Un pahar din acest lapte conținea doar 1/75 din echivalentul unei banane.
Ar trebui, totuși, să se țină seama de faptul că o astfel de comparație este foarte condiționată, deoarece radiația diferiților izotopi radioactivi nu este deloc echivalentă din punct de vedere al efectelor biologice. În plus, există motive să credem că consumul unei banane nu crește nivelul de radiații din organism, deoarece excesul de potasiu obținut dintr-o banană duce la eliminarea unei cantități echivalente a izotopului de 40 K din organism prin metabolism.
Cândva, în Boemia, unde a fost descoperit pentru prima dată uraniul, minerii care lucrau în minele de argint foloseau în mod activ o proprietate neobișnuită a apei de mină împotriva bolilor. Se credea că atunci când este consumat în mod regulat, ajută la reducerea răcelilor. Pentru a spori acest efect, au adus acasă bucăți de minereu radioactiv și le-au așezat în perne. Într-adevăr, nasul lor curgător a dispărut complet. Adevărat, acești oameni au murit ulterior de cancer, dar în acele vremuri nimeni nu pusese astfel de diagnostice. Lupta împotriva răcelilor era aparent mai urgentă pentru mineri.
Această poveste despre minerii boemi a fost amintită în prelegerea sa de celebrul popularizator al științei atomice și al tehnologiei nucleare, profesor la Institutul Tehnologic de Stat din Sankt Petersburg, Andrei Akatov. Povestea pe care o spune este revelatoare din multe puncte de vedere. Faptul este că, de obicei, percepem radiațiile ca o amenințare directă la adresa vieții, în timp ce, de fapt, efectul acesteia asupra organismului este mult mai complex. În ceea ce privește sursele de radiații, se dovedește că sunt mult mai multe decât credem mulți dintre noi.
„Toate obiectele din jurul nostru, inclusiv noi înșine, sunt în mod necesar radioactive”, a menționat Andrei Akatov. Rezultă că, în principiu, este imposibil să se evite expunerea la radiații.
Cu toate acestea, în multe cazuri acest lucru nici măcar nu este necesar, deoarece radiațiile în doze mici pot avea un efect pozitiv asupra organismului. Potrivit expertului, experimentele efectuate pe animale au arătat că, dacă sunt complet izolate de efectele radiațiilor ionizante, atunci dorința lor de a mânca și de a se reproduce dispare complet. Toate funcțiile corpului dispar rapid. Din punct de vedere filozofic, fără radiații se pierde dorința de a trăi. În plus, fără expunere la IA, imunitatea scade brusc. „Dacă elimini complet radiația de fond”, notează expertul, „atunci tu și cu mine ne vom îmbolnăvi mult mai des decât se întâmplă acest lucru în stare normală”. Acesta este motivul pentru care unii oameni merg în mod special la surse de radon. Adică încearcă în mod deliberat să primească o doză mică de radiații pentru a „declanșa” procesele imunitare. Apropo, efectele benefice ale băilor cu radon sunt cunoscute de mai bine de două mii de ani. Vechii romani au recurs la acest tip de tratament. Același lucru s-a întâmplat odată cu japonezii.
După cum a arătat Andrei Akatov, un număr mare de obiecte din jurul nostru au o anumită radiație și astfel contribuie la fondul general de radiație. Pentru a face acest lucru, de fapt, nu este nevoie să așteptați niciun accident la centralele nucleare. Multe obiecte, chiar și cele destul de obișnuite, „sună”. Substanțele radioactive, de la care primim principala doză de radiații de-a lungul vieții noastre, sunt foarte des conținute într-o mare varietate de materiale și produse pe care le folosim în viața de zi cu zi. Ca exemplu clar, Andrey Akatov citează terasamentul Sankt Petersburgului. „Există mult potasiu-40, toriu și uraniu radioactiv în granite și, în general, în rocile izbucnite din magmă”, clarifică el. Dacă te apropii cu un dozimetru de celebra Piatră a Tunetului, pe care stă monumentul împăratului Petru cel Mare, radiația de fond acolo este de patru ori mai mare decât în orașul în ansamblu. Mai mult, acest fundal în Sankt Petersburg în sine este chiar mai mare decât pe teritoriul Centralei Nucleare Leningrad. Acest lucru se datorează faptului, crede Andrei Akatov, că omul, datorită activităților sale tehnogene, concentrează în jurul său diverse substanțe radioactive naturale.
