VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega...

59
UNIVERZA V MARIBORU PEDAGOŠKA FAKULTETA Oddelek za predšolsko vzgojo DIPLOMSKO DELO Andreja Strniša Maribor, 2009

Transcript of VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega...

Page 1: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

UNIVERZA V MARIBORU PEDAGOŠKA FAKULTETA

Oddelek za predšolsko vzgojo

DIPLOMSKO DELO

Andreja Strniša

Maribor, 2009

Page 2: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi
Page 3: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

UNIVERZA V MARIBORU PEDAGOŠKA FAKULTETA

Oddelek za predšolsko vzgojo

Diplomsko delo

RADIOAKTIVNO SEVANJE V

VRTCIH Mentor: Kandidatka: Docent dr. Zlatko Bradač Andreja Strniša

Maribor, 2009

Page 4: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Lektorica:

Martina Povše, prof. slo.

Prevajalka:

Lea Klemenčič Strniša, dipl. prof. geog. in nem. j. s knj.

Page 5: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

ZAHVALA

Zahvala mentorju doc. dr. Zlatku

Bradaču za pomoč in nasvete pri

pisanju diplomske naloge, družini pa

za spodbudo in podporo. Posebna

zahvala Lei Strniša za prevajanje.

Iskreno vam hvala!

Page 6: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

IZJAVA

Podpisana Andreja Strniša, roj. 19. 10. 1985, študentka Pedagoške fakultete

Univerze v Mariboru, smer predšolska vzgoja, izjavljam, da je diplomsko delo z

naslovom »Radioaktivno sevanje v vrtcih« pri mentorju doc. dr. Zlatku Bradaču,

avtorsko delo. V diplomskem delu so uporabljeni viri in literatura korektno

navedeni; teksti niso prepisani brez navedbe avtorjev.

Andreja Strniša

Maribor, 2009

Page 7: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

RADIOAKTIVNO SEVANJE V VRTCIH

POVZETEK

Diplomska naloga je sestavljena iz teoretičnega in empiričnega dela. V

teoretičnem delu zasledimo zgodovino radioaktivnosti, življenjepis Marie Curie in

njeno raziskovanje z možem Pierrom Curiejem ter s tem povezanim odkritjem

radia. Sledi obširno razložen pojem radioaktivno sevanje ter definicije. V

nadaljevanju je predstavljen problem z radonom v Idrijskem vrtcu. Empirični del

predstavlja primerjavo rezultatov med mojimi meritvami in tistimi iz vrtca Idrija

ter predpise varstva pred sevanji. Diplomska naloga prav tako vsebuje povzetek

Zakona o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in jedrski varnosti. Namen

diplomskega dela je raziskovanje literature in podajanje informacij v povezavi s

pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do

primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi primerjavo sevanja z

drugim vrtcem.

KLJU ČNE BESEDE: radioaktivno sevanje, radioaktivnost, radij, radon, predpis

varstva pred sevanji

Page 8: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

RADIOAKTIVE STRAHLUNGEN IM KINDERGARTEN

ZUSAMMENFASSUNG

Diese Diplom Arbeit besteht aus theoretischen und empirischen Teil. Im

theoretischen Teil findet man sowohl die Geschichte der Radioaktivität, den

Lebenslauf der Marie Curie und ihre Forschung zusammen mit ihrem Mann,

Pierre Curie, als auch die mit den beiden verbundenen Entdeckungen des

Radiums, die Erklärung des Begriffs Radioaktive Strahlungen und Definitionen.

Des Weiteren wird das Problem des Radons im Idrischen Kindergarten

dargestellt. Der empirische Teil stellt einen Ergebnisvergleich zwischen meinen

Feststellungen und denen des Kindergartens, sowie die Vorschriften der

Strahlenschutzverordnung dar. Die Diplom Arbeit enthält auch eine

Zusammenfassung über das Gesetz über Schutz vor ionisierenden Strahlungen

und Atomsicherheit. Zweck der Diplom Arbeit ist, die Forschung, Literatur und

Informierung im Zusammenhang mit dem Begriff Radioaktivität, sowie das

Problem im Idrischen Kindergarten, wo es zu einem solchen Vorfall mit erhöhter

Radonstrahlung gekommen ist, als auch den Strahlungsvergleich mit einem

anderen Kindergarten, aufzuführen.

SCHLÜSSELWÖRTER: Radioaktive Strahlungen, Radioaktivität, Radium,

Radon, Vorschriften, Strahlungsschutz

Page 9: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

KAZALO VSEBINE

1 UVOD ............................................................................................................... 1

2 TEORETIČNI DEL ......................................................................................... 3

2.1 Zgodovina radioaktivnosti ............................................................... 3

2.2 Sevanje................................................................................................... 12

� Definicija sevanja ni enolična .................................................... 13

� Mehansko sevanje.......................................................................... 14

� Elektromagnetno sevanje (EM)................................................. 14

2.3 Radioaktivno sevanje ........................................................................ 16

� Vrste sevanj...................................................................................... 16

� Sevanje ozadja ................................................................................ 17

� Koristi in tveganja .......................................................................... 17

2.4 Radioaktivnost.................................................................................... 19

� Radioaktivni razpad ....................................................................... 21

� Razpolovni čas (t1/2)...................................................................... 22

� Verižni radioaktivni razpad ......................................................... 23

� Umetna radioaktivnost ................................................................. 24

� Pomen radioaktivnih žarkov....................................................... 25

� Merjenje radioaktivnosti .............................................................. 26

� Enote in definicije enot za merjenje radioaktivnega

sevanja............................................................................................... 26

� Merilniki sevanja oz. naprave za ugotavljanje

radioaktivnosti................................................................................. 29

� Uporaba radioaktivnosti............................................................... 31

� Radioaktivni odpadki ..................................................................... 32

� Zaščita pred sevanjem ................................................................. 33

3 ZAKAJ SO ZAPRLI VRTEC V IDRIJI .................................................... 35

3.1 Reševanje problematike v Vrtcu Idrija ..................................... 36

4 MERITVE RADIOAKTIVNEGA SEVANJA ............................................. 41

5 PREDPISI ......................................................................................................43

5.1 Predpisi varstva pred sevanji ....................................................... 43

Page 10: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

� Vsebino zakona opredeljuje deset načel ............................... 43

� Največja dovoljena izpostavljenost ionizirajočemu

sevanju............................................................................................... 45

6 ZAKLJUČEK .................................................................................................. 46

7 LITERATURA ................................................................................................ 48

� Internetni viri ................................................................................... 49

Page 11: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

1

1 UVOD

Fizika je naravoslovna veda, ki proučuje naravne pojave. Beseda fizika je nastala

iz grške besede fysikos, ki pomeni naraven, fysis pa pomeni narava. Fizika

preučuje naravo - naravne pojave in telesa v prostoru in času ter njihovo vzajemno

delovanje. Pojav, ki ga povzročimo sami zato, da ga opazujemo, imenujemo

poskus ali eksperiment. Na začetku 18. stoletja se je fizika zaradi hitrega

kopičenja znanja izoblikovala v samostojno znanost. Bistvena značilnost znanosti

je v tem, da osebna mnenja ne pridejo do izraza, ampak se vzpostavljajo le

splošno veljavna spoznanja. Do takih dognanj je mogoče priti zaradi ustaljenih

načinov iskanja znanstvenih resnic. Ko si zastavimo znanstveno vprašanje,

izberemo ustrezne podatke za njegovo reševanje z znanstvenimi metodami:

opazovanji, meritvami in poskusi. Podatke nato obdelamo in oblikujemo v najbolj

verjetno razlago o raziskovalnem problemu. Za znanstveno delo je izrednega

pomena zahteva, da so te razlage preverljive, da je mogoče ponovno ugotavljati

njihovo ustreznost.

Človeštvo živi s sevanjem, odkar obstaja. Obsevano je iz vesolja in iz tal. V telo

vnašamo radioaktivne snovi s hrano, z vodo in z vdihavanjem. Radioaktivne snovi

namreč prehajajo v vodo, rastline in druge žive organizme, tako tudi v človeško

telo. Zato ne moremo trditi, da v naravi prisotno sevanje človeštvu ni celo

koristilo. K povečanem obsevanju prispeva človekova dejavnost, to pa je lahko

škodljivo.

Radioaktiven je ves planet, ker so v Zemljini skorji številni nestabilni,

radioaktivni izotopi kemijskih elementov. Nekateri izotopi razpadajo tako, da

oddajo delec alfa (atomi urana in radia), drugi delec beta (spremlja zlasti jedrske

eksplozije), tretji žarke gama (podobno rentgenskemu, radijskemu ali

svetlobnemu sevanju, ki je zelo prodorno in preseva ves človekov organizem). Pri

sevanju se vedno sprošča energija. Pojav, da nestabilna jedra razpadajo spontano

(sama od sebe), imenujemo radioaktivnost.

Page 12: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

2

Značilnost radioaktivnega razpada vsakega radioaktivnega izotopa je njegova

razpolovna doba, to je čas, v katerem razpade polovica na začetku prisotnih

radioaktivnih jeder. To pomeni, da aktivnost izotopa s časom eksponentno upada,

pa tudi, da sevanje traja različno dolgo. Enota za število razpadov na sekundo je

becquerel (Bq), 1 Bq = 1 razpad/s. V radioaktivnem razpadu nastalo jedro je lahko

radioaktivno in razpade naprej, z drugačno razpolovno dobo. Problemi sevanja

oziroma radioaktivnosti so različni tako kot vrsta sevanja, posebnost pa je, da ga z

našimi čutili ne zaznamo.

Otroci preživijo veliko časa v vrtcu, učilnicah, v šoli, idr. Izpostavljenost sevanju

je škodljiva in povzroča obolenja tako pri odraslih kot tudi pri otrocih. Posledice

so lahko trajne zato je zelo pomembno, da poskrbimo za zmanjšano tveganje in

izpostavljenost sevanju.

Starši, učitelji in vzgojitelji se moramo po svojih najboljših močeh potruditi, da bo

otrok živel v zdravem in varnem okolju.

Za to temo sem se odločila, ker je zanimiva in bo, tako kot mene, tudi druge

naučila marsikaj o sevanju. V nalogi je predstavljen problem v Vrtcu Idrija, kjer

so imeli pred leti težavo zaradi čezmerne izpostavljenosti otrok in zaposlenih

radonovim kratkoživim razpadnim produktom.

V teoretičnem delu diplomskega dela, predstavljamo zgodovino radioaktivnosti,

ki zajema življenje Marie Curie ter njeno raziskovanje z možem Pierrom

Curiejem. Vsebuje tudi odkritje radija itd. Nato zasledimo razložen pojem

radioaktivno sevanje, vrste sevanj, koristi in tveganja, radioaktivnost. Kasneje je v

besedilu predstavljen problem zaradi radona v Idrijskem Vrtcu, zasledimo še

meritve in predpise, ki spadajo zraven.

V zaključku predstavljamo lastna opažanja in spoznanja.

Page 13: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

3

2 TEORETIČNI DEL

2.1 Zgodovina radioaktivnosti

Marie Curie, najslavnejša znanstvenica je nedvomno predstavljala vir navdiha

generacijam žensk, ki jih je zanimal študij naravoslovja. Bila je namreč prva

ženska, ki je prejela Nobelovo nagrado. Še več, poleg Linusa Paulinga je tudi

edina prejemnica Nobelovih nagrad za kar dve različni področji.

Slika 1: Marie Sklodowska Curie v mladih letih (1867–1934)

Prav gotovo je bilo pomembno, da se je Marya Salomee Skłodowska (njeno ime

ob rojstvu) rodila v učiteljski družini (in sicer v Varšavi, 7.11.1867). Njen oče

Wladyslaw Sklodowski je bil namreč po poklicu učitelj. Upravljal je več šol, med

njimi tudi pobolševalnico za fante in je morda ravno zato svoje otroke vedno

navduševal nad učenjem. Poleg tega je bil učitelj in ravnatelj tudi njen dedek

Jozef Sklodowski in celo njena mati Bronislawa, ki je bila ravnateljica v eni od

boljših Varšavskih šol za dekleta. Mati Bronislawa je imela velik vpliv na vseh

pet otrok, še posebej na najmlajšo Marie. Žal je mati kaj kmalu zbolela za

tuberkulozo in umrla, ko je bila Marie stara enajst let. Verjetno je prav zaradi te

grenke izkušnje iz otroštva Marie vse življenje nosila v sebi željo po znanosti v

povezavi z medicino.

Pomembno vlogo v Marijinem odraščanju je predstavljalo tudi poljsko odporniško

gibanje. Za večje razumevanje si na hitro obnovimo znanje o Poljski zgodovini.

Leta 1790, torej skoraj sto let pred Marijinim rojstvom, so Rusija, Prusija in

Avstrija napadle Poljsko in jo razdelile na dva dela. Severni del, kjer je bila tudi

Page 14: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

4

Varšava, v kateri je živela družina Sklodowski, je zavzela Rusija. V sto letih

okupacije sta se dogodila dva večja upora proti ruski nadvladi, zadnji je bil l.

