ما هي مصادر الأشعة النووية ومخاطرها؟

  • تاريخ النشر: الخميس، 03 ديسمبر 2020
ما هي مصادر الأشعة النووية ومخاطرها؟
مقالات ذات صلة
إدارة الغذاء والدواء الأمريكية تجيز دواء جديد لمرض التصلب المتعدد
مرهم للكدمات وتسريع شفائها
حساسية الحمضيات

الأشعة هي من الظواهر الفيزيائية في الكون، وتكون ذات طبيعة موجية تحمل الطاقة معها. أشهر الأمثلة على الأشعة هي الضوء والحرارة.

تقسم الأشعة بشكلٍ أساسي إلى نوعين:

  • الأشعة المؤينة: تكون قادرة على تغيير المادة لأنها تمتلك طاقة كافية تؤدي إلى تغيير إلكترونات الذرات التي تصيبها.
  • الأشعة غير المؤينة: لا تمتلك هذه الأشعة ما يكفي من الطاقة لتغيير الذرات التي تصيبها، ولكنها تمتلك القدرة على إثارة الجزيئات مما يؤدي لتغيير درجة حرارة المادة المعرضة لها.

الأشعة النووية

الأشعة النووية هي إشعاعات مؤينة تنتج بشكلٍ أساسي عن طريق التحلل الإشعاعي أو الاندماج النووي أو الانشطار النووي أو الأجسام الساخنة (مثل النجوم) أو الشحنات المتسارعة، بشكلٍ عام، هذه الأنواع من الأشعة تكون خطيرة على البشر وأي كائن حي ويجب عدم التعرض لها. فكما ذكرنا أعلاه، الأشعة المؤينة تغير طبيعة المادة التي تتعرض لها، وعند البشر، يمكنها التسبب في تطور الأورام أو تخريب الحمض النووي في الخلايا الحية.

ما هو التحلل الإشعاعي؟

التحلل الإشعاعي هي ظاهرة تحدث في نوى ذرات العناصر غير المستقرة، حيث تبعث هذه العناصر جزيئات دون ذرية من أجل تحقيق الاستقرار النووي. يؤدي انبعاث الجسيمات دون الذرية إلى انبعاث إشعاعات مؤينة أيضاً.

ما هو غاز الرادون؟

الرادون هو غاز خامل مشع يوجد كغيره من العناصر في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. هذا الغاز ينتج عن تحلل عنصر الراديوم (عنصر آخر في الجدول الدوري ينتج عن تحلل اليورانيوم).

الرادون هو عنصر مشع، له وقت تحلل قصير جداً يبلغ حوالي 3.8 يوماً، ويستخدم في العلاج الإشعاعي لمرض السرطان. وهو غاز شديدة السمية للإنسان ومن الأسباب الرئيسية للسرطان، في أيطاليا، وتحديدًا في منطقة فريولي فينيتسيا جوليا، ينطلق غاز الرادون من باطن الأرض ويكون عديم الرائحة ويمكن أن يتسلل إلى المنازل والهياكل سيئة العزل أو من خلال الشقوق في الجدران. لهذا، تقوم السلطات بمسح المئات من المواقع بحثاً عن أماكن قد ينفذ منها الغاز مثل المدارس والمنازل، مما يعرض سلامة السكان للخطر.

المشكلة تحدث بشكلٍ رئيسي في الجزء الشمالي من منطقة فريولي فينيتسيا جوليا، وخاصةً قبل جبال الألب، هذا يعود إلى تركيبة التربة الخشنة التي تسمح بصعود الغاز من باطن الأرض، بينما تكون التربة في الجزء الجنوبي من المنطقة طينية ولا تسمح بمرور الغاز.

ما هو الانشطار النووي؟

الانشطار النووي هو تحلل يتسبب في انقسام عنصر ثقيل إلى عناصر أخف وهكذا حتى يفقد العنصر نشاطه الإشعاعي تماماً، يتم في محطات الطاقة النووية تسريع عملية الانشطار النووي من خلال قصف العناصر المشعة الثقيلة بالنيوترونات. يولد الانشطار النووي بهذه الطريقة طاقة حرارية هائلة تسخن الماء ما يؤدي إلى تصاعد البخار، هذا البخار يستخدم لتغذية التوربينات التي تتحرك لتنتج الكهرباء.

العناصر المشعة المستخدمة في محطات الطاقة النووية تكون موجودة بالفعل في الطبيعة، نحن نتحدث بشكلٍ رئيسي عن عنصر اليورانيوم 235 ونظائر البلوتونيوم. هذه العناصر تكون مشعة للغاية، ويمكن في حال التعامل معها أو التعرض لإشعاعاتها أن تسبب الإصابة بالأورام والتشوهات الوراثية حيث تتفاعل الإشعاعات المؤينة التي تصدر عنها بشكلٍ مباشر مع الحمض النووي للخلايا الحية وتغيره أو تخربه.