Cea mai importantă sursă de radiații în diferite orașe - inclusiv Sankt Petersburg, Murmansk, Novosibirsk - este granitele și asfaltul. Asfaltul, în mod surprinzător, conține destul de multe substanțe radioactive. „Când mergi pe asfalt”, spune Andrei Akatov, „radiația de fond aici este vizibil mai mare decât atunci când mergi pe pământ gol”. Apropo, Munții Altai, unde granitele ies la suprafață, au și o radiație de fond crescută. Acesta este unul dintre cele mai radioactive locuri din țara noastră, spune Andrei Akatov. O situație similară se observă și în Finlanda (tot din cauza granitelor). Acest lucru îl face semnificativ diferit de regiunea vecină Leningrad.
Radonul are cel mai mare efect asupra radiațiilor de fond. Acesta este așa-numitul gaz volatil „nobil”. Este eliberat din sol aproape peste tot - se ridică de-a lungul falilor din pământ și pătrunde destul de ușor în casele noastre, oferindu-ne aproximativ jumătate din doza anuală de radiații. Acest lucru se întâmplă pe toată planeta – undeva un pic mai mult, undeva un pic mai puțin. Radonul intră de obicei la primul și al doilea etaj al clădirilor (nu se ridică mai sus).
O altă sursă de radiații sunt îngrășămintele cu fosfat. Substanțele radioactive se concentrează în mod inevitabil în timpul prelucrării minereurilor de fosfat și, prin urmare, tot superfosfatul este supus controlului obligatoriu al radiațiilor. „În caz contrar, puteți exagera și puteți adăuga cantități excesive de uraniu și toriu în plantele voastre”, notează expertul.
Un subiect separat este materialele de construcție. Cel mai radioactiv material de construcție este fosfogipsul, obținut prin prelucrarea minereurilor fosfatice menționate. Potrivit expertului, dacă casa ta este construită folosind un astfel de material, atunci s-ar putea să te afli într-o zonă cu pericol de radiații. În acest caz, este pur și simplu necesar să monitorizați situația radiațiilor în apartamentul dvs. și în întreaga clădire. Unele beton gazos „sună” de asemenea. Odată, un sat a fost construit din materiale similare în Finlanda. Ca urmare, aproximativ o sută de case au trebuit să fie relocate de urgență, deoarece o inspecție a relevat o radiație de fond crescută. Unele materiale de construcție emit radon intens, ceea ce poate duce la creșterea ușoară a nivelului de radiații. În acest caz, crede Andrei Akatov, este necesar să ventilați bine apartamentul și să efectuați în mod regulat curățarea umedă. Aceste măsuri simple vă asigură o protecție normală împotriva radiațiilor crescute.
Cărbunii naturali utilizați în centralele termice conțin și substanțe radioactive. Și dacă dioxidul de carbon se evaporă în timpul funcționării lor, atunci se întâmplă opusul cu substanțele radioactive - acestea sunt concentrate în cenușă. Cenușa, la rândul său, se acumulează pe teritoriul stațiilor. Prin urmare, în mod surprinzător, radiația de fond poate fi mai mare în apropierea centralelor termice urbane decât în apropierea centralelor nucleare.
Chiar și omul însuși este purtător de substanțe radioactive. Vorbim, în primul rând, despre potasiu-40 (K-40). Se știe că potasiul ajută la funcționarea inimii și, prin urmare, este necesar pentru oameni. K-40 este un izotop radioactiv. Din această cauză, la fiecare persoană, conform lui Andrei Akatov, patru mii de descompunere radioactive au loc în fiecare secundă. În consecință, ne iradiăm atât pe noi înșine, cât și pe vecinii noștri. Când oamenii locuiesc împreună, ei măresc doza totală de radiații cu aproximativ un procent.
În sfârșit, cel mai interesant lucru. „Oamenii de știință nucleari”, explică Andrei Akatov, „au venit cu un fel de echivalent „banană” al radiației. Bananele conțin cantități mari de potasiu. Prin urmare, acest fruct popular poate servi cu ușurință ca standard de radioactivitate.” Interesant este că atunci când transporturile de banane traversează punctele de control al radiațiilor de la graniță, este adesea declanșată o alarmă falsă din cauza radioactivității lor naturale ridicate.
