МИНИСТАРСТВО ОДБРАНЕ УНИВЕРЗИТЕТ...

МИНИСТАРСТВО ОДБРАНЕ

УНИВЕРЗИТЕТ ОДБРАНЕ У БЕОГРАДУ

ВОЈНА АКАДЕМИЈА

УТИЦАЈ ПРИМЕНЕ ОРУЖЈА СА

ОСИРОМАШЕНИМ УРАНИЈУМОМ

НА ЖИВОТНУ СРЕДИНУ

- м а с т е р р а д -

Ментор: Кандидат:

ванр. проф. мајор др Гордана Мајсторовић Маринко Дивковић

Београд, 2016. године

Мастер рад - Утицај примене оружја са осиромашеним уранијумом на животну средину

1

Садржај

Увод ............................................................................................................................... 3

1. Осиромашени уранијум ............................................................................................ 6

1.1. Муниција са пројектилима од осиромашеног уранијума ................................. 6

1.2. Примена муниције са пројектилима од осиромашеног уранијума у локалним ратовима........................................................................................................... 8

1.3. Карактеристике осиромашеног уранијума ........................................................ 9

1.4. Препоруке и законодавство о дозвољеном излагању ОУ............................... 11

1.4.1. Дозвољени ниво излaгања за природни и осиромашени уранијум ............. 11

1.4.2. Хемијска токсичност уранијума - максимално дозвољене концентрације . 12

2. Радиоактивност - врсте и особине.......................................................................... 15

2.1. Закон радиоактивног распада .......................................................................... 15

2.2. Врсте радиоактивног распада .......................................................................... 16

2.2.1. Алфа распад ................................................................................................... 16

2.2.2. Бета распад .................................................................................................... 17

2.2.3. Гама распад.................................................................................................... 18

2.3. Природна радиоактивност ............................................................................... 19

3. Интеракција зрачења са средином ......................................................................... 21

3.1. Основни појмови и величине које описују пролаз честица кроз средину ..... 21

3.2. Интеракција наелектрисаних честица (непосредно јонизујућа зрачења) са средином ........................................................................................................ 22

3.3. Интеракција гама зрака са средином (посредно јонизујућа зрачења)............ 24

4. Детекција и дозиметрија зрачења........................................................................... 28

4.1. Основни принципи мерења зрачења................................................................ 28

4.1.1. Јонизациони детектори ................................................................................. 28

4.1.2. Сцинтилациони детектори ............................................................................ 32

4.1.3. Фотоемулзионa методa.................................................................................. 33

4.1.3. Хемијске методе регистрације зрачења........................................................ 33

4.2. Идентификација радионуклида на основу њихове активности...................... 34

4.3. Дозе зрачења и њихове брзине ........................................................................ 35

5. Радиоактивни материјали у животној средини...................................................... 38

5.1. Здравствени ефекти осиромашеног уранијума ............................................... 39

5.1.1. Дејство МДЈЗ на ћелију................................................................................. 40

5.1.2. Оксидативна оштећења ћелије...................................................................... 40

5.1.3. Ефекти дуготрајног излагања МДЈЗ ............................................................. 41

5.1.4. Радиотоксикологија уранијума ..................................................................... 41


2

5.1.5. Радиотоксикологија ОУ ................................................................................ 42

5.1.6. Дијагностика интоксикације ОУ .................................................................. 45

5.1.7. Терапија ......................................................................................................... 46

5.2. Последице употребе оружја са ОУ у савременим сукобима .......................... 47

5.2.1. Ефекти ОУ на становништво и животну средину СРЈ ................................ 49

5.2.2. Ефекти дејства ОУ на припаднике страних ОС који су боравили на простору Косова и Метохије......................................................................................... 51

6. Мониторинг радиоактивних материјала у животној средини............................... 56

6.1. Радиоактивност ваздуха ................................................................................... 57

6.2. Кретање радиоактивних материјала у животној средини............................... 61

6.3. Праћење стања радиоактивности у животној средини Републике Србије .... 62

6.3.1. Мониторинг ваздуха...................................................................................... 64