1864, le tri leta pred Marijinim rojstvom. Po neuspelem uporu je na tisoče

poljskih intelektualcev emigriralo v zahodnoevropske metropole, predvsem v

Pariz. Marijin oče se načrtno ni pridružil oboroženemu uporu l. 1864, saj je

zagovarjal pasivni odpor. Sestavni del tega gibanja, tako imenovanega poljskega

pozitivizma, je bilo tudi trdno prepričanje v moč izobraževanja. Četudi so ruske

oblasti skrbno nadzorovale šole, so poljski učitelji kljub vsemu uspeli nadaljevati

s poučevanjem poljščine in poljske zgodovine. Na privatni klasični gimnaziji, ki

jo je obiskovala Marie, so tako imeli dvojni učni načrt, uradni ruski in neuradni

poljski. Ob prisotnosti inšpektorjev so se nato pretvarjali, da študirajo po uradni

verziji. Ta pristop je bil posebno naporen za boljše učence, med drugim tudi za

Marie, saj so ravno oni morali pokazati znanje ruščine pred inšpektorji. Pri 10

letih je nato oče Marie prepisal v državno šolo, kjer so poučevali le v ruščini.

Marie je srednjo šolo končala pri petnajstih kot prva v razredu. Žal za izobražene

ljudi v okupirani Poljski ni bilo veliko upanja. To je še posebno veljalo za ženske

saj so bile možnosti za kariero nične - edina zaposlitev bi bila ta, ki jo je imela

tudi Marijina mati, to je biti učiteljica v dekliški šoli. Ženskam se recimo sploh ni

bilo dovoljeno vpisati na katero od poljskih univerz, na primer na univerzo v

Varšavi. Vendar sta tako Marie kot njena sestra želeli nadaljevati s študijem.

Zaradi velike emigrantske skupnosti, se je Pariz zdel naravna izbira, a je bila na

žalost družinska finančna situacija kaj slaba, saj je oče medtem izgubil službo

ravnatelja. Možnosti za nadaljevanje študija tako niso bile ravno rožnate. Po letu

premora sta se s sestro le domislili načina, kako si omogočiti študij v Parizu. Tako

je najprej Bronia v Parizu doštudirala medicino, medtem ko je Marie delala in

vzdrževala obe. Leta 1891 je Marie pripotovala v Pariz in se vpisala na Univerzo

Sorbonne. Tako kot sta se prej dogovorili, je tokrat Bronia vzdrževala svojo

sestro. Sprva je Marie stanovala s sestro in njenim možem v stanovanju, ki je bilo

eno uro vožnje oddaljeno od univerze. Slednje nadebudni študentki nikakor ni

ustrezalo, saj se ji je zdelo, da z vožnjo izgublja dragoceni čas in denar. Zato se je

čez nekaj mesecev preselila bliže univerzi, kjer je živela sama in se je lahko v

celoti posvetila študiju. V Parizu je kmalu ugotovila, da je njeno znanje

matematike, fizike in kemije šibkejše od znanja ostalih študentov. Prav tako je

imela težave s strokovnimi besedami v francoščini. Leta 1893 se ji je ta trud

Page 15: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

5

obrestoval, saj je magistrirala iz fizike kot prva v razredu, tako kot vselej do slej.

Ker ji to ni zadoščalo, je vpisala še magistrski študij matematike ter ga v enem

letu tudi končala kot druga v razredu. Poleg tega v času študija ni zanemarila niti

kemije. Tik pred koncem magisterija iz matematike je tako prejela projekt

raziskave magnetnih lastnosti različnih jekel v odvisnosti od kemijske sestave.

Ker ni imela na voljo primernega laboratorija, so jo znanci predstavili nekoliko

zasanjanemu 35 letnemu fiziku Pierru Curie, ki si je sloves pridobil z odkritjem

piezoelektrikov.

Slika 2: Pierre Curie (1859-1906)

Pierre je bil predstojnik laboratorijev v Mestni šoli za industrijsko fiziko in

kemijo, kjer je Marie tudi dodelil prostor za raziskave, nakar sta se Marie in Pierre

vedno bolj zbliževala in tudi vzljubila. Prepoznala sta se ne samo kot ljubezenska

partnerja, pač pa tudi kot raziskovalca z enako strastjo po znanosti. Pierre je že

nekaj mesecev kasneje Marie predlagal, da preživita preostali del znanstvenih dni

skupaj. Zaradi bojazni, da se bo v zakonu morala posvetiti gospodinjskim

opravilom in se tako odreči sanjam v fiziki, Marie sprva ni bila nič kaj navdušena

nad predlogom. Da bi razblinil tovrstne dvome o izgubi samostojnosti, je Pierre

nasprotno predlagal, da "živita skupaj", a ločeno v sosednjih stanovanjih. Po nekaj

mesecih je Marie vendarle ugotovila, da si popolnoma ustrezata in privolila v

poroko. Poročila sta se 26.6.1895.

Naslednjih 14 let predstavlja prav gotovo najvznemirljivejša leta njenega

življenja, ko sta skupaj s Pierrom sodelovala pri raziskovanju radioaktivnih

elementov. Leta 1896 je namreč Henri Becquerel opazil, da uranove soli sevajo.

Marie si je za temo doktorske disertacije nato izbrala ravno proučevanje tega

novega naravnega fenomena. Raziskovanje je pripeljalo tudi do odkritja dveh

Page 16: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

6

novih elementov, radija in polonija. Marie je namreč opazila, da je radioaktivnost

uranove rude močnejša od radioaktivnosti čistega urana. S kemijskim določanjem

radioaktivnih elementov v rudi je sprva Marie uspela najti le do tedaj že znana

torij in uran. Vendar s tem uganke prevelike radioktivnosti še ni razrešila, saj je

torij ni pojasnil celotne razlike med dejansko in pričakovano radioaktivnostjo.

Zato je (pravilno) predvidevala, da se v rudi nahaja nek nov element. Nadaljnji

postopek je bil analiza delčkov rude in merjenje radioaktivnosti, kar jo je

pripeljalo do odkritja. Novi element je Marie poimenovala po svoji domovini

Poljski. Poleg tega ima Marie na vesti tudi veliko splošneje uporabljeni izraz,

ravno ona je namreč avtorica izraza radioaktivnost.

Slika 3: Marie Curie l. 1903

Kljub sodelovanju s Pierrom, je Marie objavila tudi nekaj samostojnih člankov z

rezultati raziskav skupaj s svojimi predpostavkami o radioaktivnih elementih, ki

se naj bi nahajali v uranovi rudi. Ker je Pierre nastopal kot njen mentor, so se kaj

kmalu pojavile špekulacije, da je do teh zaključkov prišel Pierre in ne Marie, pač

v stilu večne skepse glede ženskih sposobnosti. Na srečo je Marie skrbela za

podrobne zapiske o svojem laboratorijskem delu, ki so dokazovali, da je do

zaključkov prišla samostojno. Morebitni nejeverneži si zapiske še vedno lahko

ogledajo v Bibliotheque Nationale v Parizu, kjer so v hrambi. Eden od Marijinih

najpomembnejših izsledkov je bil, da je radioaktivnost lastnost atomov in ne

nastopa na primer na molekulski ravni. Ta trditev je bila konec 19. stoletja kaj

drzna, saj še atomistika ni bila vsesplošno sprejeta, kaj šele, da ima radioaktivnost

kaj opraviti z notranjim ustrojem atomov. Za delo na radioaktivnosti sta si leta

1903 Pierre in Marie razdelila Nobelovo nagrado v fiziki s Henrijem Bequerelom.

Po začetnem odkritju, sta se Pierre in Marie odločila, da izolirata radij v čisti

obliki. Pridobivanje radija iz uranove rude je bilo kaj mukotrpno in dolgotrajno

Page 17: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

7

delo. Za 1 dl čistega radija je bilo namreč potrebnih nekaj ton uranove rude in

nekaj let trdega dela. Marie, kot bolj vešči kemik, je nosila glavno breme

ekstrakcije radija. Večino časa je kemijski postopek izvajala na prostem, vendar je

v deževnem in zimskem obdobju delo prestavila v laboratorij. Takrat se ni

zavedala, da je pri kemijskem postopku nastajal plinast radij, ki je kontaminiral

celoten prostor. Po nekaterih izračunih je bila Marie izpostavljena 1 rem sevanja

na teden. Samo za primerjavo, po današnjih standardih velja nekajkrat manjša

vrednost 0,03 rem tedensko za zdravju nevarno dozo. Nežna modro zelena

svetloba, ki je obdajala radij je obnorela svet. Mediji so po podeljeni Nobelovi

nagradi radij razglasili za čudežno snov. Celo Marie in Pierre sta stekleničko z

radijevo soljo imela na nočni omarici zraven postelje. Kmalu pa je radij pokazal

svojo temačno stran. Vsi trije, Marie, Pierre in Becquerel so imeli znake opeklin

na koži. Curiejeva sta zato na primer celo predpostavljala, da bi radioaktivno

sevanje lahko učinkovito uporabili za uničevanje rakastih celic, pri čemer bi

zdrave celice ponovno zrasle. Ob tem se seveda nista zavedala, da samo

radioaktivno sevanje deluje kot karcinogeni dejavnik.

Slika 4: Marie in Pierre Curie v laboratoriju

Ob medijski evforiji sta tudi zanemarjala očitne znake, ki so jih raziskave puščale

na njunem zdravju. Marie je bila neprestano izčrpana in je shujšala več kot 8 kg.

Utrujenost in depresija sta dandanes ena od znakov radiacijske bolezni. Vendar to

ni bilo vse. Po srečnem prvem porodu, ko je rodila Irene, je leta 1903 v petem

mesecu druge nosečnosti Marie spontano splavila, verjetno kot posledica

prevelike radiacijske doze. Marie je bila razumljivo razočarana, in je tudi

dokončanje doktorata ni potolažilo. Oba Curiejeva sta se počutila tako zelo slabo,

da se sploh nista odpravila v Stockholm na podelitev Nobelove nagrade. Vendar

njuni zdravniki niso našli ničesar. Marie je šla na testiranje za tuberkulozo, a so

Page 18: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

8

bila njena pljuča čista. Poškodbe tkiva, ki ga je v telesih Curiejevih povzročalo

gama sevanje iz radija, so pač bile nevidne tedanjim medicinskim tehnikam.

Slika 5: Majhen kos čistega radija, ki je sveže pripravljen zelo svetel, nato pa

potemni. Letna svetovna proizvodnja radija je okoli 100g

Verjetno je očarljiva modra svetloba radija vzpodbudila novinarje, da so po

odkritju le tega začeli predstavljati fiziko kot nekaj romantičnega. Leta 1943 so

celo posneli romantičen in le delno resničen film z naslovom Madame Curie.

Curiejeva sta postala vzor za naslednjo generacijo fizikov. Še posebej ženske so

dobile upanje, da lahko tudi one gredo po Marijinih stopinjah. V Nemčiji sta na

primer začeli s kariero na področju atomske fizike dve ženski, Lise Meitner in Ida

Tacke. Vendar slava Pierra in Marie Curie ni skvarila. Njuna predanost znanosti je

bila recimo tako velika, da sta se odločila, da ne patentirata postopka za

pridobivanje radija. Če bi ga, bi nedvomno postala večkratna milijonarja, saj je

bilo povpraševanje po radiju izjemno.

Uspehom in entuziazmu navkljub so se zdravstvene tegobe nadaljevale. Leta 1906

so se na Pierru začele kazati resne posledice dnevne izpostavljenosti radiju.

Postajal je vedno bolj šibak s hudimi bolečinami v hrbtu in nogah. Marie ni imela

tako hudih zdravstvenih težav, morda tudi zato, ker se je ukvarjala s svojo drugo

hčerjo Eve in ni bila toliko v laboratoriju. Na koncu koncev pa Pierra vseeno ni

pokopalo nevarno znanstveno delo temveč navadna nepazljivost. Sredi aprilskega

neurja l. 1906 je skušal prečkati cesto, a zaradi odprtega dežnika ni opazil nasproti

vozeče kočije. Kot po naključju je le ta tehtala celih 6 ton, ker je bila obložena z

vojaškimi uniformami. Takojšnja smrt je bila neizogibna. Marie je bila obupana,

saj ni izgubila le moža, pač pa tudi svojega soraziskovalca. Dan po Pierrovi smrti

je francoska vlada Marie ponudila državno penzijo, ki naj bi vzdrževala njo in

otroka, a je Marie penzijo zavrnila, češ da je povsem sposobna sama skrbeti za

svojo družino. Nasprotno pa je sprejela ponudbo, ki je prišla nekaj tednov za tem,

Page 19: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

9

namreč da na Sorbonni prevzame Pierrovo mesto kot profesorice fizike. S tem je

postala prva ženska v Franciji, ki se je povzpela tako visoko v akademski sferi.

Slika 6: Paul Lagevin

Po Pierrovi smrti se je Marie vrgla v delo. Poleg tega se je leta 1910 tudi ponovno

zaljubila in sicer v sodelavca Paula Langevina. Ta ljubezenska afera je skoraj

uničila njeno kariero in njen družbeni ugled. Paul je bil znan kot velik ženskar.

