2 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

RADIOAKTÍV VILÁGBAN ÉLÜNK

Ionképző hatás ↔ 'ionizáló sugárzás'

1. Detektálás: Geiger-Müller számlálók vagy szcintillációs berendezések

2. A radioaktivitás TERMÉSZETES (!!!) jelenség: mindig van nem emberi eredetű háttérsugárzás

3. Biológiai hatások: élő szövetek közvetlen károsítása, különböző daganatos betegségek növekvő kockázata ⇒ érzékenyen függ a dózistól (sugárzásmennyiségtől)

3 of 29

Mértékegységek

Unit	quantity	description
Becquerel (Bq)	aktivitás (SI)	1 bomlás/s
Curie (Ci)	aktivitás	= 3,7 × 10¹⁰ Bq
Gray (Gy)	elnyelt dózis (SI)	1 J/kg
Rad	elnyelt dózis	= 0,01 Gy
Sievert (Sv)	dózisegyenérték (SI)	= q × Gy
Rem	dózisegyenérték	= 0,01 Sv

q: dimenziómentes állandó, amely kizárólag a sugárzás fajtájától függ (α, β, γ, n, ...)

4 of 29

Izgalmas idők

1789. Martin Klaproth – uránszurokérc
1890-es évek: Becquerel – uránium, rádium sugárzást bocsájt ki
1895. a Röntgen-sugárzás felfedezése
1900. Paul Willard felfedezte a γ-sugarakat
1903. Nobel-díj a radioaktivitás felfedezéséért
Rutherford: α, β, részecskék elnevezése, felezési idő
1932. James Chadwick felfedezi a neutront
1934. Enrico Fermi: atommaghasadás előidézése neutronokkal

Matek tábor

2024. 10. 09.

5 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

Maghasadás:

egy atommag két részre szakadása neutron hatására

hasadási láncreakció

6 of 29

Henri A. Becquerel�Pierre Curie�Marie Curie

1903. fizikai Nobel-díj:

„a spontán radioaktivitás felfedezéséért”��

Matek tábor

2024. 10. 09.

7 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

A maghasadás felhasználása:

szabályozatlan láncreakció: nagy robbanás, első generációs atomfegyverek
szabályozott láncreakció: atomreaktorok

I. nagy probléma: a ²³⁵U csak a természetes urán 0,7 %-a, dúsítani kell

a ²³⁹Pu, ²⁴¹Pu szintén hasadóképes ⇒ nem fordulnak elő a természetben, atomreaktorokban előállíthatók

II. nagy probléma: a maghasadás termékei között sok a hosszú élettartamú radioaktív izotóp (nukleáris hulladék)

8 of 29

Oklo-jelenség

Terrmészetes atomreaktor Közép-Afrikában (Gabon)

Matek tábor

2024. 10. 09.

Okló egy uránbánya volt a közép-afrikai Gabon délkeleti részén Mounana város mellett. A lelőhelyet 1956-ban fedezték fel, és szinte azonnal meg is indult a kitermelés a francia atomipar számára.^[1]^[2] 2000-ben történt bezárásáig mintegy évi 500 tonna uránt bányásztak ki.^[3]

Mivel az U-235 felezési ideje rövidebb, mintegy 700 millió év, mint az U-238 izotópé, mely közel 4,5 milliárd év. Így az időben visszafelé haladva a Föld történetében az urán egyre dúsabb és dúsabb U-235 izotópban. Mintegy 2 milliárd évvel ezelőtt az U-235/U-238 izotóp aránya még 3% volt, mely már megfelelő a láncreakció fenntartásához egy könnyűvizes reaktorban.^[7]^[8]