ЗАКЉУЧАК ................................................................................................................ 68

ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................ 71


3

Увод

У овом мастер раду истраживан је утицај осиромашеног уранијума на животну средину. Постављени циљ био је разматрање последица употребе оружја са осиромашеним уранијумом (оним који преостане после уклањања обогаћене фракције која садржи 99,8 % 238

U; 0,2 % до 0,3 % 235U и око 0,001 % 234

U) у савременим сукобима као и на територији РС. Да би се решио постављени задатак анализирани су резултати мерења радиоактивности ваздуха и могући утицај на професионално изложена лица и становништво.

Увођење у наоружање оклопних борбених средстава променило је тактику ратовања. Оклопна борбена средства на бојишту захтевала су изналажење најпогоднијих маневара и средстава за њихово уништавање. Почиње производња средстaва која пробијају оклоп, онеспособљавају или уништавају средство и посаду. Настаје панцирни пројектил који се израђује од врло квалитетних али скупих високолегираних челика и волфрама. Он при удару у мету има велику кинетичку енергију а спој прецизности, велике кинетичке енергије и квалитета зрна доводи до сигурног уништења мете. Међутим, волфрам, као и сам поступак производње су веома скупи, те се у развоју тражио најповољнији однос цене (материјал, производња) и тражене особине добијеног производа. Земље са развијеном нуклеарном технологијом решење су нашле у коришћењу осиромашеног уранијума.

Назив „осиромашени“ потиче од тога што је у овом „остатку“ урана (после прераде) мање изотопа 235

U (који је фисионо гориво или фисиони нуклеарни експлозив) него у природном уранијуму. У природи уранијум се налази у облику руде уранијум диоксида у којој се уранијум налази у три изотопна стања: 234

U, 235U и 238

U, а њихов појединачни масени удео редом је: 0,007 %, 0,72 % и 98,28 %. Као гориво за нуклеарне електране је од значаја само 235

U, док 238U кога у руди има највише не

подлеже реакцији фисије термалним (спорим) неутронима која је од значаја за добијање топлоте у електрани. Међутим, његова концентрација у природној руди уранијума није довољна, због тога се врши његово обогаћивање док садржај 235

U не буде већи од 3%. Након „сагоревања“ - реакције фисије 235

U у нуклеарним реакторима остатак 235

U је око 0,2 %. Настали продукт је сиромашнији у погледу присуства 235U,

али је богат осталим изотопима уранијума. Због немогућности даљег коришћења продукта у контролисаној нуклеарној реакцији фисије због малог садржаја 235

U исти је назван осиромашени уранијум (ОУ). Оваква дефиниција не указује на порекло и садржај осталих изотопа, што допушта могућност да он буде производ обогаћивања природног уранијума или прераде истрошеног нуклеарног горива. Сва три уранијумова изотопа су радиоактивна, а такође и њихови продукти радиоактивног распада. Осим примарног алфа (α) зрачења ОУ емитује бета (β) и гама (γ) зрачење. Основне радиометријске карактеристике смеше уранијумових изотопа у природном уранијуму и ОУ дате су у табели 1.


4

Табела 1. Радиометријске карактеристике уранијумових изотопа у природном уранијуму и

ОУ

ПРИРОДНИ УРАНИЈУМ ОУ

ИЗОТОП ПРОЦЕНТУАЛНА ЗАСТУПЉЕНОСТ

СПЕЦИФИЧНА АКТИВНОСТ

(Bq/mg)

ПРОЦЕНТУАЛНА ЗАСТУПЉЕНОСТ

СПЕЦИФИЧНА АКТИВНОСТ

(Bq/mg) 238

U 99,28 % 12,40 99,8 % 12,40 235

U 0,72 % 0,57 0,2 % 0,16 234

U 0,0057 % 12,40 0,001 % 2,26 УКУПНО 25,28 14,80

ОУ остаје као нуклеарни отпадни материјал у огромним количинама, a његово одлагање и складиштење представљају озбиљан финансијски и еколошки проблем за земље кориснице (нпр. процењује се да су само залихе САД око 500.000 t). Поред изотопа уранијума, ОУ садржи и производе радиоактивног распада који се са њима налазе у радиоактивној равнотежи као и друге радиоактивне изотопе, у зависности од начина на који је добијен као финални производ. ОУ је у ствари радиоактивни отпад и његово чување представља велики проблем за сваку земљу са развијеном нуклеарном технологијом. Због велике густине коју поседује ОУ, око 19.070 kg/m