Poročen je bil z Jeanne, ki mu je kmalu po poroki že grozila z ločitvijo. Nekega

dne je celo prišel v laboratorij prekrit z modricami in oteklinami. Menda so ga

preteple žena, tašča in svakinja. Usodna napaka je bila ta, da mu je Marie pisala

pisma, saj je gospa Lagevine prestregla nekatera od njenih pisem. Med njimi je

bilo tudi tisto, kjer je Marie Paulu predlagala ločitev. Jeannenina družina je začela

izsiljevati Marie in Paula, ter grozila, da bo pisma objavila. Marie je popustila in

Paulu "posodila" 5,000 frankov. Vendar so pisma kasneje vseeno objavili, kar je v

časopisju sprožilo velik škandal. Nekatere konzervativne časopisne hiše so celo

začele s kampanjo, da bi Marie kot tuje rojeno francozinjo izgnali iz države. Vse

skupaj je šlo tako daleč, da je Paul enega od urednikov pozval kar na dvoboj s

pištolami. No, k sreči le ni prišlo do streljanja. Proti vsem pričakovanjem fizikalna

skupnost Curiejeve ni podprla. Lahko bi recimo vsaj opozorili, da je reakcija na

njeno ljubezensko življenje pretirana, vendar so vsi le molčali. Marie je podprla

edino inženirka Hertha Aryton iz Anglije, ki ji je ponudila zatočišče pred

nadlegovanjem novinarjev. Pred izbruhom škandala so Marie obvestili, da je v

drugo dobitnica Nobelove nagrade, tokrat za odkritje radija in polonija. Ko so

pisma prišla v javnosti, je Marie od Akademije nato prejela obvestilo, da ni

dobrodošla na javni podelitvi v Stockholmu. Curiejeva njihovega obvestila ni

Page 20: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

10

upoštevala in se je pogumno vendarle udeležila podelitve. Prav tako je ostala v

Franciji in si sčasoma povrnila ugled.

Ob vseh teh nevšečnostih je Marie kot mati samohranilka skrbela za obe hčeri.

Ker ni zaupala francoskim šolam, je v skrbi za dobro izobrazbo hčera šla celo tako

daleč, da je organizirala privatno šolo za otroke profesorjev, tako da so različni

profesorji poučevali doma v dnevnih sobah. Marie je že zgodaj opazila, da je

Irenin način razmišljanja zelo podoben Pierrovem, zato jo je pripravljala na

znanstveno kariero. Eve je bila nasprotno bolj nadarjena za glasbo in je že pri treh

letih znala zaigrati nekaj melodij na klavir. Irene je tako prevzela Pierrovo vlogo

znanstvenika, Eve pa gospodinjska dela. Med prvo svetovno vojno sta se Marie in

Irene prostovoljno javili za obsevanje ranjencev z rentgenskimi žarki na fronti.

Skupaj sta obiskali preko 300 bolnišnic v Franciji in Belgiji, z namenom da bi

vojaške kirurge naučile, kako poiskati metke in granatne drobce v ranah s

pomočjo rentgena. Leta 1925 je Irene doktorirala iz fizike in se pri

osemindvajsetih poročila s fizikom Frederickom Joliotom. Ravno tako kot Marie

in Pierre sta tudi onadva začela s skupnimi raziskavami. Za svoje delo sta bila

nagrajena leta 1935 z Nobelovo nagrado za odkritje umetne radioaktivnosti. Irene

je tako postala druga ženska, ki je za svoje delo dobila Nobelovo nagrado. Poleg

tega je po drugi svetovni vojni Frederick postal začetnik jedrskega programa v

Franciji.

Leta 1920 je Curiejeva s svojimi sodelavci ustanovila Curiejevo fundacijo, ki je

služila kot finančna pomoč raziskavam na Inštitutu za radij (sedaj poimenovan

Inštitut Curie) in za razvoj zdravljenja rakastih obolenj. Prva investicija je bila v

izgradnjo klinike na ulici d'Ulm, le nekaj metrov stran od Panthenona, ki je odprla

svoja vrata novembra leta 1922. Tam je Claudius Regaud skupaj s svojimi

sodelavci razvil izboljšano verzijo zdravljenja raka, tako da je združil kirurgijo in

obsevanje. Leta 1932 je inštitut prejel veliko anonimno donacijo, ki je omogočila

gradnjo biološkega laboratorija za kliniko. Razen Irene Joliot-Curie je Marie

zaposlila kar nekaj talentiranih mladih znanstvenic kot so Ellen Gleditsch, May

Leslie in Marguerite Perey, ki je odkrila radioaktiven element francij. Marie je

svoje zaposlene na inštitutu obravnavala kot svojo družino ter mu posvečala

veliko svoje energije, čeprav je trpela hude bolečine zaradi očesne mrene,

tintinitusa (neprestano zvonjenje in brnenje v ušesih) in levkemije. Kljub

bolečinam je šla Marie na dve potovanji po ZDA, z namenom pridobiti nove

Page 21: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

11

donacije za svoj inštitut. Na prvem potovanju leta 1921 je iz rok ameriškega

predsednika Warren G. Hardinga prejela 1 g čistega radija v vrednosti 100,000

tedanjih dolarjev, ki ji ga je v zahvalo za njeno delo na področju kemije in fizike

radija, v vrednosti 250,000 dolarjev darovalo Ameriško združenje univerzitetnih

žensk American Asociation of University Women (AAUW). Za Marie je bilo to

veliko darilo, saj je bila odkriteljica postopka za ekstrakcijo radija in prejemnica

dveh Nobelovih nagrad preveč revna, da bi lahko sama kupila dragoceni radij za

svoje raziskave.

Naravnost ironično Francija za razliko od ZDA Curiejeve ni nikoli nagradila za

svoje delo. Ko se je razvedelo, da bo Marie Curie prejela radij osebno iz rok

ameriškega predsednika, je francoska vlada krivico skušala popraviti, tako da so ji

dodelili najvišje državno priznanje.Nagrado je Marie zavrnila, ravno tako kot jo je

pred dvema desetletjema zavrnil Pierre, saj so jo za odkritje radioaktivnosti

ponudili le njemu in ne tudi Marie. V obrazložitvi zavrnitve je med drugim izjavil,

da ne čuti potrebe po kitenju, ampak da pa močno potrebuje nov laboratorij. Kljub

temu, da so mu ob ponudbi mesta na Univerzi Sorbonne obljubili tudi nov

laboratorij, se namreč to ni nikoli zgodilo.

Zadnje desetletje svojega življenja je Marie uživala v uspešnem laboratorijskem

raziskovanju svoje hčere Irene in zeta Fredericka. Uspelo ji je dočakati njuno

odkritje umetne radioaktivnosti, vendar ni doživela novice, da sta si za to odkritje

prislužila Nobelovo nagrado. Umrla je 4.7.1934 z ranami na prstih, izmučena in

skoraj slepa. Marie do zadnjega ni hotela priznati, da jo njej ljubi radij počasi a

vztrajno ubija. Smrt njene hčere Irene Joliot-Curie, ki je v svojem

devetinpetdesetem letu umrla zaradi levkemije, je potrdilo, da je prekomerna

izpostavljenost radioaktivnosti zelo nevarna. Ista usoda je čez dve leti doletela

tudi Ireninega moža Fredericka, ki je svojo bolezen imenoval poklicna bolezen.

100 let po njenem rojstvu so v Franciji izdali poštno znamko s portretom Marie in

s podobo izparilnice z radijevim kloridom, ki seva modrikasto svetlobo. Prav tako

so znamko z njeno podobo izdali v San Marinu, Afriki, Severni Koreji, Monaku in

v njeni domovini Poljski. (http://www.kvarkadabra.net/article.php/MarieCurie)

Page 22: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

12

2.2 Sevanje

Sevanje, žarki, radiacija so besede, ki jih v našem vsakdanjem življenju pogosto

srečujemo. Včasih nam te besede ponazarjajo nekaj svetlega in zaželenega, nekaj,

zaradi česar je življenje lepše. Drugič, predvsem tedaj, ko jih povezujemo s

tehnologijo, nam vzbujajo neprijetne občutke. Nekateri te besede povezujejo tudi

z idejami, ki so povezane s področjem mejnih znanosti ali celo praznoverja,

vendar bomo to pojmovanje sevanja tu pustili ob strani. Sevanje obstaja, kar

obstaja vesolje. Je normalen del narave in življenja. Svetloba, toplota, radijski

valovi, sevanje radioaktivnih snovi, celo zvok so primeri sevanj, s katerimi se

srečujemo vsakodnevno. Naše telo je vsak trenutek izpostavljeno različnim virom

sevanja. Sevanje prihaja na primer iz vesolja. Sevanje Sonca vsi dobro poznamo

in tudi vemo, da je močnejše, čim više gremo. Manj vemo o kozmičnem sevanju,

to je toku delcev, ki z veliko energijo priletijo iz globin vesolja v našo atmosfero.

Tudi to sevanje z višino narašča. Čim višje v gore se vzpnemo, tem več ga

prejmemo, še več, če letimo z letalom. Sevanje prihaja tudi iz zemeljske skorje.

Minerali vsebujejo radioaktivne elemente, ki oddajajo sevanje ob svojem razpadu,

zato je sevanje vsakdanji spremljevalec dejavnosti, s katerimi posežemo v globlje

geološke plasti. Z njim se srečujemo v rudnikih, v podzemnih jamah, pa tudi

mineralne vode in topli vrelci, ki prihajajo iz globin, nosijo s seboj radioaktivne

snovi, ki oddajajo sevanje. (http://www.arao.si/documents/PDF/raopis/raopis-

14.pdf)

Ne nazadnje je vir sevanja tudi človek sam. Oddajamo toploto, sevamo pa tudi

zaradi radioaktivnih snovi, ki so prisotne v telesu vsakogar: v kosteh se

na primer kopičita radioaktivni polonij in radij, v mišicah se nabirata radioaktivni

ogljik in kalij, v naših pljučih se zadržujejo radioaktivni žlahtni plini.

Velika večina teh sevanj je naravnega izvora in je torej del našega naravnega

okolja, le zelo majhen del je plod človekove dejavnosti in razvoja tehnologije.

O večini teh pojavov niti ne razmišljamo kot o sevanju. Če govorimo o sevanju,

danes večina ljudi pomisli na sevanje radioaktivnih snovi, včasih še na sevanje

mobilnih telefonov, računalniških in TV zaslonov ali sevanje v mikrovalovnih

pečicah. Na splošno je razširjeno prepričanje, da so sevanja nevarna in

Page 23: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

13

zdravju škodljiva. Nato pa se nam porajajo vprašanja kot so: Kaj je res in kaj ni

res? Zakaj so nekatera sevanja na tako slabem glasu, za druga pa se niti ne

zmenimo? Je strah pred sevanji upravičen ali je plod pretiravanj? Je to posledica

dejstva, da za veliko večino sevanj človek nima ustreznih čutil: oči, ušesa, nos,

jezik in koža se nanje ne odzovejo. Zaznamo jih le z instrumenti, brez njih pa ne

moremo vedeti, kakšno je sevanje v naši okolici. (prav tam)

� Definicija sevanja ni enolična

Fiziki sevanje opisujejo kot pojav, pri katerem se energija iz vira širi v obliki

delcev ali valovanja. Sevanje je torej oddajanje in razširjanje valovanja ali delcev

in s tem energije v prostor. Vendar uporaba pojma »sevanje« ni enolična: poleg

pojava oddajanja in širjenja valovanja in delcev v prostor se lahko pojem sevanja

uporablja tudi za energijo, ki jo imajo omenjeni delci ali valovanja. Od energije

valovanja ali delcev, ki jih vir oddaja, je odvisno, kakšen učinek bo sevanje imelo

na snov, skozi katero gre ali jo na svoji poti zadene. Če je ta energija dovolj

velika, bo sevanje pri prehodu skozi snov iz atomov izbilo elektrone. V snovi se

pojavijo ioni in zato taka sevanja imenujemo ionizirajoča sevanja. Sevanja, ki

nimajo dovolj velike energije, da bi povzročila nastanek ionov, pa so

neionizirajoča sevanja. Kadar govorimo o valovanju, namesto o energiji raje

razmišljamo o valovni dolžini ali pa frekvenci. Obe sta neposredno povezani s

količino energije, ki se prenaša z valovanjem. Daljša valovna dolžina in hkrati

nižja frekvenca sta značilni za sevanje, ki nosi manj energije in je neionizirajoče.

Krajša valovna dolžina in hkrati večja frekvenca pa sta značilnosti sevanja, ki nosi

več energije in je ionizirajoče. Če je živo bitje izpostavljeno ionizirajočemu

sevanju, se tudi v njegovih celicah in v medceličnini pojavijo ioni in prosti

radikali, kar ima lahko tudi škodljive učinke. Življenje v okolju, kjer so viri

ionizirajočega sevanja, je torej lahko tvegano. Zato so ti viri pod nadzorom.

(http://www.arao.si/documents/PDF/raopis/raopis-14.pdf)

V grobem lahko sevanja razdelimo na:

– sevanja, pri katerem vir oddaja mehansko valovanje,

– sevanja, pri katerem vir oddaja elektromagnetno (EM) valovanje in

Page 24: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

14

– sevanja, pri katerem vir oddaja delce.

Najbrž iz praktičnih razlogov za ta sevanja velikokrat uporabljamo krajše izraze

kot elektromagnetno sevanje ali sevanje delcev. Po analogiji lahko tudi oddajanje

mehanskega valovanja poimenujemo mehansko sevanje, vendar ta izraz pri nas ni

prav v uporabi. (prav tam)

� Mehansko sevanje

Mehansko valovanje se lahko širi samo skozi snov, zato je mehansko sevanje

možno le v mediju, ki je lahko plin, tekočina ali trdna snov. Najznačilnejši in

najbolj znan predstavnih mehanskega valovanja je zvok, ki se od vira širi v

obliki zgoščin in razredčin. Kot mehansko valovanje zvok za razširjanje nujno

potrebuje medij. Brez snovi, po kateri se širi, tudi zvoka ni.