Az Okló bányából származó uránt az dél-franciaországi Provence-ben található Pierrelatte dúsítóüzemben dolgozták fel. 1972-ben, egy rutinellenőrzés során érdekes anomáliára lettek figyelmesek. A vizsgált mintában a U-235 izotóp aránya az U-238-hoz képest 0,7171% volt, holott a természetes arány 0,7202%, függetlenül attól, hogy a Föld mely pontjáról származik. Mivel az eltérés kicsinek tűnt, ezért először arra gyanakodtak, hogy a minták elemzése során történt valami hiba. Azonban a bánya vizsgálata során több helyen is kimutatták az anomáliát. Mintegy 500 tonna urán volt érintett, melynek átlagos U-235 koncentrációja 0,62% volt, de a minták közt volt olyan is, mely esetében a koncentráció 0,296%-ra csökkent.^[3]

Mivel a Föld keletkezésekor meghatározott arányban került a Földre e két urán izotóp, ez határozza meg az izotópok arányát is az urán lelőhelyeken is, és ezért volt eddig állandó a Föld bármely pontjáról származó mintában is. Annak magyarázatára, hogy ilyen kis helyen mi okozhat ekkora eltéréseket az U-235 izotóp koncentrációjában, a kutatók egy merész elmélettel álltak elő, mégpedig, hogy természetes módon kialakuló atomreaktorok nyomaira bukkantak. Szám szerint 17 ilyen reaktort tártak fel.^[7]

A vizsgálatok szerint 1740 millió éve^[3] váltak kritikussá az oklói természetes reaktorok, mikor a talajvíz feltört, és elöntve az érctelepet, betöltötte a láncreakcióhoz szükséges moderátor szerepét. A reaktorok szabályozottan működtek, és a szabályozás szerepét is a talajvíz valósította meg. Ahogy nőtt az aktivitás, úgy nőtt a termelt energia is, melynek hatására elforrt a víz. Víz hiányában nem volt ami lelassíthatta volna a neutronokat, így csökkent a meghasadások száma. Az aktivitás csökkenésével lehűlt a reaktor, és friss talajvíz tudta elárasztani, és ezzel ismét növekedni kezdett az aktivitás.

Az egyes reaktorok működési ideje nagy változatosságot mutat. Van, amelyik csak 20 000 évig, illetve van olyan is, ami mintegy 800 000 évig működött mire a hasadóanyag-tartalom annyira lecsökkent, hogy a láncreakció már nem volt önfenntartó.^[3] Becslések szerint, a reaktorok a működésük során 87,66 TWh energiát termeltek, mely képes volna fedezni egész Magyarország villamosenergia-igényét két évig.^[9]^[10]^[11]

9 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

Atomreaktor

1. Hasadóanyag 2. Moderátor

3. Hűtőközeg 4. Szabályozó rudak

10 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

11 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

12 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

A radioaktív sugárzás neve	Alfa-sugárzás	Béta-sugárzás	Gamma-sugárzás
Jele
Töltése	2+	1-	nincs
Tömege	- 4 AE	Nem változik	Nem változik
Így változnak az atom adatai:	Rendszáma: 2-vel csökken Tömege: 4-gyel csökken	Rendszáma: 1-gyel nő Tömege: nem változik	Rendszáma: nem változik Tömege: nem változik
áthatolóképessége	Legkisebb, levegő is, papír	Közepes, alumínium lemez	Legnagyobb, ólom, beton

13 of 29

A radioaktív sugárzás fajtái

Matek tábor

2024. 10. 09.

14 of 29

A sugárzás egészségkárosító hatásai

„A különféle adónemekhez hasonlóan a radioaktivitás is régóta része az életünknek, sőt egyre inkább az; nem érdemes gyűlölnünk és félnünk tőle, inkább elfogadnunk és szabályoznunk kell. A sugárzás veszélyes, ne legyenek illúzióink ezzel kapcsolatban. Tekintsük olyasvalaminek a radioaktivitást, amit tiszteletben kell tartanunk.”

(Prof. Ralph Eugene Lapp, Manhattan- terv)

Matek tábor

2024. 10. 09.

15 of 29

Az atomkorszak kezdete

Matek tábor

2024. 10. 09.