3 (1,7 пута гушћи од олова, а 2,42 пута гушћи од гвожђа), муниција произведена са ОУ има изузетно велику пробојну моћ што је у пракси искоришћено за пробијање оклопа борбених возила и утврђених објеката. Поред ниске цене, доступности и проблема са чувањем, чини га погодним за примену у областима војне и цивилне индустрије. У војној индустрији примењује се за израду противоклопне муниције, у неким типовима крстарећих ракета за повећање стабилности лета, за израду оклопа борбених возила и др. У цивилним програмима се користи за заштиту од γ зрачења, за израду кобилица на јахтама, као катализатор у хемијским процесима, код цивилних авиона као контратег и др. (Đurović B., 2011.).

Радијација је потенцијално штетна за човека првенствено што је људска чула не могу регистровати, а биолошке последице нису тренутне што зависи од „времена полураспада“ (може бити од дела секунде па до више милијарди година) и уочавају се тек на потомству. Природни извори радијације нису негативни по здравље јер се не сакупљају у људском организму. Природни извори зрачења су константни али и веома слаби, а биолошки механизам људи је кроз еволуцију прилагођен на то зрачење.

Радиоактивна материја може да продре у организам зрачењем да се у њему акумулира и тако он постаје извор зрачења. У организам могу доспети радиоактивне честице путем воде и хране. Укупно радиоактивно зрачење које човек прима, може да достигне велике дозе, што је опасно по здравље. Може се појавити акутна болест као последица тренутног озрачења организма од великих доза. Зрачење и хронична радијациона болест настаје као последица дуготрајног излагања мањим дозама радијације. Људски организам може бити оштећен путем спољне радијације (када је организам директно изложен извору) или унутрашњом контаминацијом (када се у организам унесу радиоактивне материје преко воде, хране или дисањем). (Veriš A., 2009.).

Текст мастер рада подељен је у шест поглавља. У првом поглављу анализирана je муниција са пројектилима од ОУ као и ефекти њеног деловања. Због хемијске


5

штетности уранијума дате су препоруке Светске здравствене организације и законодавстава појединих држава о максимално дозвољеним концентрацијама ОУ. Како је ОУ радиоактивни материјал, сав отпадни материјал који га садржи сматра се радиоактивним отпадом па су границе и стандарди дозвољених вредности за професионално изложена лица приказани табеларно.

Уранијумов низ је један од основних ланаца узастопних распада у природи па су у другом поглављу описане врсте радиоактивног распада: алфа, бета и гама зрачење као и закон радиоактивног распада, да би се разумела интеракција појединих врста зрачења са средином.

У трећем поглављу описани су основни појмови и величине које описују пролаз честица кроз средину као и интеракција непосредно и посредно јонизујућих зрачења са средином.

Четврто поглавље даје основне принципе мерења зрачења и описује неке врсте детектора. Количина апсорбоване енергије зрачења и степен јонизације материје користе се као мера узајамног дејства зрачења са материјом па су у овом поглављу дефинисане дозе и брзине доза зрачења.

Eфекти малих доза јонизујућих зрачења и токсични ефекти уранијума на живе организме и животну средину поред застрашујућих ефеката великих доза јонизујућих зрачења описани су у петом поглављу. Са истог становишта обрађени су последице употребе оружја са ОУ у савременим сукобима у свету и у СРЈ.

У шестом поглављу дати су резултати мерења радиоактивности ваздуха. Табеларно и графички приказани су резултати мерења вредности фона гама зрачења.