� Elektromagnetno sevanje (EM)

Elektromagnetno sevanje zajema oddajanje EM valovanja zelo različnih valovnih

dolžin. Ker med elektromagnetnimi valovi različnih območij valovnih dolžin

obstajajo precejšnje razlike, so se za posamezna območja valovnih dolžin

uveljavila različna imena, vse skupaj pa imenujemo elektromagnetni

spekter:

– radijski valovi (vključno s TV in mikrovalovi),

– infrardeči ali toplotni valovi (tudi infrardeči žarki ali infrardeča svetloba),

– svetloba (tudi vidna svetloba),

– ultravijolični (UV) žarki (tudi UV sevanje ali UV svetloba),

– rentgenski žarki (tudi rentgensko sevanje) in

– žarki gama (tudi gama sevanje).

Poimenovanje območij v spektru ni enolično, ampak se za posamezna območja

v pogovornem in strokovnem jeziku uporablja več različnih besednih zvez

kot npr.: žarki, valovi, sevanje, svetloba, kot je zgoraj nakazano v oklepajih.

UV žarki s krajšimi valovnimi dolžinami, rentgenski žarki in žarki gama se

uvrščajo med ionizirajoča sevanja, neionizirajoča sevanja pa so radijski valovi

Page 25: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

15

vključno z mikrovalovi, infrardeča svetloba, vidna svetloba in UV svetloba z

daljšimi valovnimi dolžinami. Razpon valovnih dolžin radijskih valov je izredno

velik – od več 1000 km do nekaj desetink mm (dolgi valovi, srednji valovi, kratki

valovi, ultrakratki valovi in televizijski valovi, mikrovalovi). Televizijski valovi

imajo valovno dolžino od 1 do 3 m, mikrovalovi pa od desetinke mm do 0,1 m.

Radijske valove oddajajo različne kombinacije in izvedbe anten. Energija, ki jo

oddajajo, ni zelo velika, zato zdravju niso posebej nevarni. Zanje človek nima

posebnih čutil. Radijski in televizijski valovi so pomembni prenosniki informacij,

mikrovalove pa uporabljajo radarji. Infrardeči valovi imajo valovno dolžino od 1

mm do 0,8 tisočink mm. Oddajajo jih segreta telesa in jih imenujemo tudi toplotni

valovi. Z njimi lahko snov segrejemo. Čutilo za toploto imamo v koži, ker pa

čutnice niso enakomerno razporejene, so nekateri deli telesne površine za toploto

bolj občutljivi, drugi pa manj. Elektromagnetno valovanje z valovnimi dolžinami

od 0,8 do 0,4 tisočink mm človeško oko lahko zazna. Ta del spektra imenujemo

vidna svetloba. Različne valovne dolžine zaznavamo kot različne barve. Tudi

vidno svetlobo sevajo močno segreta telesa. Čim višja je temperatura telesa, tem

krajša je valovna dolžina svetlobe, ki jo telo seva. Svetloba z najmanjšimi

valovnimi dolžinami je modre in vijoličaste barve. Tudi ta vrsta sevanja za živa

bitja ni nevarna. Elektromagnetno valovanje s še manjšimi valovnimi dolžinami –

od 0,4 tisočink do 5 milijonink mm – je ultravijolično sevanje. Oddajajo ga telesa

pri zelo visokih temperaturah ali nastane ob razelektritvah v plinih. Človeško oko

tega sevanja ne zaznava, ker zanj nima ustreznih vidnih pigmentov, nekatere

žuželke pa vidijo tudi v ultravijolični svetlobi. Človek nekaj UV sevanja

potrebuje, saj pod njegovim vplivom v koži nastaja vitamin D, ki je potreben za

vgrajevanje kalcija v kosti. Večje količine UV sevanja so lahko za kožo nevarne,

povzročajo opekline, zdravniki pa opozarjajo, da dolgotrajno izpostavljanje temu

sevanju lahko sproži tudi kožnega raka. Rentgensko sevanje ima zelo majhno

valovno dolžino – od 10 milijonink do 1 milijardinke mm. To sevanje oddajajo

pospešeni elektroni, ki jih zavira polje atomskega jedra težke kovine. Pri tem se

del energije izseva v obliki žarka gama. Tega sevanja živa bitja ne zaznavajo. Ker

pa je rentgensko sevanje zelo prodorno in lahko prodre skozi telesno površino do

notranjih organov, ga uporabljamo v medicini za slikanje notranjih organov.

Mesta v tkivu, ki so gostejša, sevanje bolj zadržijo in na filmu se tam zato pojavi

senca. Sevanje, katerega valovna dolžina je krajša od 1 milijardinke mm,

Page 26: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

16

imenujemo sevanje gama. Nastane tedaj, ko nestabilno atomsko jedro razpade in s

tem preide v bolj stabilno obliko. Pri tem se del energije sprosti v obliki

elektromagnetnega sevanja gama. Hkrati se spremeni tudi jedro. Pojav imenujemo

radioaktivni razpad in je značilen za radioaktivne snovi, ki vsebujejo velika

atomska jedra, v katerih število protonov in nevtronov ni uravnovešeno. Sevanje

gama nastaja tudi pri jedrskih reakcijah, pri katerih jedra obstreljujemo z delci ali

fotoni, ki povzročijo spremembe v jedru. Pri tem jedro lahko izseva tudi enega ali

več žarkov gama. (http://www.arao.si/documents/PDF/raopis/raopis-14.pdf, 2009)

2.3 Radioaktivno sevanje

� Vrste sevanj

Sevanje spremlja človeštvo ves čas razvoja, posameznika pa vse življenje.

Svetloba in toplota, ki ju daje sončno sevanje, sta bistveni za človekov obstoj.

Človeško življenje in delo spremljajo tudi mikrovalovi, radijski valovi, rentgensko

sevanje in sevanje radioaktivnih atomov. Tehnika je omogočila človeku, da z

mikrovalovi kruha, z radijskimi valovi komunicira, z rentgenskim sevanjem

opravlja medicinske preiskave, s sevanjem radioaktivnih atomov proizvaja

energijo. Razen sončnega zna človek proizvajati vse preostale vrste sevanj.

(Fortuna, 1992)

Glede na učinke sevanja na živo snov delimo sevanja na: ionizirajoča in

neionizirajoča sevanja. Ionizirajoča sevanja so sevanja radioaktivnih atomov,

sevanja rentgenskih aparatov pa tudi sevanje zaslonov TV sprejemnikov. Med

neionizirajoča sevanja spadajo: svetloba, toplotno sevanje, ultrazvok, radijski

valovi, ultravijolično sevanje in mikrovalovi. Vir tako ionizirajočega kakor tudi

neionizirajočega sevanja je lahko v naravi ali pa ga je ustvaril človek.

Page 27: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

17

� Sevanje ozadja

Je stalno relativno majhno sevanje na Zemlji, ki ga povzročajo naravni in umetni

viri. Eden od naravnih virov sevanja je tudi 14C, ki ga vsebujejo rastline in živali. 14C (ogljik 14) ves čas nastaja iz stabilnega dušika 14 ob pomoči kozmičnih

žarkov. To so delci z zelo veliko energijo, ki priletijo v zemeljsko ozračje iz

vesolja. (Oxlade, Stockley in Wertheim, 1990)

Slika 7: Merjenje sevanja

� Koristi in tveganja

Koristi naravnih neionizirajočih sevanj so neprecenljive (npr. svetlobe ali prenosa

torej toplote). Na splošno pa je težko določiti korist naravnih ionizirajočih sevanj,

vendar človeštvo v znatni meri uporablja ionizirajoča in neionizirajoča sevanja.

Nekaj podatkov o koristni uporabi sevanja pojasnjuje naslednja tabela. (Fortuna,

1992)

Primeri uporabe sevanja:

• Ionizirajoče sevanje:

- ugotavljanje in zdravljenje bolezni

- proizvodnja energije

- industrijska radiografija

Page 28: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

18

- odkrivanje dima in požara

- sterilizacija medicinske opreme

- določanje starosti arheoloških najdb

- pregled prtljage

• Neionizirajoče sevanje:

- razsvetljava

- ogrevanje

- sterilizacija

- laserska kirurgija

- radarsko vodenje letal

- televizija in radio

- električna energija

Umetno proizvedena ionizirajoča sevanja so privedla do napredka pri ugotavljanju

in zdravljenju bolezni, uporabljajo jih na mnogih področjih tehnike, v kmetijstvu

in pri raziskovalnem delu. Kljub široki uporabnosti pa so lahko škodljiva za

človeka in ljudi je treba zavarovati pred nepotrebnim izpostavljanjem.

Verjetnost, da se posledice, ki jih povzroča sevanje, pojavijo, je odvisna od doze

sevanja, njene časovne porazdelitve, in sicer ne glede na to, ali je bilo sevanje

naravnega ali umetnega izvora. Večina škodljivih posledic nastopi z zakasnitvijo.

Tveganje za nastanek rakastih obolenj so ocenjevali z epidemiološkimi študijami

preživelih v Hirošimi in Nagasakiju, pacientov, podvrženih terapiji in diagnostiki,

poklicno obsevanih skupin ljudi in s pomočjo eksperimentalnih podatkov o

laboratorijskem obsevanju živali.

Ionizirajoče sevanje povzroča tudi vnetja kože, poškodbe oči, spremembo krvne

slike, poškodbe prebavnih organov in možganov, pa tudi duševno zaostalost

potomcev mater, ki so bile obsevane v zgodnji nosečnosti.

Page 29: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

19

Posledice neionizirajočega sevanja so odvisne od vrste sevanja. Povzročajo

poškodbe kože in oči, poškodbe notranjih organov, čezmerno segrevanje

organizma in kožnega raka.

Ob boljšem razumevanju učinkov sevanja in z boljšimi metodami merjenja so

razvili postopke varstva pred sevanji, ki omogočajo ljudem, da se zaščitijo pred

viri sevanja. (Fortuna, 1992)

2.4 Radioaktivnost

Naravna radioaktivnost. Francoski fizik Becquerel je na koncu preteklega stoletja

(1896) dognal, da nekatere uranove rude same od sebe stalno sevajo žarke in da ti

žarki počrnijo fotografsko ploščo, povzročajo svetlikanje nekaterih snovi,

ionizirajo zrak, delajo na koži opekline itd. Za njim sta Poljakinja M. Sklodowska

in njen mož P. Curie odkrila še dva nova elementa z enakimi učinki, polonij in

radij. Ker je radij še posebno aktiven, so vse take snovi imenovali radioaktivne.

(Kvaternik, Štalec in Žabkar, 1973)

Nadaljne proučevanje je pokazalo, da iz radioaktivnih elementov izhajajo 3 vrste

žarkov: alfa (α), beta (β), gama (γ) . Če namreč spustimo žarke skozi električno

polje kondenzatorja, opazimo, da se žarki α malenkostno krivijo proti negativni

plošči, žarki β močneje proti pozitivni, na žarke γ pa električno polje sploh nima

vpliva (sl. 8). Iz oblike in jakosti teh krivitev moramo sklepati na naravo žarkov.

(prav tam)

Slika 8: Žarki skozi električno polje kondenzatorja

Page 30: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

20

Žarki α so pozitivno nabiti delci, ki jih oddajajo nekatera radioaktivna jedra. So

precej težki, sestavljata jih dva protona in dva nevtrona (torej so to v bistvu

helijeva jedra), gibljejo se relativno počasi in niso zelo prodorni.

Slika 9: Delec alfa

Žarki β so delci, ki jih oddajajo nekatera radioaktivna jedra. Potujejo skoraj s

svetlobno hitrostjo. Poznamo dve vrsti delcev β: elektrone in pozitrone. Ti imajo

enako maso kot elektroni, a pozitiven naboj.

Slika 10: Delec beta

Žarki γ. Nevidno elektromagnetno valovanje. Ti žarki so najbolj prodorni in

običajno (ne pa vedno) nastanejo tudi pri razpadu α in β. Podobni so rentgenskim

žarkom.

Page 31: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

21

Slika 11: Sevanje gama

Žarki α , β in γ prihajajo iz atomskega jedra. Zato se pri tem jedro spreminja. Pri

odhodu delca α iz jedra se zmanjša njegova masa za 4, vrstna številka elementa pa

za 2. Nastane jedro elementa, ki stoji v periodnem sestavu za dve mesti niže; iz

radia dobimo radon. (Kvaternik, Štalec in Žabkar, 1973)

Sevanje žarkov β je v zvezi z razpadom nevtrona v jedru: od nevtrona se odlušči

elektron in izleti iz jedra, ostanek pa je pozitivno nabit – proton. V jedru je zdaj en

proton več, zato se vrstna številka elementa za eno poveča.

Izsevanje žarka γ pa ne spremeni niti mase niti naboja jedra, ampak le spremeni

porazdelitev delcev v njem. (Kvaternik, Štalec in Žabkar, 1973, str.143-144)

� Radioaktivni razpad

Je spontan razpad radioaktivnega jedra. Pri tem jedro odda delce α ali β ter

običajno tudi valovanje γ. Ob razcepu jedra se sprosti energija in nastane jedro

atoma drugega elementa. Če je tudi to jedro radioaktivno, se razpad nadaljuje,

dokler ne nastane stabilno jedro. Vrsto takih zaporednih razpadov včasih

imenujemo razpadna veriga ali radioaktivni niz. (Oxlade, Stockley in Wertheim,

1990)

Naravno radioaktivni so vsi elementi v periodnem sistemu z večjim vrstnim

številom od svinca. Vsi ti elementi razpadajo sami od sebe in se neodvisno od

kateregakoli fizikalnega ali kemijskega vpliva, počasi spreminjajo v svinec ter pri

Page 32: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

22

tem sevajo velikanske energije, ki se med drugim kažejo tudi v obliki toplote. 1g

radija npr. proizvede 118 kal toplote na uro; to je toliko da bi se 1 dl vode segrel v

1 uri za 1 °C. (prav tam)

� Razpolovni čas (t1/2)

Čas, v katerem razpade polovica vseh atomov v nekem vzorcu. Razpada

posameznega atoma ne moremo napovedati, ker je to naključen dogodek, lahko pa

natančno določimo razpolovni čas za večje število atomov (več od milijona).