16 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

17 of 29

Nukleáris fegyverkezés

1945. augusztus 6. Hirosima
1945. augusztus 9. Nagasaki

Matek tábor

2024. 10. 09.

18 of 29

Kudarc a Bikini-atollnál

Crossroads-hadművelet

1946. 07.01-25.

23 nukleáris teszt
1954. 03. 01. H-bomba első kísérlete, legnagyobb amerikai robbantás

(„Castle Bravo” kódnév)

15 megatonnás hatóerő a számított 6 megatonna helyett.
1000-szerese a hirosimai bombáénak
Ötödik Szerencsés Sárkány japán halászhajó

Matek tábor

2024. 10. 09.

19 of 29

A Cár-bomba

„legnagyobb bomba”
58,6 megatonna robbanóerő
Tűzgolyó átmérője: 5 km,
Gombafelhő magassága 67 km,
Átmérője 95 km,
Még 2000 km-rel odébb is kitörtek az ablakok
Lökéshullámok 3-szor futottak körbe a Földön

bombák robbanóerejének összehasonlítása

A cár bomba története

Matek tábor

2024. 10. 09.

20 of 29

A Cár-bomba

Matek tábor

2024. 10. 09.

Hatóereje tízszerese a II. világháborúban résztvevő országok által bevetett összes hagyományos robbanószer együttes hatóerejének.

3800-szoros „Little boy” és 1500-szoros „Fat man”

21 of 29

Sugárterápia

Matek tábor

2024. 10. 09.

A Therac-25 sérültjei, Kanada, USA

Neptun 10 P - Lengyelország

1985 júniusában Katie Yarborough felkereste a Kennestone Regionális Onkológiai központot, (Gergia állam), hogy megkapja a 12. rákkezelését. Miután néhány hónappal azelőtt sikeresen eltávolítottak egy tumort a melléből, megelőző kezelést kapott a környező nyirokcsomókra. Yarborough megszokta, hogy a mindössze néhány másodpercig tartó kezelés fájdalommentes, ez alkalommal azonban szakatlan forróságot érzett és panaszkodott is a gép kezelőjének amiatt, hogy megégeti. De azt a választ kapta, hogy ez egyszerűen képtelenség. Két héttel később ismét visszatért a központba, hogy megmutasson egy kisebb pénzérme méretű foltot a mellén az orvosfizikusnak, Tim Stillnek, aki egy másik, nagyobb foltosodást is felfedezett a nő testén, a hát a bal oldalán.

Still rémülten közölte a pacienssel és az orvossal: „Ez úgy néz ki, mint egy elektronsugár kimeneti pontja”. Az energiaimpulzus halálsugár-lővedékként hatolt át szegény nő beteg testén. Still később úgy kalkulálta, hogy a nő szervezetét azon a mindössze egy penny nagyságú területen mintegy 15 000-20 000 rad sugárzás érhette (100 rad esetén 50%-os a túlélési esély). A seb idővel lyukká mélyült és terebélyesedett, amelyet a sebészeknek többszöri próbálkozásuk ellenére sem sikerült eltüntetniük bőrátültetéssel. A paciens bal karja gyakorlatilag használhatatlanná vált, fájdalmai állandósultak, de amennyire csak lehetséges volt, élte tovább az életét. Több, mint 10 év múlva hunyt el, egy autóbalesetben szerzett sérülései miatt.

22 of 29

Mennyei manna – elveszett bombák

Észak-amerikai légvédelmi parancsnokság (NORAND)
1978. január 24. Kozmosz 954 műholdradar (fedélzetén egy atomreaktorral) Kanadára zuhant.
Radioaktív darabjai 640 km-es körzetben.
12 nagyobb darabot találtak meg, 10 sugárzott.
Moszkva 3 millió dollár kártérítést fizetett.

Matek tábor

2024. 10. 09.