6

1. Осиромашени уранијум

1.1. Муниција са пројектилима од осиромашеног уранијума

Средином прошлог века Министарство одбране САД је исказало интересовање за осиромашеним уранијумом као материјалом који поседује велику густину и пирофорност, а изузетно ниску цену. На располагању га је било у огромним количинама, а ОУ је представљао и велики економски терет због обезбеђивања адекватних услова за његово одлагање и чување као радиоактивног отпада. ОУ је уврштен у програм војне индустрије а шездесетих и седамдесетих година двадесетог века, на војним полигонима, извршена су интензивна испитивања и тестирања ради проучавања ефикасности пројектила са пенетраторима од ОУ. Време хладног рата интензивира истраживања, израду и увођење у наоружање противоклопних пројектила различитих калибара (сл. 1.1.).

Слика 1.1. Арсенал муниције са пројектилима од ОУ

У табели 1.2. наводе се основне врсте и типови муниције са ОУ и средства за

њихову примену, у наоружању војске САД и NATO пакта. ОУ се примењује и у „суб“ муницији артиљеријских касетних пројектила, калибра 155 mm. У плану је развој муниције са ОУ и за оклопни артиљеријски систем XМ8 АGS. Поред тога уочава се тежња да се пробојни пројектили са ОУ употребе и из пешадијског наоружања калибара 7,62 mm и сличних калибара ради повећања ватрене моћи пешадије у борби са лако оклопљеним возилима.

На основу доступних података муниција са пројектилима од ОУ, калибра 20 mm (сл. 1.2.) је прављена за топ М61А1, на ваздухопловима типа Ф/А-18 и Ф-14, као и за поједине аутоматске бродске топове. Језгро пројектила, калибра 20 mm APDS, се од 1988. године израђује од волфрама уместо од ОУ.

Слика 1.2. Метак 20 mm APDS за топ M61 A1


7

Табела 1.2. Основни калибри и типови муниције са пројектилима од ОУ

БОРБЕНИ СИСТЕМ МАСА ПЕНЕТРАТОРА

OД ОУ (g)

120 mm M829A2 (APFSДS-T) Armor Piercing Fin Stabilized Дiscarding Sabot with Tracer

Тенкови MlAl и M2A2 Abrams

4762,7

105 mm M900 (APFSДS-T) Тенкови M l и M60A3 3855,5

30 mm PGU-14/B ( API) Armor Piercing lncendiary

Авион A-10 298

25 mm M9l9 (APFSДS-T) Борбена возила M2 и M3 Bradley

97

25 mm PGU/20 (API)

Авион A V-SB Harier Лако амфибијско возило LAV

148

20 mm MK-149-2 Бродски топ Phalanax 70

Муниција са пројектилима од ОУ, калибра 25 mm израђује се за оклопна борбена

возила типа Bradley, LAV и друга која у свом наоружању имају аутоматске топове и друге системе калибра 25 mm по NATO класификацији. Најновији метак калибра 25 mm je M919 APFSDS-T (сл. 1.3.), који је конструисан за борбено возило типа Bradley ради повећања његове ватрене моћи и способности преживљавања на бојишту у току борбе. Максимални домет овог зрна је, по неким подацима, чак 17.600 m, док се због усклађивања са осталим типовима муниције, ефективни домет креће од 2.500 m до 8.000 m.

Слика 1.3. Метак 25 mm M919 APFSДS-T

После поготка пројектила у чврсту мету, зависно од ударне брзине пројектила (од 1.000 до 2.000 m/s) почетна температура му се повећава до 1226,5 °C, а почетна температура мете (локално око места удара) до 776 ºC. Пенетратор се постепено троши и топи, а танак млаз течног метала као „шило“ пролази кроз оклоп тенка, са карактеристичним округлим отвором који је на улазу већи од оног на излазу из оклопа. У току самог процеса пробијања препреке, због нижих механичких карактеристика пројектила од ОУ, врх пројектила се интензивније троши (него у случају да је исти израђен од челика или тврдог метала). Део еродираног материјала врха пројектила остаје легиран у бочним површинама отвора препреке, док се мањи део овог материјала одбија супротно од правца гађања. Након пробијања оклопа, услед наглог растерећења остатка тела пројектила, долази до његовог распада на већи број парчади различите масе. С обзиром да су поједини распаднути делови пројектила загрејани у процесу пробијања на температуру већу од 500 °C, због изражених пиролитичких особина ОУ, долази до самопаљења формираних парчади. У унутрашњости тенка осим секундарног, механичког дејства овако формираних парчади јавља се још и снажно изражено, запаљиво дејство парчади.