Razpolovni čas različnih snovi je zelo različen: npr. 90,9 minute za stroncij 90 ali

4,5 . 109 let za uran 238. (prav tam)

Razpad α

Radioaktivno jedro odda delec alfa (helijevo jedro). Pri tem se vrstno število

atoma zmanjša za dva in masno število za štiri - nastane novo jedro.

Razpad β

Radioaktivno jedro odda elektron in antinevrino, če proton preide v nevtron. Pri

razpadu beta se torej vrstno število atoma poveča ali zmanjša za 1, medtem ko

masno število ostane enako. (prav tam)

Razpad γ

Gama aktivno jedro se pomiri tako, da odda odvečno notranjo energijo v obliki

fotona gama, ne da bi se pri tem spremenila njegova sestava. Lahko rečemo, da

razpad gama ohladi jedro, saj se z njim zmanjša notranja energija jedra, ki bi jo

lahko povezali z nekakšno temperaturo nukleonov v jedru. Z razpadom gama

prehajajo nukleoni v jedru v stanja z nižjo energijo, podobno kot preskakujejo

elektroni v plašču atoma ob emisiji svetlobe. Le da imajo iz jedra emitirani fotoni

zaradi veliko večjih energijskih sprememb veliko večje energije kot iz

elektronskega plašča emitirani fotoni svetlobe.

Page 33: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

23

Zgodi se, da razpad gama spremlja razpad alfa ali beta, tako da močno nestabilna

jedra oddajajo žarke alfa in gama ali žarke beta in gama. (Kladnik, 1998)

� Verižni radioaktivni razpad

Radioaktivni razpadi alfa, beta ali gama je razmeroma preprost načini prehajanja

atomskih jeder iz nestabilnega stanja v stabilnejše. S takim prehodom ni povezana

huda sprememba v zgradbi jeder, niti se ne sprošča velika energija. Radioaktivno

jedro se s takim prehodom običajno ne pomiri povsem, še ne doseže pravega

stabilnega stanja, zato je novo nastalo jedro še deloma radioaktivno in še naprej

razpada itd. dobimo verigo radioaktivnih izotopov, ki nastajajo drug iz drugega,

t.i. radioaktivno družino. Poznamo več radioaktivnih družin, vsaka ima svojega

začetnika (ki je najtežji element s konca periodnega sistema), zadnji stabilni član

družine pa je izotop svinca ali bizmuta. (Kladnik, 1998)

Najbolj znana radioaktivna družina je uran-radijeva družina. Njen prednik je uran

238, zadnji potomec pa svinec 206. V uranovi rudi so se torej v geološki

zgodovini Zemlje nabrali tudi drugi radioaktivni izotopi, pomembni so predvsem

radij 226, polonij 214 ter radon 222. Zadnji potomec te družine je stabilen svinčev

izotop Pb 206. Ker so delci alfa, ki jih sevajo mnogi člani radioaktivne družine,

jedra helijevih atomov, se v uranovi rudi pojavlja tudi helij. Ta je plin, zato se

porazgubi, najdemo ga v zemeljskih plinih. Tudi radon 222 je plin, izhaja iz rude

in je nevaren za okolico, npr. v uranskih rudnikih ali v zaprtih prostorih, kjer

predelujejo uranovo rudo. (Kladnik, 1998)

Od članov uran-radijeve družine je pomemben še zadnji radioaktivni izotop –

polonij 210, ki oddaja izključno žarke alfa. Ker ne seva žarkov gama (ki so za

okolico zelo škodljivi), se kot izvor helionov uporablja namesto radija, npr. pri

urah s fosforescenčno številčnico. Nekateri člani radioaktivne družine sevajo

žarke alfa, drugi beta, vsi pa dodatno tudi žarke gama. Tako je uranova ruda

mešanica različnih izotopov, ki sevajo vse tri vrste žarkov. (prav tam)

Page 34: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

24

Slika 12: Razpadna veriga

� Umetna radioaktivnost

Odkritje naravne radioaktivnosti je bilo dokaz, da se elementi lahko spreminjajo

drug v drugega. Poslej so skušali elemente tudi umetno spreminjati. V ta namen je

bilo treba atomsko jedro na kak način razbiti. To pa je mogoče le z močnimi trki

med samimi jedri ali z obstreljevanjem z nevtroni, ioni ali delci α.

Prva taka umetna pretvorba elementa se je posrečila Rutherfordu leta 1919 z delci

α kot izstrelki, ko je spremenil dušik v kisik. Danes tako pretvarjanje elementov ni

več poseben problem, saj imajo zgrajene velikanske pospeševalnike, v katerih

dobe delci potrebne energije, da z njimi lahko vdrejo v jedra. Princip

najpreprostejšega pospeševalnika – »elektronskega topa«.

Page 35: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

25

Slika 13: Elektronski top

Leta 1931 sta francoska fizika F. Joliot in njegova žena I. Curie, hči M.

Sklodowske – Curie, pri takem obstreljevanju odkrila, da postanejo mnogi

elementi, ki ležijo v periodnem sestavu niže od svinca, radioaktivni, če smo jih za

nekaj časa izpostavili obsevanju (obstreljevanju) z različnimi delci. Taki delci

nato samostojno razpadajo in sevajo bodisi elektrone, bodisi enako velike delce

pozitivnega naboja (pozitrone) ali žarke `. (Kvaternik, Štalec in Žabkar, 1973)

Radioaktivnost je posledica nestabilnosti med protoni in nevtroni v jedru. Jedra, ki

so v periodnem sestavu nad svincem, so nestabilna že sama po sebi zaradi

velikega števila nevtronov; zato sama razpadajo. Pri jedrih pod svincem lahko

povzročimo neravnotežje v jedru s tem, da iz jedra kak nevtron izbijemo ali da

vanj spravimo novega. Tako dobimo radioaktivni izotop. (prav tam)

� Pomen radioaktivnih žarkov

Radioaktivni žarki se dandanes marsikje koristno uporabljajo. Posebno odkar

poznamo radioaktivne izotope, ki so veliko cenejši od naravno radioaktivnih

snovi, se je njihova uporaba silno razširila. (Kvaternik, Štalec in Žabkar, 1973)

Za zdravljenje novotvorb so do nedavna uporabljali radij, radija pa je zelo malo in

je silno drag. Danes ga vedno bolj nadomešča radioaktivni kobalt; delo z njim je

manj nevarno, je veliko cenejši in ga lahko dobimo v poljubnih množinah. Dalje

se uporabljajo v medicini še radioaktivni izotopi fosfora, zlata, natrija, kalija,

žvepla, kalcija in joda. (prav tam)

Page 36: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

26

Če jodu primešajo nekaj radioaktivnega izotopa in mešanico vbrizgajo v krvni

obtok, morajo s posebnimi števci ugotoviti, koliko joda in po kolikem času je

prišlo v ščitno železo. Na enak način določajo lego možganskih tumorjev itd.

V industriji izkoriščajo prodornost radioaktivnih žarkov za to, da z njimi

ugotavljajo nehomogenosti v materialu. V živilski industriji pa z radioaktivnimi

izotopi obsevajo hranila in uničujejo pri tem plesni in gnilobne bakterije, ne da bi

prizadeli vitamine in druge hranilne vrednosti.

V biologiji uporabljajo radioaktivne izotope za raziskave, kako rastline

prevzemajo gnojila in različna hranila iz zemlje, kako jih predelujejo, kdaj

dosežejo deblo, liste in plod. Z radioaktivnim obsevanjem pa pospešujejo rast

živali in rastlin, vzgajajo rastline in živali, ki imajo donosnejši pridelek ter so

odpornejše proti raznim bakterijam. (prav tam)

� Merjenje radioaktivnosti

Za odkrivanje radioaktivnosti in merjenje sevanja, ki ga oddajajo radioaktivne

snovi, obstaja več naprav. Nekatere se uporabljajo v glavnem v laboratorijih (npr.

za proučevanje umetno nastalih radioaktivnih izotopov), druge pa za ugotavljanje

sevanja iz varnostnih razlogov ali proučevanje naravnega sevanja (sevanja

ozadja). Večina merilnikov sevanja deluje tako, da zaznava ionizacijo, ki jo

sevanje povzroča. (Oxlade, Stockley in Wertheim, 1990)

� Enote in definicije enot za merjenje radioaktivnega sevanja

Radioaktivno sevanje povzroča v mnogih snoveh kemične spremembe. Zaznavne

kemične spremembe dosežemo večinoma šele z izdatnim obsevanjem, posebno

izjemo pa povzroča učinek sevanja na živa bitja, ki jim škoduje že razmeroma

zelo majhna množina radioaktivnega sevanja. Zlasti občutljive za to so više

organizirane živali.

Page 37: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

27

Kadar delamo z radioaktivnim preparatom, je dobro vedeti, kolikšna je njegova

aktivnost. Aktivnost pove, koliko delcev preparat odda v okolico:

A = dN/dt.

Stara enota za aktivnost je 1 Curie = 3,7 · 1010 razpadov na sekundo. Po letu 1980

so to enoto zamenjali za Becquerel, oznaka Bq. En gram čistega radija (226Ra) ima

na primer, aktivnost kar 3,7 · 1010 s-1 = 37 000 MBq. Stara enota Curie je

imenovana po zakoncih Curie in je merilo za aktivnost 1 g radia. Delo z

aktivnostmi do nekaj deset ali sto mikrocuriejev ni posebno nevarno in ne zahteva

dosti večje previdnosti kot delo s strupenimi snovmi. Pri aktivnosti po več

milicuriejev pa moramo zaradi nevarnega sevanja že bolj paziti.

Jakost sevanja imenujemo število delcev, ki padajo v časovni enoti na enoto

ploskve, postavljeno pravokotno na smer leta delcev:

j = dN/dtS

Za merjenje jakosti rentgenskih žarkov in gama žarkov uporabljamo enoto:

rentgen na časovno enoto (r/h, r/min ipd.).

Na drugi strani pa je pomembno, koliko energije ti delci (žarki) predajo obsevani

snovi. Vpliv sevanja na obsevano snov je odvisen od absorbirane energije.

Energijo, ki se absorbira v masni enoti obsevane snovi, imenujemo absorbirana

doza.

D = dW/dm

Enota za absorbirano dozo je J/kg, uporablja pa se 100-krat manjša enota rad =

0,01 J/kg. Pri raziskovanju učinka sevanja na živo tkivo so ugotovili, da

povzročajo enako velike absorbirane doze različnih vrst sevanja različne

poškodbe. Zato so za biološke namene vpeljali še posebno ekvivalentno dozo H:

H = D × Q,

Page 38: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

28

pri čemer je Q faktor učinka, kot kaže spodnja tabela:

Vrsta sevanja Q

x-žarki, g-žarki, b-žarki 1

Protoni, nevtroni 10

α-delci, fisijski produkti, težka jedra 20

Stara enota za ekvivalentno dozo je rem (okrajšava izraza: rad equivalent man).

Enaka količina ekvivalentne doze različno poškoduje različna tkiva. Vsoto vseh

ekvivalentnih doz imenujemo efektivna doza E.

E = ΣHiWi ,

pri čemer je Wi je utežni faktor tkiva (občutljivost organa na sevanje).

Danes uporabljamo enoto Sv (sievert) za efektivno dozo, kot kaže tabela.

Različne doze imajo različne biološke vplive. Škodljivost radioizotopov je

odvisna od aktivnosti izvora, od vrste in energije sevanja (faktor Q), od

obsevanega organizma (faktor W) ter seveda od časa obsevanja.

Page 39: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

29

V nadaljevanju sem izbrala nekaj podatkov za doze in posledic. Približen opis

posledic, ki nastanejo zaradi radioaktivnega obsevanja in sprejete ekvivalentne

doze, bi bil naslednji:

- 0 - 25 remov: brez zaznavnih kliničnih posledic; verjetno brez kasnejših

posledic

- 100 - 200 remov: krvne spremembe, ki kasneje izginejo; omotica, utrujenost,

bruhanje

- 400 remov: omotica in bruhanje po 1-2 urah, nekaj smrtnih primerov že

v 2 tednih; po šestih tednih smrten izid v 50% primerov

- 600 remov: omotica in bruhanje po 1-2 urah; kasneje vročina in hitro

hujšanje; po šestih tednih smrten izid skoraj 100% primerov

V splošnem velja, da je velika doza naenkrat nevarnejša kot ista doza, prejeta v

daljšem času. Tudi ni vseeno, kateri del telesa je bil izpostavljen obsevanju, kar je

zajeto s faktorjem W. Vsekakor so najobčutljivejši krvotvorni organi, prebavila in

spolovila. Za učinke obsevanja so važne razne okolnosti oziroma stanje

organizma, obstajajo pa tudi snovi, ki v nekaterih primerih povečajo odpornost

proti sevanju. (Črepinšek, 1978)

Za obsevanega človeka je torej merodajna efektivna doza, ki jo merimo v

sievertih. Povprečna sevalna obremenitev posameznika (efektivna doza) je 2,4

mSv na leto.

