Opis

Radiochemia środowiska

autor: Bogdan Skwarzec

Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego

Treścią książki są następujące zagadnienia: budowa materii, promieniotwórczość naturalna i sztuczna, odziaływanie promieniowania jonizującego z materia żywą (w tym radioliza i dozymatria), normy ochrony radiologicznej, pochodzenie sztucznych pierwiastków promieniotwórczych w środowisku przyrodniczym (w tym skutki katastrof w elektrowniach jądrowych w Czarnobylu i Fukushimie), analiza nuklidów promieniotwórczych i jej zastosowanie w analizie środowiska, radionuklidy w organizmie człowieka, radionuklidy w ekosystemach lądowych, wodnych i morskich, w tym w środowisku lądowym i wodnym Polski oraz południowego Bałtyku, skażenie radiochemiczne środowiska przyrodniczego wokół hałdy fosfogipsów w Wiślince, zastosowanie radionuklidów w technice (energetyka jądrowa i odpady promieniotwórcze), wojsku (broń jądrowa, termojądrowa i neutronowa), medycynie (medycyna nuklearna) i nauce (geochronologia izotopowa). Książka podaje czytelnikowi nie tylko podstawy wiedzy o promieniowaniu jonizującym, izotopach promieniotwórczych w środowisku przyrodniczym i ich znaczeniu dla człowieka, ale i wyjaśnia szereg wątpliwości, pokazuje korzyści i straty wynikające z wykorzystania radionuklidów oraz ukazuje „blaski i cienie” rozwoju energetyki jądrowej.

Spis treści

Po dziękowania . . . 11

Przed mowa.. . 13

1. Zagadnienia wstępne  . . 15

1.1. Budowa materii. . . 15

1.2. Liczba atomowa i masowa. .  17

1.3. Izotopy i izobary . . 18

1.4. Masa i energia . . 19

2. Promieniotwórczość . . . 21

2.1. Rozpad promieniotwórczy i zjawiska towarzyszące .  . 21

2.1.1. Samorzutne przemiany jądrowe . . . 21

2.1.2. Promieniotwórczość naturalna i sztuczna .  . 22

2.1.3. Prawo przesunięć promieniotwórczych – prawo Soddy’ego i Fajansa . 24

2.1.4. Prawo rozpadu promieniotwórczego . .. 24

2.1.5. Aktywność i jej jednostki, aktywność właściwa,

równowaga promieniotwórcza . 26

2.1.6. Reakcje jądrowe.  . . 28

3. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią . . . 31

3.1. Przenikliwość promieniowania jonizującego. .. . 31

3.2. Radioliza . . . 32

3.3. Dawki promieniowania jonizującego – dozymetria. . . 35

3.3.1. Wpływ promieniowania jonizującego na materię żywą . 37

3.3.2. Wpływ małych dawek promieniowania jonizującego

na życie organizmów .. . 44

4. Normy ochrony radiologicznej . . . 47

5. Naturalne tło promieniowania .. . . 55

6. Radionuklidy naturalne i sztuczne . 58

6.1. Naturalne pierwiastki promieniotwórcze . . . 59

6.1.1. Długo żyjące nuklidy promieniotwórcze

powstałe w procesie tworzenia materii pierwotnej. .. 59

6.1.2. Nuklidy promieniotwórcze kosmogeniczne . . 59

6.1.3. Szeregi promieniotwórcze .  . 61

6.1.4. Ciepło radiogeniczne Ziemi .. . 63

6.2. Po chodzenie sztucznych pierwiastków promieniotwórczych

w środowisku przyrodniczym. . .  . 65

6.2.1. Próbne wybuchy jądrowe . . . . 65

6.2.2. Fabryki przerobu wypalonego paliwa jądrowego. .  67

6.2.3. Materiały promieniotwórcze stosowane w przemyśle jądrowym .  . 68

6.2.4. Katastrofy satelitów oraz samolotów wojskowych .. . 68

6.2.5. Energetyka jądrowa .. . . 69

6.2.6. Katastrofa jądrowa w Czarnobylu i Fukushimie . . . . 71

7. Analiza nuklidów promieniotwórczych .  . . 89

7.1. Metody radiometryczne . . 89

7.1.1. Spektrometria promieniowania gamma . . 91

7.1.2. Spektrometria promieniowania beta . . . . 93

7.1.3. Spektrometria promieniowania alfa . .. . 95

7.1.4. Neutronowa analiza aktywacyjna .  . 96

7.2. Zastosowanie metod radiochemicznych

w badaniach środowiska – aspekty analityczne. .  97

7.2.1. Pomiar aktywności naturalnych i sztucznych emiterów

promieniowania gamma i beta 40K, 90Sr i 137Cs . . . . 97

7.2.2. Pomiar produktów aktywacji neutronowej 55Fe, 60Co i 63Ni . . . . 103

7.2.3. Pomiar aktywności naturalnych i sztucznych emiterów

promieniowania alfa 210Po, 210Pb, 222Rn, 226Ra, 234U, 235U, 238U,

238Pu, 239Pu, 240Pu i 241Pu. . . . 105

7.3. Ocena błędów stosowanych metod radioanalitycznych . . . 117

8. Radio nuklidy w organizmie człowieka. . . 119

8.1. Występowanie. . 119

8.2. Pobieranie z wodą pitną . . . . 122

8.3. Pobieranie z żywnością .  . 124

8.4. Pobieranie z powietrza . . . . . 128

8.4.1. Radon 222Rn . . . . 128

8.4.2. Pobieranie z dymem papierosowym . . .. . 130

9. Radionuklidy w ekosystemach lądowych, wodnych i morskich. . .135

9.1. Radionuklidy w środowisku lądowym . .  . 135

9.2. Skażenie radiochemiczne środowiska przyrodniczego

wokół hałdy fosfogipsów w Wiślince w pobliżu Gdań ska . .  . . . 143

9.3. Radionuklidy w środowisku wodnym, morskim

i ekosystemie Morza Bałtyckiego. . . . 156

9.3.1. Radionuklidy w wodach i organizmach południowego Bałtyku.  . 161

9.3.2. Polon, uran i pluton w pt kach morskich . . . 175

9.4. Radio nuklidy w osadach dennych Morza Bałtyckie go . . 177

9.4.1. Radionuklidy w osadach dennychpołudniowego Bałtyku. . 180

9.5. Oddziaływanie i migracja polonu, uranu i plutonu

w ekosystemie południowego Bałtyku . . . . 193

9.6. Spływ radionuklidów z dorzecza Wisły, Odry i rzek Przymorza . . 196

10. Zastosowanie radionuklidów w technice, medycynie i nauce . . .  . 210

10.1. Energetyka jądr wa . . 210

10.2. Broń jądrowa, termojądrowa i neutronowa. .  . . 215

10.3. Medycyna nuklearna. . .  . . . . 218

10.4. Geochronologia izotopowa .. . . . . . 223

10.5. Przykłady innych zastosowań radio nuklidów . .. 235

11. Odpady promieniotwórcze . .  . . 238

Bibliografia. .. . . . . . . . . 243

Piśmiennictwo. . . . . 243

Strony internetowe …249

Wykaz skrótów oraz słownik stosowanych terminów i pojęć . . 251

Spis rysunków . .  . . 255

Spis tabel . . . . . 259

Dodatek

Maria Skłodowska – Curie (1867–1934) – rodowód, życie

i od krycia naukowe oraz naukowa spuścizna. . . 263