8

Поред пробојног и пирогеног дејства, пројектили од ОУ имају и радиолошко дејство на људе, као и неповољан утицај на животну средину. Приликом судара пројектила са чврстом подлогом (нпр. металним оклопом) део његове кинетичке енергије претвара се у топлоту и услед пирофорности долази до формирања уранијумових оксида. На месту удара појављују се: велики комади пенетратора (масе десет и више грама), мали комади пенетратора (масе неколико грама), крупни аеросоли (пречника преко 10 µm) и аеросоли настали сагоревањем дела пенетратора (пречника до око 0,3 µm). Прве две врсте честица сачињене су од металног уранијума, релативно су тешке и таложе се у непосредној околини (десетак метара). Ове честице могу интензивно реаговати са течностима у околини. Због наглог хлађења долази до процеса формирања аеросола. Највећи број ових честица има пречник испод 2,5 µm. Процес хлађења је таквог карактера да настају тзв. „керамички аеросоли“, који имају различиту растворљивост у води и телесним течностима, а од овога битно зависи механизам деловања ових аеросола на живи свет. За муницију калибра 30 mm, по једном поготку пројектила у тврду мету, у најтежем случају у аеросоле може прећи око 200 g ОУ.

Најситнији аеросоли се, у зависности од метеоролошких услова, преносе на удаљености и од неколико десетина километара, уз значајно разређење и падање на земљиште и акваторију, док се крупнији таложе у непосредној близини места дејства (до 100 m). Према подацима у литератури, период таложења аеросола траје до две недеље, али се највећа количина исталожи у периоду од 3-4 h након примене. Том приликом могућа је инхалација или ингестија ових аеросола.

Уколико пројектил погоди у меку подлогу (земљу), мали проценат ОУ ће прећи у фазу аеросола. Метални уранијум ће се наћи у земљишту до дубине преко 1 m, па је могућа интеракција са водом из подземних и површинских токова.

1.2. Примена муниције са пројектилима од осиромашеног уранијума у

локалним ратовима

Муницију са пројектилима од ОУ, а према неким изворима, користили су у ратним

дејствима оружане снаге бившег СССР током интервенције у Авганистану и ратна морнарица Израела 1985. године. У оба случаја врста и број употребљених пројектила нису познати.

Коалиционе снаге NATO пакта 1991. године у операцији „Пустињска олуја“ употребиле су против оружаних снага Ирака 940.000 метака са ОУ (калибра 30 mm) из ваздуха и 14.000 метака са ОУ великог калибра (105 mm и 120 mm) из тенковских топова. Од укупног броја метака са ОУ испаљених из тенкова, 7.000 је испаљено за време увежбавања (пре почетка операције), у дине у Саудијској Арабији, 3.000 у току испитивања или акцидената а само 4.000 у току операција на противничке тенкове. Амерички снајперисти користили су муницију са пројектилима од ОУ, калибра 7,62 mm. Према грубим прорачунима на територији Ирака, Кувајта и Саудијске Арабије, употребљено је преко 300 t ОУ.

Током интервенције у Босни и Херцеговини, 1994.-1995. године, NATO је из авиона А-10 (на 19 локација) употребио преко 3 t ОУ.