� Merilniki sevanja oz. naprave za ugotavljanje radioaktivnosti

Geigerjev števec

Priprava, ki jo sestavljajo Geiger-Mullerjeva cev, števec in pogosto tudi zvočnik.

Cev je s plinom napolnjen valj z dvema elektrodama, v sredini je tanka žica kot

anoda, okoli nje pa valjasta katoda. Celotna naprava zazna sevanje s pomočjo

električnega toka, ki steče med elektrodama. Ti sunki toka nastanejo z ionizacijo

plina, ki jo povzroči sevanje. Plin v cevi je običajno argon pri nizkem tlaku z

Page 40: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

30

rahlo primesjo broma. Elektronski števec lahko samo šteje sunke toka, lahko pa

kot rezultat merjenja pokaže kar število sunkov v sekundi. (Oxlade, Stockley in

Wertheim, 1990)

Slika 14: Prikaz kako deluje Geigerjev števec

Pulzni elektroskop

Elektroskop na kovinski listič. Okoli glave elektroskopa je kovinsko ohišje

(katoda), znotraj katerega je zrak. Ob strani je blizu kovinskega lističa pritrjena

anoda. Ta privlači elektrone z glave elektroskopa, ki ostaja tako pozitivno

naelektrena. Listič se odkloni od kovinske palice, ker sta oba nabita negativno,

vendar se ne odmakne dovolj, dokler ni sevanja. Če pa pride do sevanja, ki

povzroči ionizacijo zraka v kovinskem ohišju, listič udarja ob anodo in s tem šteje

ionizirajoče delce. (Oxlade, Stockley in Wertheim, 1990)

Dozimeter

Priprava za zaznavanje radioaktivnih snovi. Vsebuje fotografski film, ki pod

vplivom sevanja počrni. Ta film redno razvijajo in iz tega, kolikšna je počrnitev,

lahko določijo dozo sevanja, ki mu je bil izpostavljen nosilec dozimetra. (prav

tam)

Page 41: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

31

Meglična celica

Priprava, v kateri lahko opazujemo sledi delcev alfa in beta. Paro (alkoholno ali

vodno) v posodi ohladimo pod vrelišče, da postane prenasičena. Taka para se še

ne kondenzira, ker v njej ni prahu ali drugih kondenzacijskih jeder, okrog katerih

bi se naredile kapljice. Ko skozi to prenasičeno paro letijo delci alfa ali beta, na

svoji poti ionizirajo molekule in ti ioni potem delujejo kot kondenzacijska jedra.

Sled ionizirajočih delcev se torej v meglični celici pozna po drobnih kapljicah, ki

jih tak delec pušča ob svoji poti. (prav tam)

Proporcionalni števec (K-katoda, A-anoda)

Če damo na števec majhno napetost nekaj sto voltov, bo deloval tako kot običajna

ionizacijska celica. Če pa povečujemo napetost, se pri določeni napetosti začne

pomnoževanje s plazom. V valjnem kondenzatorju namreč jakost električnega

polja raste, če gremo od zunanjega valja proti srednji žici.

Scintilacijski števec

Priprava za zaznavanje sevanje gama. Glavna sestavna dela sta poseben kristal in

fotopomnoževalka. Kristal mora biti iz fosforescentne snovi (npr.natrijev jodid),

ki oddaja svetlobne bliske, če pada nanjo sevanje. (Oxlade, Stockley in Wertheim,

1990)

� Uporaba radioaktivnosti

Sevanje, ki ga oddajajo radioizotopi (radioaktivne snovi), je lahko zelo uporabno,

zlasti v medicini, industriji in arheologiji.

Radiologija je proučevanje radioaktivnosti in rentgenskih žarkov, zlasti v

medicinske namene.

Page 42: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

32

Obsevanje oz. radioterapija. Uporaba sevanja radioizotopov za zdravljenje. Vse

žive celice so občutljive na sevanje, tako da lahko s strogo kontroliranimi dozami

sevanja uničijo maligne celice.

Radioaktivna sled. S posebno metodo v zdravstvu zasledujejo potovanje z

radioizotopom označene snovi skozi telo in nadzirajo njeno koncentracijo. Če se

namreč v nekem organu kopiči določena snov, je lahko vzrok tega rakasto

obolenje. Radioizotopi, ki jih uporabljajo v ta namen, imajo praviloma kratke

razpolovne dobe in hitro razpadejo v neškodljive snovi.

Gama radiografija. Podobno kot z vidno svetlobo posnamemo fotografijo, lahko z

žarki gama posnamemo radiogram. Radiografija se uporablja zlasti v industriji za

odkrivanje napak v materialih.

Določanje starosti predmetov. Predmetom iz organske snovi lahko določimo

približno starost, ker vse žive snovi vsebujejo nekaj ogljika14. Ta seva tudi po

smrti organizma. To sevanje se postopno zmanjšuje (razpolovni čas ogljika 14 je

5700 let), tako da lahko iz intenzivnosti sevanja približno določijo starost

ostankov. (Oxlade, Stockley in Wertheim, 1990).

� Radioaktivni odpadki

Pri vseh tehnologijah nastajajo tudi ostanki neizkoriščenih radioaktivnih snovi in

radioaktivni odpadki. Visoko radioaktivno je izrabljeno gorivo, ki ostaja v jedrski

elektrarni. Iz reaktorja NE Krško letno odstranijo 24 ton gorivnih elementov s

prostornino približno 7 m3. V bazenu za izrabljeno gorivo jih je treba hladiti vsaj

deset let. V končnem odlagališču bodo na varnem shranjeni več tisočletij. Nizko

in srednje radioaktivni odpadki so vse radioaktivne odpadne snovi razen goriva iz

jedrskih elektrarn. V Sloveniji jih nastane letno okoli 180 m3. V življenjski dobi

NEK jih pričakujemo v velikosti kocke z robom 25 m (15 000 m3). Radioaktivne

odpadke moramo izločiti iz našega življenjskega okolja, da ne bi ogrožali živih

bitij. Preden odpadke dokončno odložimo, jih za določen čas shranimo, da med

tem njihova aktivnost močno pade in se tako delavci po nepotrebnem ne bi

Page 43: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

33

izpostavljali nevarnostim sevanja. Mogoče jih je varno shranjevati v vodotesnem

površinskem odlagališču za nizko in srednje radioaktivne odpadke, ki je lahko

razmeroma plitvo pod površjem. Tam se zaradi radioaktivnega razpadanja v 300

letih zmanjša njihova aktivnost v tolikšni meri, da postanejo za okolje nenevarni.

Podzemna odlagališča globoko pod zemljo so namenjena visoko radioaktivnim

odpadkom; na površju nad zaprtim odlagališčem sevanje ni prav nič večje od

naravnega, ki izhaja iz tal.

Efektivna ekvivalentna doza, ki bremeni vsakega prebivalca v Sloveniji (približne

vrednosti), izkazana v mSv (tisočinkah Sv), je naslednja:

Letna doza, ki jo prejme iz naravnega okolja, znaša 2,0 mSv.

Letni prispevek, ki ga prejme iz umetnih virov 0,4 mSv.

(medicina, razni aparati)

Letni prispevek iz NE Krško (ob ograji NE) je komaj zaznaven 0,01 mSv.

Letna doza vseh sevanj znaša na prebivalca skupaj 2,4 mSv.

Celotni prispevek černobilske nesreče bo znašal v 50 letih 0,72 mSv.

Celotni prispevek dosedanjih jedrskih eksplozij v ozračju pa znaša 7,0 mSv.

� Zaščita pred sevanjem

Pod pojmom radioaktivno sevanje razumemo fotone gama, nevtrone in električne

delce (elektrone, protone, helione itd.) s kinetično energijo več MeV. Sevajo jih

radioaktivni izotopi ali se sproščajo pri jedrskih reakcijah. Pred sevanjem se

zaščitimo z zaščitno snovjo, v kateri delci sevanja s trki izgubijo svojo kinetično

energijo, fotoni gama pa se absorbirajo. (Kladnik, 1998)

Od radioaktivnih sevanj so najbolj prodorni žarki alfa. Ker so razmeroma masivni

delci s precejšnjim nabojem, dokaj hitro s trki izgubijo svojo kinetično energijo. V

zraku obstanejo že po nekaj centimetrih, zadržijo jih nekaj mikrometrov debele

kovinske folije. Človeška koža jih zlahka zadrži. Pač pa so žarki alfa nevarni, če

jih človek zaužije s hrano ali če vdihava prah alfa aktivnih izotopov, ker tedaj ti

vplivajo neposredno na občutljivo sluznico notranjih organov. (prav tam)

Page 44: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

34

Žarki beta so hitri elektroni, ki v zraku sežejo zelo daleč (več 10m), v vodi okrog

1cm, v kovinah pa le nekaj mm. Žarki gama prehajajo skozi snov, podobno kot

rentgenski žarki. Najbolj učinkovito jih zaustavijo goste kovine z visokim vrstnim

številom (železo, svinec). Strokovnjaki, ki delajo z izvori žarkov gama,

uporabljajo predvsem svinčevo zaščito (svinčeve rokavice, predpasnike, zaščitne

plošče ipd.). Nuklearna skladišča in zaklonišča imajo meter debele zidove iz

posebnega betona, ki mu je dodan barit (barij kot težka kovina zadržuje fotone

gama). (prav tam)

Page 45: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

35

3 ZAKAJ SO ZAPRLI VRTEC V IDRIJI

Sevanje (oddajanje elektromagnetnih valov oziroma delcev) je torej prodorno in

pri prehodu skozi snov oddaja energijo. Z izbijanjem elektronov ionizira atome, ki

v živih tkivih motijo normalne biološke procese. Izkušnje v zadnjem stoletju so

pokazale, da se posledice obsevanja pokažejo šele po dolgem latentnem obdobju,

rakasta obolenja celo po več desetletjih. Močna obsevanja uničujejo tkiva in lahko

povzročijo celo smrt organizma v kratkem času po obsevanju. Zato je postal

človek previdnejši in preprečuje nepotrebna obsevanja. Biološki učinek sevanja na

organ navajamo v sievertih (Sv), 1 sievert = 1 J/kg, ki je produkt absorbirane

energije (v joulih/kg) in kvalitete žarkovja. Ker so različni organi človeškega

telesa različno občutljivi in ker je človek večinoma neenakomerno obsevan,

učinek obsevanja človeka podajamo z efektivno ekvivalentno dozo.

Znanost opozarja, da človeka z obsevanjem najbolj ogroža radon. Deleži doze

naravnega sevanja so v grobem naslednji: iz vesolja 13%, s hrano in pijačo 13 %,

iz tal okoli 20 %, radioaktivni plin radon s svojimi kratkoživimi potomci prispeva

50%. Radon je eden od radioaktivnih potomcev urana in torija in naprej hitro

razpada. Za človeka je sevanje radona zelo nevarno. Ta plin z lahkoto prodre iz tal

in sten in se kopiči v zaprtih prostorih, kjer ga vdihavamo, povzroča pa pljučnega

raka. S prezračevanjem prostorov poskrbimo, da bo koncentracija radona v

sprejemljivih mejah tudi pozimi, ko je njegova povprečna koncentracija v

Sloveniji 74 Bq/m3. V tleh sta tudi dolgoživa radioaktivna izotopa kalij-40 in

rubidij-87.(http://www.let-

group.com/ARENA05/AEnergija&OkoljeVsebina.nsf/986e06ab949b49dac1256a

4a006029a8/1e50186aec190179c1256f82003c21bb?OpenDocument)

Za ustrezno varstvo pred sevanjem deluje več mednarodnih organizacij, že od leta

1928 Mednarodna komisija za radiološko zaščito (ICRP), ki je postavila glavne

smernice za varstvo pred sevanjem:

- če je izpostavljenost sevanju neizogibna oziroma potrebna, jo je treba zadržati

na tako nizki ravni, kolikor je to ob optimalni zaščiti razumno mogoče,

Page 46: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

36

- vsak vir sevanja mora biti upravičen s koristjo, ki jo prinaša, in s tem, da zanj

ni sprejemljive zamenjave,

- doza, ki jo posameznik prejme v 1 letu, ne sme preseči mednarodno

določenih omejitev.

S tem so podana opozorila za medicinske in druge raziskave in za uporabo razne

tehnike.

Varstvo pred sevanjem poznajo po vsem svetu. Sestavni deli varstva so vzgoja,

izobraževanje, tehnični varnostni sistemi, administrativni ukrepi, načrtovanje

ukrepov za primer sile. Zelo pomemben je nadzor nad obratovanjem naprav, nad

transportom, uvozom blaga, hrane, (za kar skrbi država), zato tudi raziskave in

neodvisne varnostne analize domačih strokovnjakov (v pooblaščenih

organizacijah). V ta namen je bila pri nas ustanovljena Uprava RS za jedrsko

varnost. Predpisi postavljajo omejitve za letna obsevanja in jih izražamo v

tisočinkah sieverta (mSv). Za ekvivalentno dozo posamezne osebe so bistveno

strožje omejitve kot so za profesionalne delavce. (http://www.let-

group.com/ARENA05/AEnergija&OkoljeVsebina.nsf/986e06ab949b49dac1256a

4a006029a8/1e50186aec190179c1256f82003c21bb?OpenDocument, 2009)

3.1 Reševanje problematike v Vrtcu Idrija

Vrtec Idrija zajema naslednje enote:

• Enota Arkova,

• Enota Prelovčeva,

• Enota Spodnja Idrija,

• Enota Godovič,

• Enota Črni vrh.

