Néhány tudnivaló a radioaktív ásványokról

Előzetes megjegyzés

A következő szöveg célja, hogy figyelmeztessen az ásványi anyagokkal kapcsolatos különféle kockázatokra, és néhány elsődleges óvintézkedést tegyen meg. Semmi esetre sem szabad törvényerejű szövegnek tekinteni. A megértés érdekében műszaki vagy jogi kifejezéseket módosítottak. Egyes adatok nagyságrendek, és a gondosság ellenére is maradhatnak hibák (előre köszönjük az olvasóknak, akik felhívják a figyelmünket rájuk). Szükség esetén felkérik az olvasót, hogy folytasson mélyebb megközelítést könyvek, szakintézetek és/vagy jogi szövegek megkeresésével.

Radioaktivitás

Az anyag radioaktivitása a nagy energiájú részecskék kibocsátása; alfa (α) részecskék, amelyek héliummagok, béta (β) részecskék, amelyek elektronok és/vagy gamma (γ) részecskék, amelyek fotonok (fényrészecskék). A radioaktivitás kockázatainak megértése nem könnyű. Az első nehézség az, hogy a radioaktivitás világa nem mindig olyan, ahol összeadódik. Ez egy olyan világ, ahol a számítások gyakran exponenciálisak, hatványok vagy logaritmusok. Ez egyáltalán nem intuitív helyzeteket eredményez. Hogyan magyarázzuk például, hogy egy anyagba behatoló g sugár elsősorban kevéssé szívódik fel, hogy aztán egy bizonyos mélységben kis távolságra szinte teljesen elnyelődjön? Hogyan lehet megmagyarázni, hogy a radioaktív test radioaktivitása fix időtartamra felére csökken (a számítás egyszerű, de a felsőoktatás első évének szintjén van)? Hogyan magyarázzuk el, hogy az atomerőművek radioaktivitása lényegesen magasabb, mint az azokba bevezetett kiindulási anyagé? ?

A második nehézséget az emberi manipulációk okozta félelem okozza, amelyek az atombombától Fukushimáig bizonyították az atomenergia veszélyességét. Ez a félelem akkor indokolt, ha ismert, hogy néhány milligramm rövid élettartamú anyag (néhány nap) gyorsan halálos sugárzást okoz. Kevésbé indokolt a természetes ásványoktól, amelyek hihetetlenül alacsonyabb radioaktivitással rendelkeznek, mint az erőművekben és az atomiparban keletkező anyagok. Például az urán 238, a természetben legelterjedtebb urán-izotóp, 4,5 milliárd év alatt veszíti el radioaktivitásának felét, 14, 5 milliárd év alatt pedig az uránnál nagyobb mennyiségű tórium 232. Ha képet szeretne kapni a „mesterséges” radioaktivitásról, vegye figyelembe a sugárterápiában alkalmazott kobalt-60-at, amely 5,27 év alatt elveszíti radioaktivitásának felét. Ennek a kobaltnak egy grammja tehát (4,5 x109/5,27) x (238/60) = 3,39 milliárdszor radioaktívabb, mint ez az urán: 1 gramm kobalt 60 tehát annyi emisszióval rendelkezik, mint 3390 tonna urán 238.

Ezért két nagyon különböző világ létezik: a természetes és a mesterséges radioaktivitás kockázata.

Radioaktivitásmérések

Az amatőr ásványtanász számára nem szükséges megérteni a radioaktivitás rejtelmeit. De nincs ok passzívnak maradni. A fő lépés a radioaktivitás felmérése, és ezért rendelkezésünkre áll egy eszköz, amely azt méri. Aztán megismerni a jogszabályokat, intézkedéseket hozni és elképzelni a kockázatokat. Megdöbbentő látni, hogy mekkora a gyűjtők aránya, akik nem szerezték meg ezt az akvizíciót. Gyűjtők, akik nem haboznak véleményt nyilvánítani a radioaktivitásról.

A méréseket főleg Becquerelben (Bq) vagy Sievertben (Sv) végzik.

A Becquerel a másodpercenkénti bomlások száma.

A Sievert egy dózismérés, amely figyelembe veszi a különböző részecskék (alfa, béta és gamma) emberi testre vagy biológiai szövetére gyakorolt hatását (biológiai hatásait). Az egyik Sievert az átadott energia mennyisége (ebben az esetben 1 Joule) egy kilogramm biológiai anyagban. A Joule egy meglehetősen kicsi energiaegység (valamivel több, mint 4 Joule kell ahhoz, hogy egy gramm víz hőmérsékletét egy fokkal megemelje). A Sievert viszont erős egység, figyelembe véve a sugárzás okozta károkat. A minket érdeklő esetekben inkább milliSievertről (mSv) vagy microSievertről (μSv) beszélünk, ami ezerszer és milliószor kevesebb, mint egy Sievert. Összegzésként elmondhatjuk, hogy a sievert a radiotoxicitás mértéke. A Sievert/Bequerel mennyisége a radioaktív elemtől függ, mivel a különböző radioaktív elemek természetükben és energiájukban eltérő részecskéket bocsátanak ki.

A radioaktivitással járó kockázatoknak két típusa van: sugárterhelés és lenyelés.

A kiállítás: néhány érték

Rávesszük a radioaktivitást arra, amit csak akarunk, mindaddig, amíg nem idézünk számokat. Néhány ábra ismerete elengedhetetlen lépés.

Adjunk néhány értéket: először Becquerelben. A természetes édesvíz körülbelül 0,0001 Bq/g, az emberi test körülbelül 0,1 Bq/g, a gránit 1Bq/g és az uránérc (uraninit) 10 000 Bq/g nagyságrendű. Ez az utolsó érték még mindig a gyenge tevékenységek körébe tartozik: amint láttuk, a mesterséges radioaktivitás területén 10 milliárdszor nagyobb sugárzású testek vannak. A környezetben a köbméter (levegő) mennyiségét Becquerel használják. Franciaországban az alacsony szintű osztályok kevesebb mint 10Bq/m3, túlnyomó többségük kevesebb, mint 100Bq/m3, és csak 9 osztály, a leginkább radioaktív, meghaladja a 100Bq/m3-t.

Gyakran előnyös, ha az expozíciót vagy dózissebességben, jellemzően µSv/h-ban, vagy éves dózisban mSv/év-ben fejezzük ki. Figyelembe véve, hogy 8760 órával/évvel ezelőtt folyamatosan 0,114 mSvt/h dózisnak kell kitenni az 1mSv/év dózis elérése érdekében. Az éves természetes expozíció körülbelül 1 mSv-nél kezdődik a kevésbé radioaktív régiókban, például a Párizsi-medencében, és körülbelül 50 mSv-t ér el Brazília és Irán régióiban vagy Keralában (India). A becslések szerint a globális átlagos éves dózis körülbelül 2,5 mSv.