9

У ратном сукобу NATO пакта и Војске СРЈ, 1999. године, на 112 локација, коришћена је муниција, калибра 30 mm, са пројектилима од ОУ из топова на авионима А-10. Процењује се да је укупно испаљено око 10 t пројектила са ОУ. Највећи број локација налази се на Косову и Метохији сл. 1.4. Ван Косова и Метохије поуздано је утврђено неколико локација на територији општина Врање, Бујановац и Прешево и то:

1. „Пљачковица“, репетитор РТС, северно од Врања за око 3 km. 2. „Боровац“, 2 локације, јужно од Бујановца за око 10 km. 3. „Братоселце“, североисточно од Прешева за око 10 km. 4. „Рељан Кука“, источно од Прешева за око 10 km.

Слика 1.4. Локације на К и М на којима је дејствовано пројектилима са ОУ

. У Републици Црној Гори пројектилима од ОУ, калибра 30 mm, из топа на

авиону А 10, гађан је рт „Арза“ на полуострву Луштица. Током ратних дејстава 1999. године, постојала је сумња да и крстареће ракете садрже ОУ. Радиолошким извиђањем места пада и експлозије крстарећих ракета ова сумња није потврђена.

У току дејства NATO снага у Ираку 2003. године, муниција са пројектилима од ОУ коришћена је из топова на авионима А-10 и тенковских топова. Процењује се да је употребљено преко 100 t ОУ. Муницију са пројектилима од ОУ поседује велики број земаља у свету и може се очекивати да ће се она примењивати и у неким будућим, ратним сукобима. Због дугорочних последица по људе и животну средину нeoпходно је дефинисати и разрадити ефикасне процедуре за праћење и санацију насталих последица, почевши од тренутка примене радиоактивних пројектила. (Đurović B., 2011.).

1.3. Карактеристике осиромашеног уранијума

Уранијум који преостане после уклањања обогаћене фракције садржи 99,8 % 238

U; 0,2 % до 0,3 % 235U и око 0,001 % 234

U означава се као осиромашени уранијум. Нуклеарна регулаторна комисија US дефинише осиромашени уранијум као онај код кога је проценат 235

U нижи од 0,711 %. Типични састав који користи Министарство одбране US је 234

U = 0,0006 %, 235U = 0,2 %, 236

U = 0,0003 % и 238U = 99,8 %.

Основна разлика у односу на природни је у томе да му је садржај око 3 пута


10

мањи. ОУ је слабије радиоактиван и доза зрачења је око 60 % од дозе чистог природног уранијума исте масе. Осиромашени уранијум се у телу понаша исто као природни.

Уранијум из утрошеног реакторског горива се понекад репроцесира у постројењима за обогаћивање уранијума. Неки радиоизотопи из реактора могу да контаминирају опрему за репроцесирање када се јављају изотоп 236

U и мала количина трансуранских елемената 238

Pu, 239

Pu, 240

Pu,241

Am, 237

Np и фисиони продукт 99Tc.

Додатна доза услед уношења ових изотопа у тело је мања од 1%. Ове концентрације су занемарљиве.

У табели 1.3. дате су специфичне активности изотопа релевантних за разматрање осиромашеног уранијум.

Табела 1.3. Специфична активност изотопа релевантних за понашање ОУ (WISE,2011)

Уранијум Специфична активност

(MBq/kg)

α-специфична активност

(MBq/kg) 238

U 12,4 12,4 235

U 78,4 78,4 Природни уранијум са потомцима 50,4 25,2

Осиромашени уранијум са потомцима

39,3 14,4

Олово 660*106 220*106

Програм Уједињених нација за заштиту околине (UNEP, 2001.) је на Косову и Mетохији нашао да се налази 12 Bq/kg изотопа Pu, око 61 kBq/kg

236U и 12 700 kBq/kg

за 238U. (Đurović B., 2011.).