(110. oldal) Az Észak-Amerikai légvédelmi parancsnokság (NORAD) központjai a Cheyenne hegységben találhatók és radarjai magasságtól függetlenül bármit képesek nyomon követni, ami belép Észak-Amerika légterébe. Állítólag az elszabadult űrszemetet, sőt a vonuló vadlúd csapatokat is kimutatják, a bejövő ballisztikus rakétákról nem is beszélve. A szóbeszéd szerint, karácsonykor akár a Mikulást is nyomon követik, ha kell. 1955-ben, egy kislány felhívta a szervezet titkosított telefonszámát, abban a hiszemben, hogy a Télapó fog jelentkezni.

1978. Január 24-én egy szovjet műholdradar lépett a légtérbe. A szovjetek azt állították, hogy a műhold teljesen elégett és megsemmisült a belépés során, de ez nem volt igaz. Radioaktív darabjai lehullottak a földre és egy 640 km sugarú körben szóródtak szét.

A fagyos télben, a messzi északon széleskörű kereső akciót indítottak a darabok felkutatására. Geiger –Müller számlálókkal felszerelkezve gyalogosan és a levegőből is átfésülték a sarkkör körüli térséget. Mindössze 12 nagyobb darabját sikerült fellelniük a hóban, közülük 10 radioaktívnak bizonyult. Ez azonban a nukleáris üzemanyagnak mindössze 1%-át tehette ki, miközben az egyik roncs sugárzási szintjét 500 radnak mérték, ami elegendő ahhoz, hogy végezzen egy emberrel, ha az illető akár csak néhány óráig érintkezik vele.

Sok maradvány befagyott tavakon landolt, így idővel, a tavaszi olvadáskor elmerült a vízben és lesüllyedt a fenékre.

1983-ban is lezuhant egy Kozmosz 954 műhold, ez az aAtlanti –óceánba zuhant. Ezután a szovjetek aza alacsony pályájú műholdjaikat úgy tervezték, hogy egy automatika egy magasan, a Földtől p61 km-re lévő pályára lövi ki a roncsokat, ahol halálos űrszemétként lebeg még 500 évig, mivel ennyi idő múlva szűnik meg a radioaktivitása.

23 of 29

Kramatorszk

1970. gránitbányában elveszett kapszula, benne Cs-137-es izotóp
Gvardevics Kanterimovics utca 7. 85. lakás
1980-tól 9 év alatt
6 haláleset és 17 megbetegedés

Matek tábor

2024. 10. 09.

24 of 29

2001. Abház karácsony

Matek tábor

2024. 10. 09.

(135. oldal) Az abház határhoz közel három favágó két furcsa fémtárgyat talált: olyan melegek voltak, hogy megolvadt körülöttük a hó. Mivel fagyos, hideg volt az éjszaka, megörültek a hőforrásoknak, magukkal vitték a kunyhójukba, hogy fűtsenek velük. Az éjszaka folyamán azonban rosszul lettek, szédülésről és fejfájásról panaszkodtak, majd hányni kezdtek. Mindhármukat beszállították Tbiliszi egyik kórházába. Ekkorra már nagy égési sérülések jelentek meg a testükön, ennek ellenére mindhárman felgyógyultak. A tünetek alapján a belgyógyászok sugárfertőzésre gyanakodtak és a grúz kormány értesítette az IAEA-t (Nemzetközi Atomenergia Ügynökség).

A titokzatos fűtőtestekről kiderült, hogy a szovjetek által hátrahagyott radioizotóp termoelektromos generátorok, amelyekről ismeretlen okok miatt leválasztották az ólomból készült védőburkolatot. Ilyen formában rendkívül veszélyesek voltak és az IAEA-nak 25 fős csapatot kellett a helyszínre küldenie, hogy ólommal bélelt hengerekbe helyezzék a generátorokat, mivel egy-egy ember szervezetét legfeljebb 40 másodpercig lehet kitenni ilyen magas szintű sugárzásnak. A berendezés a radioaktív stroncium 90-es izotóp hőjét alakítja elektromos árammá, többek között műholdakat, szondákat látnak el segítségükkel árammal. Az IEAE azonosította a két titokzatos tárgyat: egy korábbi szovjet kommunikációs rendszer erősen radioaktív maradványai voltak. A szakértők szerint a volt Szovjetúnió északi, ritkán lakott területein több száz ilyen szétszórt, ott hagyott maradvány lehet.