Cât de radioactivă este o banană? Conform calculelor simplificate, doza pe care o primim în timpul fluorografiei este egală cu cinci sute de banane. În principiu, consideră expertul, orice radiație poate fi măsurată în banane. Deși bananele sunt departe de a fi cel mai radioactiv produs. Nucile braziliene au o radioactivitate și mai mare. Această plantă, pe lângă orice altceva, reușește să „trage” radiu-226 din scoarța terestră. Astăzi, nucile braziliene sunt considerate cele mai radioactive dintre toate produsele cunoscute. Undeva in apropiere sunt ciuperci, cateva cereale si verdeturi (in special telina).
Cu toate acestea, nu ar trebui să vă fie teamă, deoarece radioactivitatea acestor produse este de multe ori mai mică decât nivelul periculos. Astfel, doza anuală de radiații primită de locuitorii regiunii Novosibirsk (4 mSv) este echivalentă cu patruzeci de mii de banane. Adică este necesar să consumăm un întreg recipient din aceste fructe tropicale pentru a ne apropia de indicatorii obișnuiți (și destul de normali) pentru regiunea noastră.
Dozele mari de radiații ionizante sunt periculoase pentru oameni și roboți. Toată lumea știe despre asta. Dar unii oameni se tem în special de radiații; pentru ei, cuvântul „radiație” este aproape echivalent cu cuvântul „moarte”. De fapt, nu există nimic periculos în doze mici de radiații. Mai mult decât atât, radiațiile sunt un lucru complet natural. Este prezent nu numai în, ci chiar și în bananele ecuadoriene.
În 2011, Randel Munro a întocmit un tabel excelent cu dozele de radiații, care arată clar ce doze de radiații primește o persoană din diverse surse. Tabelul a fost tradus în rusă. Cel mai important lucru este că oferă o înțelegere a perspectivei, adică vă permite să comparați într-o singură imagine radiația absorbită de la aceeași banană consumată notorie (0,05 μSv) cu o doză letală (8 Sv).
Radiația absorbită se măsoară în Sieverts (Sv). O doză mare primită într-o perioadă scurtă de timp provoacă, de obicei, mai multe daune, dar radiațiile „acumulate” contează și pentru că produc daune continue celulelor organismului. Doza cumulativă joacă un rol în probleme precum riscul de cancer.
Randel Munroe își începe masa cu cele mai simple și naturale surse de radiații: persoana în pat lângă tine, banana pe care o mănânci etc. Este de remarcat mai ales că un telefon mobil nu este inclus în lista surselor zilnice de doze mici. de radiații, deoarece nu creează radiații ionizante și nu provoacă cancer.
Doza totală conform toata lumea punctele tabelului albastru - 60 μSv. Aceasta este mai mică decât radiația absorbită dintr-un an de viață într-o clădire din piatră, cărămidă sau beton (acum este clar de ce oamenii cumpără cele ecologice și foarte durabile).
Dar chiar și Toate Punctele din tabelul verde sunt doar o mică parte din radiația absorbită care poate provoca daune ușoare sănătății umane, vezi întregul tabel.
Există și un videoclip vizual realizat pe baza acestui tabel.
Plan:
- Introducere
- 1 Comparații cu accidentul de la Three Mile Island
- 2 Radioactivitatea naturală a alimentelor
- 3 Obiecție homeostatică Note
Introducere
Echivalent banană- un concept folosit de susținătorii energiei nucleare pentru a caracteriza activitatea unei surse radioactive prin comparație cu radioactivitatea conținută într-o banană obișnuită.
Multe alimente sunt radioactive în mod natural datorită potasiului-40 pe care îl conțin. Într-un gram de potasiu natural, se produc în medie 32 de defalcări ale potasiului-40 pe secundă (32 becquerel sau 865 picocurie).
Echivalentul bananei este definit ca radioactivitatea introdusă în organism prin consumul unei banane. Scurgerile de radiații de la centralele nucleare sunt adesea măsurate în unități minuscule, cum ar fi picocuriile (o trilionime dintr-un curie). Compararea acestei radioactivitati cu cea conținută într-o banană permite evaluarea intuitivă a riscului unor astfel de scurgeri. Dar, din cauza diferiților coeficienți de doză ai izotopilor radioactivi, o astfel de comparație nu este potrivită pentru evaluarea nivelului real de risc.
