ما هي بعض المخاطر عند انقسام الذرة؟

أدى انقسام الذرة ، أو الانشطار النووي ، إلى حوادث انطلقت فيها إشعاعات خطيرة ، وقد حدثت هذه الأحداث أصبحت كلمات للتدمير والكوارث: هيروشيما وناغازاكي ، جزيرة ثري مايل ، تشيرنوبيل ، ومؤخرا ، فوكوشيما. تم تطوير تقنية إطلاق الطاقة عن طريق تقسيم العناصر الثقيلة مثل اليورانيوم والبلوتونيوم خلال القرن الماضي. يمكن تسخير الطاقة الناتجة عن الانشطار النووي ، ولكنها تمثل أيضًا أكبر مصدر للمخاطر المرتبطة بتقسيم الذرة.

عندما تنقسم الذرة ، يتم إطلاق ثلاثة أنواع من الإشعاع يمكن أن تلحق الضرر بالأنسجة الحية. تتكون جسيمات ألفا من البروتونات والنيوترونات ولا يمكنها اختراق جلد الإنسان ، ولكنها تسبب الضرر إذا تم إطلاقها داخل الجسم. جسيمات بيتا هي إلكترونات تتحرك بسرعة كبيرة ويمكن أن تخترق الجلد ، ولكن الخشب أو المعدن يتوقف عن العمل. أشعة جاما هي أشعة عالية الطاقة يمكنها اختراق الأجسام وتتطلب تدريعًا وقائيًا كبيرًا. جميع أنواع الإشعاع تلحق الضرر بالأنسجة الحية من خلال عملية تسمى التأين. التأين هو نقل الطاقة إلى الجزيئات المكونة للأنسجة ، وكسر الروابط الكيميائية وإلحاق الضرر بالخلايا والحمض النووي.

يؤدي التعرض قصير المدى لمستويات عالية من الإشعاع إلى تسمم إشعاعي حاد. تشمل الأعراض القيء وتساقط الشعر وحروق الجلد وفشل الأعضاء وحتى الموت. لا يكون معظم التعرض للإشعاع حادًا ، وتسمى مخاطر التعرض للإشعاع طويل المدى منخفض المستوى التأثيرات الصحية العشوائية. يشير مصطلح "ستوكاستيك" إلى الاحتمال ، وفي هذه الحالة زيادة احتمال حدوث مشاكل صحية معينة. تشمل التأثيرات الصحية العشوائية زيادة خطر الإصابة بالسرطان ونقل الطفرات الجينية إلى الأبناء. في ثلاثة أضعاف جرعة الإشعاع العادية مدى الحياة ، تشير التقديرات إلى أن خمسة أو ستة أشخاص من كل 10000 سيصابون بالسرطان.

أثناء الانشطار النووي في مفاعل نووي ، تنقسم ذرة واحدة وتطلق النيوترونات ، والتي تبدأ نفس العملية في الذرات القريبة. في المفاعلات النووية ، يتم التحكم في هذه العملية بعناية ، ولكن أثناء انصهار مفاعل نووي أو تفجير القنبلة الذرية ، يمكن أن تنمو أضعافا مضاعفة حتى العديد من النوى تطلق الطاقة في بمجرد. تولد التفاعلات غير المنضبط الحرارة والقوة والإشعاع على نطاق إقليمي. بسبب المخاطر المحتملة ، تمتلك محطات الطاقة النووية خطط أمان وأنظمة احتواء ، ويتم تعزيزها ضد الهجمات الإرهابية.

تُستخدم قضبان اليورانيوم والبلوتونيوم في مفاعل نووي ، لكن الذرات الموجودة في القضبان تُستهلك حتى يتبقى القليل منها فقط. بمجرد استنفاد معظم إمدادهم من الذرات للانشطار ، يعتبرون نفايات. ومع ذلك ، لا تزال قضبان النفايات هذه تشكل خطرًا لأنها تستمر في التفاعل بمعدل أبطأ بكثير وتصدر إشعاعات. يخلق التخلص من النفايات المشعة خطرًا على المنطقة المحيطة. تشير التقديرات إلى أن نفايات قضبان الوقود المستهلك لمحطة طاقة نووية واحدة ستؤدي إلى وفاة واحدة لكل 50 عامًا من التشغيل.