هل هناك أي نفايات ناتجة عن عملية الانشطار النووي؟

نعم هناك نفايات. وهذه النفايات تكون مشعة أيضاً. ولها فترات تحلل طويلة، أي أنها قد تستمر في إصدار الإشعاعات النووية الخطيرة لمدة قد تتراوح من 300 إلى مليون سنة. لذلك، يجب أن تظل هذه النفايات معزولة. وحتى بعد انتهاء زمن التحلل، تبقى هذه النفايات مشعة وتصدر إشعاعات نووية، لكن نسبة الإشعاع تتوافق مع نسبة إشعاع عنصر اليورانيوم الموجودة في الطبيعة، لذا تعتبر هذه النسبة مقبولة. هذا يعني أن المشكلة الحقيقية تكمن في التخلص من النفايات المشعة. وحتى الآن، لا توجد طريقة مضمونة وآمنة تمكننا من الاحتفاظ بالنفايات النووية بشكلٍ يجعلها معزولة تماماً عن البيئة ولا تسرب أي إشعاعات نووية خطيرة تؤثر على الكائنات الحية.

ما هي مصادر الأشعة النووية الخفية؟

مصادر الأشعة النووية الخفية (المصادر اليتيمة كما يسميها البعض) هي مصادر تصدر الإشعاع المؤين الخطير، ويمكن أن تقع بالخطأ في أيدي أشخاص لا يعلمون خطورتها ما يعرضهم لتأثيرات الأشعة النووية، من هذه المصادر نذكر:

  • المصادر الصناعية (مقاييس الكثافة - مقياس السماكة)
  • أجهزة كشف الدخان
  • قضبان الصواعق
  • الأدوات الطبية التي تستخدم في الطب النووي (مثل العلاج الإشعاعي لمرض السرطان)
  • المواد الملوثة بالعناصر المشعة

من الأمثلة على هذه المصادر ما حصل في شهر يناير من عام 2004، وذلك في مصنع للصلب في فيتشنزا بإيطاليا، حيث تبين وجود مصدر مشع هو السيزيوم 137 منصهر مع الخردة المعدنية، تم الكشف عنه بفضل تحليل الغبار في المرشحات دون أن يتسبب بأي أضرار، هذا المثال يظهر كيف أن هذه المصادر قد تكون مخفية ولا يتم إدراكها.

كيف يضر الإشعاع النووي بالخلايا الحية

عندما تكون جرعة الإشعاع كبيرة، فإنه يسبب تلف الحمض النووي وموت الخلايا، يمكن أن ينخفض عدد خلايا الدم البيضاء وقد يصاب الغشاء المخاطي في الجهاز الهضمي، مما يؤدي إلى الإسهال.

عندما تكون جرعة الإشعاع أصغر، الأعراض الحادة الموصوفة أعلاه لا تظهر نتيجة لذلك، لكن الخلايا قد تتعرض للتلف وتحاول إصلاح نفسها. نادراً ما تحدث أخطاء خلال عملية الإصلاح، مما يؤدي إلى خلل وراثي (طفرة). ويعتقد أن ذلك قد يتسبب ببعض التطورات التي تؤدي إلى الإصابة بمرض السرطان في المستقبل.

باختصار، حين يتعرض جسم الإنسان (خلاياه) للإشعاع (أشعة إكس وأشعة جاما)، تنبعث الإلكترونات من الذرات والجزيئات. ترتد هذه الإلكترونات وتشتت الطاقة في المناطق المحيطة. ينتج عن هذا تكوين الجذور الكيميائية. تتفاعل هذه الجذور مباشرة مع الذرات المحيطة، مما يتسبب في تفاعلات كيميائية غير طبيعية.

تجنب الإشعاع النووي

التوصية المقدمة هي الابتعاد قدر الإمكان عن جميع مصادر الأشعة النووية المذكورة في هذه المقالة لأنها تسبب ضرراً كبيراً لأي شخص يتعامل معها دون احتياطات أو أدوات وقاية، كن حذراً إذا كنت في منطقة تعتقد أن فيها تلوث إشعاعي أو عناصر مشعة والتزم بتعليمات السلطات ومؤسسات الرعاية الصحية.

  1. "مقال كيف يضر الإشعاع بالخلايا" ، مؤسسة أبحاث تأثيرات الإشعاع الأمريكي الياباني