Banana medie conține 3.520 de picocurii pe kilogram de greutate sau aproximativ 520 de picocurii într-o banană de 150 de grame. Doza echivalentă în 365 de banane (una pe zi timp de un an) este de 3,6 milirem sau 36 microsievert.
Radioactivitatea bananelor a provocat în mod repetat alarme false în detectoarele de radiații utilizate pentru a preveni importul ilegal de materiale radioactive în Statele Unite.
1. Comparații cu accidentul Three Mile Island
După accidentul de la centrala nucleară de la Three Mile Island, Comisia pentru Energie Nucleară din SUA a detectat iod radioactiv în laptele de vaci locale în cantitate de 20 de picocurii pe litru. Această radioactivitate este semnificativ mai mică decât la o banană obișnuită. Un pahar din acest lapte conținea doar 1/75 din echivalentul unei banane.
2. Radioactivitatea naturală a alimentelor
Toate produsele naturale conțin cantități mici de izotopi radioactivi. Persoana medie primește o doză de radiații de aproximativ 40 de milirem pe an prin alimente, ceea ce reprezintă mai mult de 10% din doza totală anuală.
Unele alimente au niveluri mai mari decât media de radiații naturale. Acestea includ cartofi, fasole, nuci și semințe de floarea soarelui. Un nivel relativ ridicat se observă la nucile braziliene (datorită conținutului crescut de nuclizi radioactivi 40 K, 226 Ra, 228 Ra), a căror radioactivitate poate ajunge la 12.000 picocurie pe kilogram și mai mare (450 Bq/kg și mai mare).
3. Obiecție homeostatică
Potrivit unor surse, consumul unei banane nu crește nivelul de radiații din organism deoarece excesul de potasiu obținut din banană face ca o cantitate echivalentă din izotop să fie excretată din organism prin metabolism.
Note
DescarcaAcest rezumat se bazează pe un articol din Wikipedia rusă. Sincronizare finalizată 13.07.11 17:03:10
Rezumate similare:
Cu toții știm despre lucruri evidente care sunt o sursă de radiații: centrale nucleare, cuptoare cu microunde, arme nucleare și vizitarea unor teritorii ale Ucrainei. Cu toate acestea, este, de asemenea, important să fim conștienți de sursele de radiații mai puțin evidente.
9. Nuci de Brazilia
Nucile braziliene sunt una dintre cele mai radioactive surse de hrană din lume, dar să nu credeți că câteva nuci vă vor oferi super puteri. Nu te va recompensa, oamenii au încercat deja. După cum a descoperit un nefericit iubitor de nuci, consumul de nuci braziliene poate face ca fecalele și urina să devină prea radioactive. Motivul acestei radioactivitati este simplu: rădăcinile copacului care poartă nuci braziliene intră atât de adânc în pământ încât absorb cantități mari de radiu, o sursă naturală de radiații.
8. Grand Central Station New York
Grand Central Station din New York este una dintre cele mai mari gări din lume. Cei care plănuiesc să viziteze această stație le va fi neplăcut să afle că este și una dintre cele mai radioactive stații. Radioactivitatea sa se datorează faptului că pereții și fundația sunt construite din granit, o rocă capabilă să conțină radiații naturale. Nivelurile de radiații la stație sunt atât de ridicate încât depășesc nivelurile pe care centralele nucleare le pot emite în mod legal.
7. Semne de evacuare
Dacă mergi la școală sau la facultate sau lucrezi într-un birou, probabil că ai văzut semne iluminate de ieșire (sau de ieșire). Deoarece semnele sunt menite să ghideze oamenii către siguranță în caz de dezastru, acestea nu sunt conectate la rețeaua electrică a clădirii - deoarece cel mai probabil nu ar exista electricitate în caz de urgență. Deci, cum produc ei această lumină? Baterii de lunga durata? Hamsteri pe roată? Din păcate, nu: lumina este emisă de izotopul radioactiv al hidrogenului - tritiu, conținut în semn. Deci, dacă s-ar sparge un semn în timpul unui dezastru care a dus la o întrerupere a curentului, izotopul radioactiv ar putea contamina întreaga clădire și oamenii din ea.