Problem zaradi prevelike vsebnosti radona se je nahajal v Enoti Arkova, Enoti

Prelovčeva in Enoti Godovič. Enota Arkova je bila zgrajena na žgalniških

ostankih rude, ki so predstavljali nanos na površine, na katerih so zgrajene stavbe.

Enota Arkova je bila dotrajana do te mere, da so bili otroci in zaposleni vsak dan

Page 47: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

37

izpostavljeni radioaktivnemu plinu radonu, meritve pa so večkrat pokazale, da so

koncentracije velikokrat krepko presežene. Z zelo intenzivnim prezračevanjem pa

je bilo mogoče vsebnost radona zmanjšati.

Iz zapisnika z dne 21.8.2001 je razvidno, da je bil opravljen inšpekcijski pregled z

vidika varstva pred ionizirajočimi sevanji v Vrtcu Idrija, Prelovčeva 11, 5280

Idrija in Enote v Arkovi ulici 7. Pri pregledu je bilo ugotovljeno, da so izidi

merjenj v obdobjih 12.1. – 23.2.2000 in 9.10. – 6.11.2000 še vedno pokazali

visoke povprečne vrednosti v zraku: med 500 in 1170 Bq/m3 (Arkova) ter med

140 in 530 Bq/m3 (Prelovčeva). Izračunana letna efektivna ekvivalentna doza za

otroke na Arkovi je bila med 5,9 in 10,7 mSv, za otroke na Prelovčevi med 2,5 in

4,6 mSv, za zaposlene pa med 0,2 in 7,8 mSv. Večina je bila torej obremenjena

znatno nad povprečno sevalno obremenitvijo prebivalstva, ki je okrog 1 do 2 mSv

letno. Čeprav je v poročilu navedeno, da je vzrok povišanim dozam izhajanje

radona iz jaškov, ni gotovo, da bi z njihovo sanacijo ali zatesnitvijo odpravili vse

vire, ki še niso bili natančno ugotovljeni.

Zaradi zgoraj navedenih ugotovitev so iz zdravstvenega inšpektorata RS

predlagali naslednje ukrepe za objekt in zaposlene v enoti Arkova:

1. Natančneje ugotoviti vire izhajanja radona iz tal, zidov in jaškov.

2. Glede na izide merjenj in ugotovljene vire radona pripraviti projekt

sanacije ter ga v skladu s predpisi predložiti upravnim organom, da se

pridobijo ustrezna dovoljenja in soglasja.

3. Sanirati prostore v skladu s projektom.

4. Po sanaciji naročiti kontrolne meritve radona pri pooblaščeni organizaciji

ter izide merjenj poslati Zdravstvenemu inšpektoratu RS.

5. Napotiti 5 zaposlenih, ki so prejeli nad 5 mSv, na usmerjene zdravniške

preglede.

Za preglede otrok pa bi bilo prej potrebno pridobiti pozitivno mnenje ustreznih

strokovnih zdravniških kolegijev (za medicino dela in pediatrijo).

Page 48: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

38

Viri izhajanja radona iz tal, zidov ali jaškov še niso bili natančno ugotovljeni.

Kljub dodatnim ukrepom (rednemu prezračevanju) je vsebnost radona v zraku še

vedno bila previsoka glede na mednarodna priporočila 200 – 600 Bq/m3.

Tako je Zdravstveni inšpektorat Republike Slovenije, 17.12.2001, izdal na podlagi

1. člena, 1. točke 15. člena ter 18. člena zakona o zdravstveni inšpekciji (Ur. l. RS,

št. 99/99) ter 60. in 62. čl. Zakona o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in o

posebnih varnostnih ukrepih pri uporabi jedrske energije (Ur. l. Sfrj, št. 62/84)

odločbo za izvajanje naslednjih ukrepov:

1. Stranka mora pripraviti projekte sanacije za objekt v Enoti Vrtca v Arkovi

ulici 7, Idrija glede na izide merjenj in glede na ugotovljene vire radona ter

jih predložiti upravnim organom v skladu z veljavnimi predpisi. Prostori s

povišano radioaktivnostjo in morebitni sosednji prostori v teh objektih

morajo biti sanirani v skladu s projekti tako, da bodo zaposleni in otroci v

bodoče prejemali čim nižjo dodatno letno efektivno dozo, vendar največ 5

milisievertov.

2. Pooblaščena organizacija (Institut »Jožef Stefan« ali Zavod za varstvo pri

delu) mora po sanaciji opravljati kontrolne meritve sevanja v teh prostorih

in ponovno ovrednotiti prejete doze. Vodstvo Vrtca Idrija mora izide

merjenj poslati Zdravstvenemu inšpektoratu RS.

Iz zapisnika z dne 22.11.2005, je razvidno, da je bil tega dne znova opravljen

inšpekcijski pregled glede varstva ljudi pred ionizirajočimi sevanji v Vrtcu Idrija

– Enota Arkova. Ugotovitve so naslednje:

Zdravstveni inšpektorat RS (ZIRS) je dne 17.12.2001 zaradi čezmerne

izpostavljenosti nekaterih otrok in zaposlenih radonovim kratkoživim razpadnim

produktom v Vrtcu Idrija – Enota Arkova ulica 7 izdal odločbo z zahtevami, da je

potrebno objekt do konca septembra 2002 ustrezno sanirati in opraviti kontrolne

meritve. Dne 11.9.2002 je bilo na inšpekcijskem pregledu ugotovljeno, da so bili

opravljeni manjši posegi (spraznjena soba z najvišjo vsebnostjo radona, zatesnjena

dva jaška, redno prezračevanje). Zaradi predvidene gradnje se stranka ni odločila

za zahtevnejše in dražje gradbene posege. Zaradi pomanjkanja denarja se je tudi

večkrat prestavil rok za sanacijo.

Page 49: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

39

Februarja 2003 je Vlada RS ustanovila Upravo RS za varstvo pred sevanji

(URSVS), ki je marca 2003 od ZIRS prevzela pristojnosti na področju varovanja

zdravja ljudi pred sevanji.

Institut »Jožef Stefan« je po naročilu URSVS v obdobju od 19.10. do 26.11.2004

v obeh enotah vrtca izmeril vsebnosti radona v zraku. Vrednosti so bile naslednje:

a) Arkova: 250-550 Bq/m3 v oddelku A1, 300-700 Bq/m3 v oddelku A2, 330

Bq/m3 v oddelku A3 in 50-1000 Bq/m3 v oddelku A4;

b) Prelovčeva: 100-200 Bq/m3 v oddelku P6 in 160 -550 Bq/m3 v pisarni

ravnateljice. Sevanje gama na Prelovčevi je bilo 64 uSv/mesec, dozimeter

na Arkovi pa je bil izgubljen.

Povprečne vrednosti radona so bile v enoti »Prelovčeva« nižje od 600 Bq/m3. Ker

niso presegle 1000 Bq/m3, tudi sevalna obremenitev ni presegla nove predpisane

mejne vrednosti (6 mSv na leto za posameznike iz prebivalstva). Izmerjena

vrednost je bila podobna kot po sanaciji v preteklosti. Kot doslej v takih primerih

so priporočali, da se prostor v primeru stalne uporabe pogosteje prezračuje.

V Vrtcu Idrija – Enoti Arkova je v oddelku A4 vsebnost radona dosegla okrog

1000 Bq/m3, povprečna je bila povsod med 500 – 700 Bq/m3, kar je bilo praktično

nespremenjeno glede na stanje pred štirimi oziroma petimi leti. Zato posamezne

sevalne obremenitve ob stalni prisotnosti otrok ali zaposlenih (40 ur tedensko),

lahko presegajo mejo 6 mSv na leto in je poleg priporočila o pogostejšem

prezračevanju ob upoštevanju ekonomskih in socialnih dejavnikov potrebno še

drugače ukrepati (skrajšanje časa izpostavljenosti ali sanacija).

Pri zaposlenih so se premestitve v druge vrtce izvajale v povprečju vsaka tri leta,

da skupna izpostavljenost v daljšem obdobju ni bila prekoračena. Pri otrocih kljub

prezračevanju ni bilo možno bistveno skrajšati časa izpostavljenosti povišanemu

sevanju, zato je bila potrebna sanacija prostorov. Predlagane so bile še dodatne

meritve.

Iz naslednjega zapisnika z dne 8.3.2007 je razvidno, da je Zavod za varstvo pri

delu, po naročilu Uprave Republike Slovenije za varstvo pred sevanji v obdobju

Page 50: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

40

od 18.7. do 24.8. 2006 v dveh enotah vrtcev (na Arkovi ulici 7 in v Godoviču)

meril vsebnosti radona v zraku.

V prvem vrtcu je bilo v štirih prostorih opravljenih pet meritev (štiri osnovne z

detektorji jedrskih sledi in ena kontinuirana z elektronskim merilnikom), v

drugem pa ena z detektorjem jedrskih sledi. Povprečne vsebnosti radona so bile v

vseh štirih prostorih vrtca v Arkovi ulici (treh igralnicah in pisarni) med 144 in

296 Bq/m3, kar je pod mejno vrednostjo za stanovanjske objekte 400 Bq/m3. Iz

časovnega poteka je razvidno, da je bil v objektu močan vir radona, ker je ponoči

vsebnost radona hitro naraščala. Podnevi so bili prostori dobro prezračevani, zato

so bili povprečni izidi razmeroma ugodni.

Od septembra 2006 se vrtec v Arkovi ulici 7 ni več uporabljal, namen ga je bilo

porušiti, saj se je načrtovala izgradnja novega vrtca na isti lokaciji do septembra

2008. Vzgojiteljice in otroci so bili začasno preseljeni v Osnovno šolo Idrija,

Lapajnetova ulica 50. Institut »Jožef Stefan« je v letu 2007, v dveh igralnicah tega

objekta nadaljeval meritve radona po programu sistematičnega pregledovanja

delovnega in bivalnega okolja zaradi naravnih virov sevanj.

Vsebnost radona v vrtcu v Godoviču je bila poleti 2006 nekoliko višja od 400

Bq/m3, zato je bilo decembra 2006 izdano priporočilo o pogostejšem

prezračevanju prostorov v primeru stalne uporabe. Ta objekt je bil zgrajen leta

2004. V njem sta podružnična šola in vrtec. Meritve so se v tem objektu

nadaljevale (štiri osnovne in ena dodatna).

Gradbinci so prej kot v dveh tednih porušili z radioaktivnim radonom obremenjen

vrtec in z izkopom gradbene jame odstranili tudi nasutja žgalnih nastankov, ki so

bila vir sevanja. Gradbene ostanke in izkop so prepeljali k že zaprtemu

rudniškemu jašku Delo. Količine živega srebra in plina radona v ozračju, se

zaradi deponije niso povečale.

Page 51: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

41

4 MERITVE RADIOAKTIVNEGA SEVANJA

Merjenje sevanja temelji na fizikalnih in kemičnih učinkih, ki jih povzroči sevanje

pri prehodu skozi snov. Posledice prehoda ionizirajočega sevanja skozi snov so:

nastanek prostih elektronov in ionov v snovi (ionizacija), nastanek vzbujenih

atomov, segrevanje snovi, nastanek mikroskopskih poškodb snovi in jedrske

reakcije v snovi. Posledica zaviranja nabitih delcev v snovi (predvsem β) je tudi

nastanek zavornega sevanja. (Koželj, Erman, Istenič, Černilogar Radež, 2006)

Meritve sem izvajala doma (v stanovanju) in v vrtcu Tezno - enota Mišmaš. Za

merjenje sem uporabila Geigerjev števec, pri katerem sem nastavila merjenje na α,

β in γ.

Slika 15: Geigerjev števec

Vsako meritev sem izvajala približno 10 minut. Od posamezno dobljenih

rezultatov sem izračunala povprečje. Nato sem zbrane meritve primerjala. Dodala

sem tudi primerjavo meritev vrtca Idrija.

• Meritve v stanovanju

1. v sobi: 1,2 µSv/h

2. v kopalnici: 0,9 µSv/h

3. v kuhinji: 1,4 µSv/h

4. na hodniku: 0,9 µSv/h

Povprečna vrednost: 1,1 µSv/h.

Page 52: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

42

Iz povprečne vrednosti meritev v stanovanju lahko razberemo, da sevanje v

stanovanju ni preseglo dovoljene meje.

• Meritve v vrtcu Tezno

1. Knjižnica: 0,5 µSv/h

2. Hodnik: 0,3 µSv/h

3. Igralnica: 0,4 µSv/h

4. Telovadnica: 1,1 µSv/h

Povprečna vrednost: 0,5 µSv/h.

Iz povprečne vrednosti meritev v vrtcu Tezno je razvidno, da tudi v vrtcu Tezno

sevanje ne presega dovoljenih mej. Sevanje v vrtcu Tezno je tudi veliko manjše

kot v stanovanju.

• Meritve v vrtcu Idrija

Izračunana letna efektivna ekvivalentna doza v vrtcu Idrija enota Arkova je bila za

otroke med 5,9 in 10,7 mSv, v enoti na Prelovčevi pa med 2,5 in 4,6 mSv, za

zaposlene pa med 0,2 in 7,8 mSv. Večina je bila torej obremenjena znatno nad

povprečno sevalno obremenitvijo prebivalstva, ki je bila 2,4 mSv letno.

