Die Spaltung eines Atoms oder die Kernspaltung hat zu Vorfällen geführt, bei denen gefährliche Strahlung freigesetzt wurde, und diese Ereignisse haben zu Inbegriffen für Zerstörung und Katastrophe: Hiroshima und Nagasaki, Three Mile Island, Tschernobyl und zuletzt Fukushima. Die Technologie zur Energiefreisetzung durch Spaltung schwerer Elemente wie Uran und Plutonium wurde im letzten Jahrhundert entwickelt. Die bei der Kernspaltung erzeugte Energie kann genutzt werden, stellt aber auch die größte Gefahrenquelle bei der Spaltung eines Atoms dar.
Durch Spaltung freigesetzte Strahlung
Wenn ein Atom gespalten wird, werden drei Arten von Strahlung freigesetzt, die lebendes Gewebe schädigen können. Alpha-Teilchen bestehen aus Protonen und Neutronen und können die menschliche Haut nicht durchdringen, richten jedoch Schaden an, wenn sie im Körper freigesetzt werden. Beta-Partikel sind Elektronen, die sich sehr schnell bewegen und die Haut durchdringen können, aber von Holz oder Metall aufgehalten werden. Gammastrahlen sind hochenergetische Strahlen, die Körper durchdringen können und eine erhebliche Schutzabschirmung erfordern. Alle Arten von Strahlung schädigen lebendes Gewebe durch einen Prozess, der als Ionisation bezeichnet wird. Ionisierung ist die Übertragung von Energie auf die Moleküle, aus denen das Gewebe besteht, wodurch chemische Bindungen aufgebrochen und Zellen und DNA geschädigt werden.
Kurz- und langfristige Risiken der Strahlenbelastung
Kurzfristige Exposition gegenüber hohen Strahlenwerten führt zu einer akuten Strahlenvergiftung. Zu den Symptomen gehören Erbrechen, Haarausfall, Hautverbrennungen, Organversagen und sogar der Tod. Die meisten Strahlenbelastungen sind nicht akut, und die Risiken einer geringen langfristigen Strahlenbelastung werden als stochastische Gesundheitseffekte bezeichnet. „Stochastisch“ bezieht sich auf die Wahrscheinlichkeit, in diesem Fall die erhöhte Wahrscheinlichkeit bestimmter gesundheitlicher Probleme. Zu den stochastischen Gesundheitseffekten zählen ein erhöhtes Krebsrisiko und die Weitergabe genetischer Mutationen an die Nachkommen. Es wird geschätzt, dass bei einer dreimal so hohen Strahlungsdosis wie in der normalen Lebenszeit fünf oder sechs von 10.000 Menschen an Krebs erkranken würden.
Unkontrollierte Spaltungsreaktionen
Bei der Kernspaltung in einem Kernreaktor spaltet sich ein Atom und setzt Neutronen frei, die den gleichen Prozess in benachbarten Atomen auslösen. In Kernreaktoren wird dieser Prozess sorgfältig kontrolliert, aber während einer Kernreaktorschmelze oder die Detonation einer Atombombe, kann sie exponentiell wachsen, bis viele Kerne Energie bei. freisetzen Einmal. Unkontrollierte Reaktionen erzeugen auf regionaler Ebene Hitze, Kraft und Strahlung. Aufgrund des potenziellen Risikos verfügen Kernkraftwerke über Sicherheitspläne und Eindämmungssysteme und sind gegen Terroranschläge gehärtet.
Radioaktiver Müll
In einem Kernreaktor werden Uran- und Plutoniumstäbe verwendet, aber die Atome in den Stäben werden aufgebraucht, bis nur noch wenige übrig sind. Sobald sie den größten Teil ihres Atomvorrats für die Spaltung aufgebraucht haben, gelten sie als Abfall. Dennoch stellen diese Abfallstäbe ein Risiko dar, da sie weiterhin viel langsamer reagieren und Strahlung aussenden. Die Entsorgung radioaktiver Abfälle gefährdet die Umgebung. Es wird geschätzt, dass die Abfälle aus abgebrannten Brennstäben eines Kernkraftwerks alle 50 Betriebsjahre zu einem Todesfall führen.