6. Litier pentru pisici
Dacă, dintr-un motiv oarecare, vrei să te scufunzi vreodată în cutia de gunoi a pisicii tale, gândește-te bine la decizia ta. Pe lângă faptul că gândul este dezgustător, așternutul pentru pisici este și una dintre cele mai comune surse de radiații în casele noastre. Acest lucru se datorează uneia dintre componentele principale ale așternutului, bentonita, un mineral argilos care este excelent la absorbția fecalelor și a urinei, dar este foarte sărac în a NU conține reziduurile de uraniu și toriu natural pe care le conține. Mai mult, deoarece mii de tone de umplutură ajung în gropile de gunoi în fiecare an, există pericolul ca aceste radiații să se scurgă în cele din urmă în apele subterane.
5. Banane
Bananele, precum nucile braziliene, emit cantități mici de radiații. Dar, în timp ce în cazul nucilor braziliene este rezultatul absorbției de radiații din pământ, bananele suferă de radiații, deoarece acestea se află în codul lor genetic. Înainte să vă grăbiți să vă îngropați bananele în sicrie cu plumb, merită să știți că, pentru a vă îmbolnăvi de radiații, trebuie să mâncați aproximativ 5 milioane de banane. Deci, nu trebuie să vă faceți griji - până când o persoană își va termina cea de-a cinci milioane de banane, probabil că va deveni deja o banană. Cu toate acestea, radiațiile de la banane pot fi detectate de contoarele Geiger, iar dacă ai o grămadă de banane în geantă când treci prin senzorul de radiații de la vamă, nu te mira dacă ești oprit.
4. Blat de bucătărie din granit
Să presupunem că ai jurat deja că nu mănânci niciodată banane sau nuci braziliene. Corpul tău a devenit un templu dedicat unui stil de viață curat, non-radioactiv. Cu toate acestea, dacă bucătăria ta are blaturi din granit, există șanse mari ca toată mâncarea gătită pe ea să fi fost iradiată. Dacă vă mai amintiți povestea gării din New York, ați ghicit deja de ce: granitul stochează perfect sursele naturale de radiații.
3. Țigări
Faptul că țigările sunt dăunătoare nu va surprinde pe nimeni: la urma urmei, se vorbește atât de mult despre asta la televizor și tot ce se arată la televizor este adevărat! Multe țigări conțin materiale radioactive precum poloniu-210 (același izotop radioactiv care l-a ucis pe Alexander Litvinenko) și plumb-210 - dacă căutați un motiv pentru a renunța la fumat, iată-le. Acești izotopi, care rămân în frunzele de tutun pe tot parcursul procesului de fabricare a țigărilor, sunt eliberați în aer sub formă de vapori atunci când țigara este aprinsă, după care fumătorul îi inhalează în corp. Deși concentrațiile acestor izotopi sunt mici, în timp substanțele chimice se acumulează în organele fumătorilor înrăiți și se crede că sunt legate de dezvoltarea anumitor tipuri de cancer.
2. Ceramica si sticla veche
Este foarte emoționant că bunica ta ți-a lăsat toate aceste vase vechi și sticlărie, dar nu te lăsa păcălit: trebuie să le arunci pe toate chiar acum, în ciuda tuturor amintirilor asociate cu ele. O mare parte din ceramica făcută înainte de 1960 - în mare parte portocaliu sau roșu - conține concentrații mari de uraniu, care, atunci când este adăugat la glazură, produce acea culoare recunoscută. La fel, dacă ai un antic de sticlă cu o tentă verzuie, acesta conține uraniu. Nu merită menționat faptul că nu ar trebui să beți din astfel de dispozitive, deoarece, pe lângă radioactivitate, un astfel de porțelan vechi este și periculos, deoarece din el se eliberează plumb.
1. Hârtie lucioasă pentru revistă
Dacă un editor de reviste dorește să cheltuiască mai mulți bani, tipărește revista pe hârtie lucioasă - în principal pentru că va face revista să arate mai bine, dar și pentru că consideră că consumatorii sunt niște niște niște niște niște care vor dori să cumpere ceva strălucitor. Cu toate acestea, pentru a face hârtie lucioasă, aceasta este acoperită cu caolin, o argilă albă. La fel ca materialul de argilă folosit pentru a face așternut pentru pisici, această argilă poate conține și elemente radioactive precum uraniu și toriu. Această argilă este, de asemenea, folosită ca supliment alimentar și ca ingredient în multe medicamente fără prescripție medicală.