25 of 29

„Ezek az övek dögösek”

(mert radioaktív hulladékfémből készültek)

ASOS divatáru kereskedés (2013) – indiai beszállítók
Övenként 800 fémszegecs
Cobalt-60 izotópból készítették
64 ezer font összértékben
14 országban forgalmazták

Matek tábor

2024. 10. 09.

26 of 29

Szemét ügyek

Csernobili szeméttelepek zsugorodása
Bangkok, Samut Prakan: kobalt-60 sugárterápiás eszköz (2000)
Goiania (Brazília) 1987.09.13. Ötös fokozatú nukleáris esemény.

Matek tábor

2024. 10. 09.

138. Oldal

2000-ben egy kiszuperált, 60-as kobaltizotópot tároltak őrizetlen helyen Bangkokban (Thaiföld); egy részét eladták hulladékgyűjtőknek, akik tovább szállították Samut Prakan tartomány egyik roncstelepére. Az egyik alkalmazott, akinek fogalma sem volt a veszélyről, szétszerelte az eszközt, és kiemelte belőle a radioaktív alkatrészt, amely így napokon át, immár védtelenül hevert ott. Emiatt 10 ember volt kitéve erős sugárzásnak, köztük ócskavasgyűjtők és a szeméttelep munkásai, akik mind meg is betegedtek. Három munkás belehalt a sugár fertőzésbe. Ezután a thai hatóságok a szükséges óvintézkedéseket betartva eltávolították a radioaktív tárgyat.

A 10 legsúlyosabb nukleáris katasztrófa egyike egy betöréssel kezdődött 1987. szeptember 13-án, Brazíliában. 1985 végén a brazíliai Goiana városban működő sugárterápiás magán intézet új telephelyre költözött, ahová átszállítottak egy kobalt 60-as izotóppal működő teleterápiás készüléket, de őrizetlenül hagytak egy másik berendezést, ami cézium 137-es izotóppal működött. Két betörő behatolt az üres épületbe és ellopta a készülék besugárzó fejét, az tervezve, hogy eladják fémhulladékként.

Hazavitték az alkatrészt, ahol megpróbálták szétszerelni, és kiemelték belőle a sugárzó kapszulát. Ebben a sugárzó cézium cézium-klorid formájában volt jelen. Ez igen jól oldódik és könnyen diszpergálódik. A tolvajok eladták a készülék maradványait egy roncstelep tulajdonosának, akinek feltűnt, hogy a tárgy kék fénnyel világít a sötétben. Olyan csodálatosnak találta ezt, hogy másokat is behívott a helyiségbe, hadd gyönyörködjenek benne.

A következő napokban barátok és rokonok keresték fel, hogy csodájára járjanak a látványnak, sőt néhányan egy-egy kisebb darabot magukkal is vittek. Úgy egy hét elteltével jelentkeztek az első tünetek. Először nem hozták összefüggésbe a megbetegedéseket a sugárzással, de a közegészségügyi szolgálat hamarosan azonosította a sugárforrást. Húsz embert kellett Rio de Janeiroba szállítani, hat beteget pedig a goianiai kórházban kezeltek. Négy páciens heteken belül meghalt. 112 ezer embert tartottak megfigyelés alatt, 249-en szenvedtek súlyos külső vagy belső sugárfertőzést. Az egész város sugárfertőzött zónának bizonyult, ez Goiania 67 négyzetkilométernyi területét érintette. Tömeges kitelepítést rendeltek el, és miután 85 épületről állapították meg, hogy súlyosan fertőzött, buldózereket vezényeltek a helyszínre és hét házat ledózeroltak. Több tonna földet szállítottak el, a talajt betonnal burkolták, friss földet hordtak rá. Goianiában egy laboratórium állandóan vizsgálja az ivővíz,a levegő és az élelmiszerek összetételét.

