الاشعاعات المستخدمة او الاصطناعية (المصادر الصناعية للتلوث الاشعاعي)

1. الاشعاعات المستخدمة في مجال العلوم الصحية
2. التطبيقات الزراعية والصناعية للإشعاع
3. المفاعلات النووية
4. الأسلحة النووية
5. مصادر اخرى

1. الاشعاعات المستخدمة في مجال العلوم الصحية

تستخدم الاشعة السينية او النووية في مجال تشخيص الامراض وعلاجها، كما تستخدم الادوية التي تحتوي على عناصر ضئيلة في علاج بعض الامراض مثل التسمم الدرقي الذي يستخدم اليود المشع في علاجه. وتشير الدراسات الى ان استعمال الادوية المشعة يتزايد عاما بعد عام، ولذلك فان هذه الادوية تعتبر مصدرا هاما من مصادر تتعرض الانسان للإشعاع. كما تستخدم الاشعاعات والنظائر المشعة في علاج بعض الامراض السرطانية او وقف نموها. وتستخدم الاشعاعات استخداما واسعا لتعقيم الأدوات والمعدات الطبية التي يصعب تعقيمها بالبخار او الحرارة او التي يمكن تم تتأثر بالمواد الكيميائية المعقمة. وتستخدم لهذا الغرض اشعة جاما الصادرة من كوبلت 60 والتي لها قدرة وطاقة هائلة قتل الخلايا الميكروبية المسببة للأورام من بكتريا وفيروسات وطفيليات ضارة تلوث المنتجات والأدوات الطبية.

ولهذه العملية عدة مزايا أهمها:

1. قلة التكلفة بالمقارنة بالطرق الأخرى مثل البخار او الحرارة.
2. إمكانية التعقيم للأدوات والمعدات بعد تغليفها مما يزيد من مدة الحفظ بعد التعقيم.
3. لا تؤدي هذه الطريقة لرفع درجة حرارة المعدة او الأداة مما يمكن من تعقيم المواد والأدوات الحساسة للحرارة مثل البلاستيك والمواد العضوية.
4. إمكانية اجراء هذه الطريقة بطرق الية بسيطة حيث يعتبر زمن التعرض هو العامل الوحيد في العملية.

1. التطبيقات الزراعية والصناعية للإشعاع

تستخدم الاشعاعات والنظائر المشعة الان في مجالات الزراعة والصناعة لأغراض عديدة منها على سبيل المثال:

1. استخدام عملية التحليل التنشيطي بالنيترونات للتحقق من كفاءة التكرير الأولى في صناعة البترول.
2. استخدام الاشعاع في عملية اكتشاف ابار البترول والمناجم والثروات المعدنية الأخرى مثل الحديد، النحاس، النيكل، الرصاص، الفحم، الزنك.
3. الاستخدام الاشعاعي في تحضير واستنباط اغشية صناعية من البوليمرات المختلفة وذلك لإمكانية استخدامها في بعض التطبيقات الصناعية المتقدمة، ونذكر منها المبادلات الايونية التي تستخدم كفواصل وعوازل للبطاريات، كذلك تصنيع نصاف الموصلات الكهربائية في مجال صناعة الأجهزة الالكترونية.
4. انتاج مواد بوليميرية والياف صناعية ومطاط لها صفات وظيفية معينة وذلك لإمكانية استخدامها في المحالات الصناعية المختلفة.
5. استنباط مستحلبات بوليميرية محبة للماء بغرض استخدامها كمواد لاصقة تخدم وتحمي البيئة.
6. تطوير مواد مطاطية جديدة باستخدام تكنولوجيا التشعيع تقدم فوائد بارزة للصناعات على مستوى العالم، وهي التكنولوجيا المسماة "تقسية اشعاعية للمطاط الطبيعي"
7. استخدام الحزم الالكترونية لبدء عملية التقسية (الفلكنة)، وهي عملية تحدث جزيئات مترابطة كيميائيا، مما يؤدي الى انتاج مطاط يتميز بالمرونة والقوة، وتتميز هذه الطريقة بعدم انتاج مواد النيتروز امين amine nitrose المحدثة للسرطان مع عدم انتاج اكاسيد للكبريت والزنك الملوثة للبيئة.
8. المعالجة الاشعاعية لأسطح المواد باستخدام معجلات الالكترونات ذات الطاقة المنخفضة، حيث تستخدم حاليا المعالجة غير الحرارية بالحزم الالكترونية ذات الطاقة المنخفضة في تكنولوجيا الأسطح دون استخدام مذيبات مما يؤدي الى حماية البيئة.
9. انتاج كابلات مقاومة للحرارة بإحداث الترابط المتصالب Cross Linking لعزل الكابلات.
10. احداث المتصالب على سطح الورق لإنتاج صفائح ذات ضغط عال Continuous pressure laminate في المسطحات الكلية.
11. المعالجة المسبقة لنشارة الخشب بالإلكترونات السريعة عالية الطاقة الامر الذي يساعد على الاقتصاد الهائل للطاقة اللازمة لتكوين العجينة Pulping، ومن اهم مزايا هذه العملية الى جانب كونها اقتصادية في التصنيع، ان الاقلال من استخدام الكيماويات يترجم الى انبعاث اقل من الملوثات الكيميائية وهو عامل بالغ الأهمية بالنسبة للاتجاه نحو قواعد صارمة للحفاظ على البيئة.
12. تستخدم المصادر المشعة، وكذا مصادر اشعة جاما في قياس سمك الصفائح المعدنية وقياس منسوب الموانئ والخزانات وقياس كثافة المواد المنقولة عبر الانابيب العملاقة والكشف عن تسرب السوائل من الانابيب، وكذلك تستخدم النظائر المشعة في اقتفاء الأثر مثل مواقع التسرب من انابيب النفط و المياه.
13. انتاج الهيدروجيلات المدعمة على مواد بوليميرية، حيث أمكن استخدام الاشعاع في استنباط وتحضير هيدروجيلات مناسبة ومدعمة، تحتوي على مواد بوليمرية مختلفة ذات خواص ميكانيكية وكيميائية مناسبة، وذلك يمكن من استخدامها في التكنولوجيا الحيوية وفي المجالات الطبية مثل:

• صناعة الدواء وتوصيله تحت التحكم وتأثره بالوسط المحيط وهذا يخدم المرضى المحتاجين لعلاج طويل المدى مثل مرضى السكر.
• تدعيم بعض أنواع الانزيمات والخلايا الحية التي لها أهمية كبرى في مجال التشخيص والعلاج.
• صناعة الأجهزة التعويضية مثل الاوردة والشرايين وصمامات القلب.

• الاستخدام في مجال الغسيل الكلوي بالأغشية الصناعية الحيوية.

14-حفظ الأغذية بالإشعاع.

15-معالجة تلوث اعلاف الحيوانات والدواجن بالميكروبات المرضية والفطريات المفرزة للسموم الفطرية.

16-استحداث طفرات محصوليه جديدة عالية الإنتاج ومقاومة للآفات باستخدام الاشعاع.

17-استخدام الاشعاع في تنمية الثروة الحيوانية.

18-تعقيم الحشرات بالإشعاع للقضاء على الأنواع الضارة منها.

19-استحداث طفرات ميكروبية ذات قدرة عالية على انتاج مركبات ذات أهمية اقتصادية مثل الفيتامينات والانزيمات والمضادات الحيوية والاحماض العضوية والاحماض الامينية الأساسية والكحوليات والسكريات العديدة Polysaccharides.

20-استخدام التقنيات النووية في تنمية الثروة المائية كذلك في زراعة الصحراء وذلك عن طريق استخدام الاشعاع في استنباط وتطوير سلالات من النباتات الملائمة للظروف الصحراوية من حيث مقاومتها لجفاف والملوحة ونوعية التربة.

21-تحديد عناصر تغذية النبات حيث تستخدم النظائر المشعة في الدراسات التي تتعلق بتسميد النبات وتحديد كميات الأسمدة الضرورية له وهذا افاد كثيرا في ترشيد استخدام الأسمدة الكيمياوية.

-المفاعلات النووية

بعد اكتشاف الانشطار النووي، أقيم اول مفاعل نووي في عام 1942، ثم اعقبه مشروع مانهاتن بإنشاء اول أسلحة ذرية، وذلك في نهاية الحرب العالمية الثانية. لقد استخدمت المفاعلات النووية، وما زالت تستخدم، لتوليد الطاقة، وينجم عن استعمال هذه المفاعلات تلوث البيئة بالإشعاع، وبخاصة البيئة المحيطة بالمفاعلات، وقد ترتفع نسبة التلوث البيئي ارتفاعا كبيرا بسبب حوادث انفجار المفاعلات النووية، مثل حادث انفجار تشرنوبل النووي.

تنقسم المواد المتسربة من المفاعلات النووية بسبب الحوادث الى مواد طيارة وأخرى غير طيارة، وتمثل المواد الطيارة المشعة، مثل اليود والترتيوم والاجزاء المتناثرة من عنصر البلوتونيوم، خطورة على الانسان، حيث يستنشق المواد المشعة مع هواء البيئة الملوث.

الأسلحة النووية

فجر اول سلاح من الأسلحة النووية عام 1945 م في هيروشيما ونجازاكي في اليابان، ثم توالت تجارب الأسلحة النووية بعد ذلك على نطاق واسع حتى عام 1963، حيث أجريت عدة تجارب نووية في الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي والمملكة المتحدة.

ولقد اتفقت القوى الثلاث في عام 1963 على منع اجراء التجارب النووية فوق سطح الأرض، الا ان هذه التجارب لم تتوقف على المستوى العالمي حيث أجريت في فرنسا والصين تجارب محدودة بعد هذه الفترة

ولقد استمرت التجارب النووية بعد الاتفاقية التي عقدت بين الدول الكبرى الثلاث، وذلك بأجرائها تحت الأرض بهدف حماية البيئة من التلوث، وبالرغم من هذه الاحتياطات، الا ان التجارب التي أجريت تحت الأرض اضفت قليلا من الغبار الذري المحمل بالمواد المشعة للبيئة.

من النظائر التي مثلت خطورة على الانسان على أثر الانفجارات النووية استونشيوم89 واسترونشيوم 90 وزوركونيوم 95 وروثينيوم106 وروثينيوم 193 وسيزيوم 134 وسيزيوم 144.

4-مصادر أخرى

بالإضافة الى المصادر السابقة والتي تشكل الجزء الأكبر من تلوث البيئة بالإشعاع، هناك مصادر أخرى مثل التلفزيون والكمبيوتر والأجهزة الالكترونية، كما تشمل المصادر الأخرى ماكينات الاشعة السينية المستخدمة في الصناعة الطائرات ورحلات الفضاء، بالإضافة الى استعمال النظائر المشعة كمصدر لقوة ناظمة ايقاع القلب.

كيفية انتقال المواد ذات النشاط الاشعاعي في البيئة والى الانسان