Iz rezultatov, ki smo jih dobili lahko sklepamo, da je bilo sevanje v vrtcu Idrija

čez dovoljene meje in da se razlikuje od sevanja v vrtcu Tezno, kjer je sevanje

nizko in v dovoljenih mejah.

Page 53: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

43

5 PREDPISI

5.1 Predpisi varstva pred sevanji

Varstvo pred sevanji je danes trdno vgrajeno v mednarodno okolje z

Mednarodnimi temeljnimi varnostnimi standardi za varstvo pred ionizirajočimi

sevanji in za varnost virov sevanj (International Basic Safety Standards for

Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources), ki

jih pripravlja Mednarodna agencija za atomsko energijo. V Evropski uniji

področje urejajo pravno zavezujoči predpisi s skupnim imenom EURATOM.

V Sloveniji je bil leta 2002 sprejet Zakon o varstvu pred ionizirajočimi sevanji

in jedrski varnosti (zadnje uradno prečiščeno besedilo je objavljeno v Uradnem

listu RS št. 102/2004). S tem predpisom so bile v slovenski pravni red prenešene

vsebine evropskih direktiv o osnovnih standardih varstva pred sevanji (96/29

EURATOM), varstvu preiskovancev v zdravstvu (97/43 EURATOM) in varstvu

zunanjih izvajalcev dejavnosti (90/641 EURATOM) ter vsebine priporočil

Mednarodne agencije za atomsko energijo.

(http://www.arao.si/documents/PDF/raopis/raopis-14.pdf)

� Vsebino zakona opredeljuje deset načel

• Celovitost:

Država mora pri sprejemanju predpisov, odločanju v upravnih zadevah in

izvajanju nadzora zagotoviti ukrepe za preprečitev škode za zdravje ljudi in

radioaktivne kontaminacije življenjskega okolja.

• Upravičenost:

Izvajanje dejavnosti, ki povzroča izpostavljenost, je treba predhodno upravičiti

glede na gospodarske, družbene ali druge učinke v primerjavi s škodo za zdravje

ljudi.

Page 54: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

44

• Optimizacija:

Vsaka sevalna dejavnost sme povzročiti izpostavljenost le na ravni, ki je tako

nizka, kot jo je mogoče doseči z razumnimi ukrepi ob upoštevanju gospodarskih

in družbenih dejavnikov.

• Mejne doze:

Pri izvajanju dejavnosti, kjer izpostavljenost presega mejno vrednost za

posameznike iz prebivalstva, mora biti zagotovljeno zmanjšanje izpostavljenosti

tako, da vsota prejetih doz ne presega določenih mejnih doz.

• Miroljubna uporaba:

Jedrske snovi ter jedrske tehnologije je treba uporabljati tako, da so izpolnjene

obveznosti mednarodnih sporazumov o preprečevanju širjenja jedrskega orožja in

da se prepreči nepooblaščeno razpolaganje z jedrskim blagom in izrabljenim

gorivom.

• Primarna odgovornost:

Za varstvo pred ionizirajočimi sevanji je odgovoren uporabnik vira sevanja.

• Povzročitelj plača:

Uporabnik vira sevanja krije stroške ukrepov za zagotavljanje varstva pred

ionizirajočimi sevanji, vzdrževanja pripravljenosti na izredne dogodke in odprave

njihovih posledic ter izvajanja intervencijskih ukrepov.

• Pripravljenost:

Upravljavci sevalnih in jedrskih objektov morajo biti pripravljeni za izvedbo

intervencijskih ukrepov za primer izrednih dogodkov.

• Subsidiarnost:

Sredstva za odpravo posledic izrednega dogodka zagotovi država, če povzročitelj

ni določljiv.

Page 55: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

45

• Javnost:

Podatki o radioaktivnosti v okolju, o izpostavljenosti posameznikov iz

prebivalstva ter o postopkih in dejavnostih državnih organov izvajalcev javnih

služb in nosilcev pooblastil, ki se nanašajo na varstvo pred ionizirajočimi sevanji,

so javni. Varstvo pred ionizirajočimi sevanji je v zakonu opredeljeno kot nabor

tehničnih in organizacijskih ukrepov, s katerimi se zagotavljata varstvo ljudi tako

pri uporabi virov sevanja in pri izvajanju dejavnosti na območju naravnih virov

sevanja kot tudi med izvajanjem intervencijskih ukrepov ter pri sanaciji posledic

izrednega dogodka. V sistem varstva sodijo tudi ukrepi sevalne varnosti, s

katerimi se doseže varno obratovanje objekta, preprečuje izredne dogodke ali

ublaži posledice teh dogodkov ter zagotovi varstvo izpostavljenih delavcev,

prebivalstva in okolja. (prav tam)

� Največja dovoljena izpostavljenost ionizirajočemu sevanju

Mejne efektivne doze, ki določajo največjo dovoljeno izpostavljenost

ionizirajočemu sevanju, so sledeče:

- 20 mSv letno za izpostavljene delavce,

- 1 mSv letno za posameznike iz prebivalstva in

- 1 mSv za nerojenega otroka noseče ženske v času do konca nosečnosti.

Poleg omejitev za efektivno dozo obstajajo tudi mejne ekvivalentne doze za

posamezne organe in sicer so omejitve za izpostavljene delavce:

- 500 m Sv letno za roke, podlahti, stopala in gležnje,

- 150 mSv letno za očesne leče in

- 500 mSv letno za kožo,

medtem ko so omejitve za posameznike iz prebivalstva

- 15 mSv letno za očesne leče in

- 50 mSv letno za kožo.

Za primerjavo navedimo, da je povprečna efektivna doza, ki jo prebivalci

Slovenije prejmejo zaradi naravnega ozadja 2,5 mSv do 2,8 mSv letno.

(http://www.uvps.gov.si/si/pogosta_vprasanja_in_odgovori/)

Page 56: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

46

6 ZAKLJUČEK

Otroci preživijo v vrtcu velik del svojega otroštva, zato je zelo pomembno, da

otrokom omogočimo prijazno in predvsem zdravo okolje v katerem bivajo.

O sevanju in radioaktivnosti v obveznih splošno izobraževalnih šolskih programih

ne slišimo skoraj nič. Torej si večina ljudi predstavo o tem, kaj sevanje je, ustvari

sama. Če upoštevamo še dejstvo, da je tudi v medijih kakovost informacij o

sevanjih pogosto precej vprašljiva, da izraz sevanje lahko uporabljamo tudi

simbolično in da je to področje izredno privlačno za t. i. »mejne znanosti«, skoraj

ne moremo pričakovati objektivnega poznavanja pojavov v zvezi z ionizirajočim

sevanjem radioaktivnih snovi.

Vendar imamo s sevanjem opravka vsi! Marsikje lahko preberemo, da je sevanje

povsod, pa naj je s tem mišljeno kar koli že. Ali je to področje torej res tako

nepomembno, da ne zasluži nekaj več časa pri pouku in nekaj več strani v

učbenikih? Nezanimivo najbrž ni, saj opažamo, da je sevanje priljubljena tema v

marsikaterem pogovoru mlajših in starejših. Radioaktivnost je v učnih načrtih tudi

večkrat omenjena kot tema medpredmetnih povezav. Povezujejo jo z geografijo,

zgodovino, tehniko, biologijo. Na potezi sta zdaj fizika in kemija, da brez strahu

posredujeta osnovna znanja in razumevanje pojava, ki je zanimiv že sam po sebi.

Sevanje je torej prisotno vsepovsod in tako je tudi bilo v Idrijskem vrtcu, vendar

žal v prevelikih količinah, kar so pokazale tudi meritve. Radioaktivno sevanje je

bilo povečano zaradi radona, vendar so po daljših postopkih problem odpravili.

Najprej s sanacijami, nato pa z izgradnjo novega vrtca, saj sanacije niso bile trajna

rešitev. Radon je kljub sanacijam prodiral skozi tla in stene v prostore. Tudi

zračenje je pomagalo samo začasno. Sevanje se je z zračenjem le nekoliko

zmanjšalo, nikakor pa to ni bila trajna rešitev.

V Sloveniji se vsako leto izbere nekaj vrtcev, v katerih se opravijo meritve

radioaktivnega sevanja. Zaenkrat ni bilo moč zaslediti, da bi tudi v katerem od

drugih vrtcev bila težava s prekomernim sevanjem. So pa meritve zelo

Page 57: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

47

pomembne, saj se morajo ob ugotovitvi, da je sevanje preveliko, takoj sprožiti

postopki za sanacijo.

Z delom sem zadovoljna, saj sem ob raziskovanju izvedela veliko novega ter

skozi pogovor posredovala to znanje tudi drugim. Sem pa presenečena, da so

ljudje tako slabo seznanjeni s sevanjem.

Page 58: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

48

7 LITERATURA

- Čagran,B., Pšunder, M., Fošnarič, S. in Ladič, J. (2008). Priročnik za izdelavo

diplomskega dela. Maribor: Pedagoška fakulteta.

- Črepinšek, L. (1978). Fizika 2. del. Valovanje. Optika. Atomika. Maribor:

Visoka tehniška šola Maribor.

- Fortuna, T. (1992). Življenje s sevanjem. Ljubljana: Zavod Republike

Slovenije za varstvo pri delu.

- Kladnik, R. (1983). Fizika za tehniške usmeritve. Ljubljana: Državna

založba Slovenije.

- Kladnik, R. (1998). Fizika za srednješolce 3. Svet elektronov in atomov.

Ljubljana: Državna založba Slovenije.

- Koželj, M., Erman, R., Istenič, R. in Černilogar Radež, M. (2006). Delo z viri

sevanj. Ljubljana: Ministrstvo za okolje in prostor, Uprava RS za jedrsko

varnost

- Kvaternik, F., Štalec, I. in Žabkar, A. (1973). Fizika za osmi razred osnovnih

šol. Ljubljana: Državna založba Slovenije.

- Odločba št. 525-01/01-34, Zdravstveni inšpektorat RS; komisija: Tomaž

Šutej, Dunja Sever, Ljubljana. 17.12.2001, Vrtec Idrija, Arkova 7, Idrija.

- Oxlade, C., Stockley, C. in Wertheim, J. (1990). Fizika: slikovni pojmovnik.

Ljubljana: Tehniška založba

- Strnad, J. (2004). Mala fizika 2. Ljubljana: Državna založba Slovenije.

- Zapisnik Zdravstveni inšpektorat RS; komisija: Tomaž Šutej, Branko

Šinkovec, Silva Križič, Idrija. 21.8.2001, Vrtec Idrija, Arkova 7, Idrija.

- Zapisnik Uprava Republike Slovenije za varstvo pred sevanji; komisija:

Tomaž Šutej, Maja Majnik, Silva Križič, Idrija. 22.11.2005, Vrtec Idrija,

Arkova 7, Idrija.

- Zapisnik Uprava Republike Slovenije za varstvo pred sevanji; komisija:

Tomaž Šutej, Silva Križič, Idrija. 8.3.2007, Vrtec Idrija, Arkova 7, Idrija

Page 59: VIS Strni aa Andreja 1985 61222001 - CORE · pojmom radioaktivnost, kakor tudi problem Idrijskega vrtca, kjer je prišlo do primera povišanega sevanja zaradi radona. Zasledimo tudi

Radioaktivno sevanje v vrtcih Andreja Strniša

49

� Internetni viri

- Ministrstvo za zdravje. Pridobljeno april 2009, iz

http://www.uvps.gov.si/si/pogosta_vprasanja_in_odgovori/

- Marie Sklodowska Curie. Pridobljeno marec 2009, iz

http://www.kvarkadabra.net/article.php/MarieCurie

- Otroci in zaposleni izpostavljeni radioaktivnemu plinu radonu.

Pridobljeno marec 2009, iz http://www.idrija.ws/Article674.html

- Polaganje temeljnega kamna za nov vrtec. Pridobljeno marec 2009,

iz http://vrtec-idrija.domovanje.com/news.php?lng=sl&pg=85

- Radioaktivnost 2.del: Razpad. Pridobljeno april 2009, iz

http://www.kemija.org/index.php/okolje-mainmenu-40/25-okoljecat/217-

radioaktivnost-2-del-razpad

- Radioaktivnost in varnost pred sevanjem. Pridobljeno marec 2009, iz

http://www.let-

group.com/ARENA05/AEnergija&OkoljeVsebina.nsf/986e06ab949b49dac

1256a4a006029a8/1e50186aec190179c1256f82003c21bb?OpenDocument

- Raopis. Pridobljeno aprila 2009, iz

http://www.arao.si/documents/PDF/raopis/raopis-14.pdf

- V rudnik le ostanki vrtca. Pridobljeno marec 2009,

iz http://www.idrija.ws/Article2047.html

- Zakon o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in jedrski varnosti.

Pridobljeno april 2009, iz

http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=200267&stevilka=3234

- Zakon o dopolnitvi zakona o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in jedrski

varnosti. Pridobljeno april 2009, iz

http://www.uradni-list.si/1/content?id=41791

- Zakon o spremembah in dopolnitvah zakona o varstvu pred ionizirajočimi

sevanji in jedrski varnosti. Pridobljeno april 2009, iz

http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=200446&stevilka=2214

- Zakon o varstvu pred ionizirajočimi sevanji in jedrski varnosti (uradno

prečiščeno besedilo). Pridobljeno april 2009, iz

http://www.uradni-list.si/1/objava.jsp?urlid=2004102&stevilka=4396