27 of 29

Matek tábor

2024. 10. 09.

28 of 29

Nápolyban inni és meghalni” (L͗͗ Espresso, 2011.)�

Ndrangheta

Matek tábor

2024. 10. 09.

151. oldal. A Ngranheta a világ egyik leggazdagabb és legbefolyásosabb bűnszervezete.

1980 óta lehet közük a radioaktív hulladéklerakáshoz.

1997-ben a Famiglia Cristiana olasz magazin a Greenpeace nyomozására hivatkozva arről számolt be, hogy az 1980-as évek végén svájci és olasz cégek közvetítőként elősegítették, hogy s veszélyes hulladékot Európából a szomáliai lerakóhelyekre szállítsák- Kiderült, hogy a szomáliai kormány 100%-os tulajdonosa a cégnek, amit azzal bíztak meg, hogy juttassa el a hulladékot az afrikai országba.

Kiderült, hogy a volt gyarmatosító, Olaszország több, mint 35 millió tonna veszélyes hulladékot exportált addig Szomáliába, amely ezért 6,6 milliárd dollárt kapott. Ezek a lerakóhelyek a legnagyobbak a világon.

Tetézte a helyzetet, hogy a 2004-es indiai-óceáni cunami azonosíthatatlan trutymót tartalmazó rozsdásodó hordókat sodort a partokra, ezt követően pedig a környező falvak lakói közül sokan megmagyarázhatatlan betegségekben haltak meg. Az ENSZ és helyi környezetvédő csoportok több, bizonyítottan nukleáris és vegyi hulladékot tartalmazó hordót azonosítottak, miközben váratlanul több krónikus és akut betegség ütötte fel a fejét és megugrott a súlyos fejlődési rendellenességgel született csecsemők száma is. Gyakoriak voltak a végtaghiánnyal született esetek és a daganatos betegségek. Egy orvos elmondta, hogy egy év alatt több rákbeteget kezelt, mint a cunamit megelőző években összesen.

Bár a hordókon nem volt feltüntetve a származási hely, bizonyítani tudták, hogy a hulladékok elhelyezésének biznisze egy az egyben a Ndrangheta érdekeltségi körébe tartozott.

Főleg Szomáliába és Tajvanra szállították a veszélyes hulladékot, de kb. 30 esetben olcsóbbnak tűnt egyszerűen elsüllyeszteni a radioaktív hulladékkal megrakott hajókat.

2004-ben a The Lancet Oncology orvosi szaklap halálháromszögként jellemezte Acerra város környékét, ahol kétfejű bárányok születtek. Több millió tonna nukleáris hulladékról van szó, aminek egy része Németországból érkezett.

Tény, hogy senki sem mer inni a helyi vízből. A vizsgálatok kimutatták, hogy a vízbázisokon kívüli magánkutak 92%-a elfogadhatatlan egészségügyi kockázatot jelent. A minták további 5%-ában mértek magas urán koncentrációt.

A nyugatabbra fekvő Giuglianoban a szegények kalyibákban és lakókocsikban éldegélnek Európa minden bizonnyal legszennyezőbb hulladéklerakó helyének a szomszédságában, ahová többek között nukleáris iszapot és dioxint is szállítottak. A rák előfordulása az utóbbi 30 évben 47%-os növekedést mutat Nápoly tartományban a férfiak körében Jelenleg Olaszországban Campaniaban a legnagyobb a meddőség és a súlyos autizmus aránya.

1 of 29

2 of 29

3 of 29

4 of 29

5 of 29

6 of 29

7 of 29

8 of 29

9 of 29

10 of 29

11 of 29

12 of 29

13 of 29

14 of 29

15 of 29

16 of 29

17 of 29

18 of 29

19 of 29

20 of 29

21 of 29

22 of 29

23 of 29

24 of 29

25 of 29

26 of 29

27 of 29

28 of 29

29 of 29