Табела 1.4. Јачина еквивалентне дозе из уранијумових изотопа и продуката распада

Изотоп Врста

зрачења

Енергија

(keV)

Принос

(%)

RBE

(Sv/Gy)

Однос еквивалентне дозе и

активности

α 4,267 77 16

α 4,219 23 16 238

U

γ 48 23 1

0,35

β¯ 193 67 1 β¯ 100 33 1 234

Th

γ 93 33 1

0,001

β¯ 2,290 98 1 β¯ 1,480 1 1 β¯ 1,250 1 1 γ 810 2 1

234mPa

γ 230 1 1

0,004

α 4,856 72,5 15 α 4,803 27,5 15 234

U

γ 53 27,5 1 0,35

235U α 4,676 100 15 0,35

231 Th β¯ 387 100 15 0,001

Јачине еквивалентне спољашње гама дозе на различитим растојањима од

пројектила масе 300 g је дата у табели 1.5.


11

Табела 1.5. Јачина еквивалентне дозе из пројектила масе 300 g на различитим растојањима

(UNEP, 2001, WHO, 2001b)

(µSv/h) Растојање од пројектила (m)

2,7 0,05

0,85 0,1

0,25 0,2

0,10 0,3

Табела 1.6. Примљена ефективна доза и преостала активност 231

U у плућима (UNEP,

2001, WHO 2001b)

Време после узимања

100 Bq 234

U (дани)

Активност 234U преостала у

плућима (Bq)

Примљена ефективна доза

(mSv)

2 8,6 0,027 10 7,8 0,11

100 4,6 0,40 1000 1,9 0,69

10.000 0,12 0,92

Табела 1.7. Везана ефективна доза по јединици уноса (WHO, 2001a)

Изотоп Ингестија (nSv/Bq) Инхалација (µSv/Bq) 238

U 45 8,0 234

U 49 9,4 235

U 47 8,5

Табела 1.8. Везана ефективна доза по јединици уноса ОУ (WHO, 2001a)

Начин уноса Унос ОУ (µSv/mg)

Ингестија 0,67

Инхалација 120

1.4. Препоруке и законодавство о дозвољеном излагању ОУ

1.4.1. Дозвољени ниво излaгања за природни и осиромашени уранијум

Међународни основни стандард за безбедност препоручује следеће границе

излагања:

� Становништво не сме примити ефективну дозу већу од 1 mSv за годину дана. У посебним случајевима ефективна доза може достићи до 5 mSv у једној години уз услов да средња доза у 5 узастопних година не прелази 1 mSv годишње. Еквивалент дозе за кожу не сме прећи вредност од 50 mSv за годину дана.

� Ефективна доза професионално изложених лица у периоду од 5 узастопних година не сме прећи средњу вредност од 20 mSv годишње, изузетно се може примити ефективна доза од 50 mSv у току једне године. Еквивалент дозе за екстремитете или кожу не сме бити већи од 500 mSv за годину дана.


12

� У случају уноса уранијума или осиромашеног уранијума границе дозе зрачења се односе само на нерастворљиве смеше које се могу удахнути. За све путеве излагања и растворљиве уранијумове смеше хемијска токсичност је предмет ограничења излагању.

� Према савезним прописима САД годишње границе за унос осиромашеног уранијума су: 27,78 g за орални унос; 2,78 g за удисање једињења типа D; 2,22 g за удисање једињања класе W и О,11 g за удисање једињења класе Y.

1.4.2. Хемијска токсичност уранијума - максимално дозвољене концентрације

Светска здравствена организација (WHО) је одредила границе излагања за хемијске супстанце. Границе толеранције се односе на дугорочну експозицију становништва. За појединачна и краткорочна излагања могу се толерисати и виши нивои експозиције без нежељених ефеката.

Становништво (средња одрасла особа) може дневно инхалацијом или ингестијом унети растворљиво једињење уранијума до 0,5 µg по kg телесне масе. Концентрација уранијума у ваздуху не сме прећи 1 µg/m

3 за инхалацију и око 11 mg/

god. за ингестију.

Нерастворљива једињења уранијума са врло спорим интензитетом апсорпције су мање штетна за бубреге уз толеранцију од 5 µg по kg телесне масе. Када није познат податак о растворљивости уранијумовог једињења користи се дневна граница од 0,5 µg по kg телесне масе.

Процењена је граница уношења (инхалацијом) 32 Bq радијума, што одговара 2100 µm ОУ за становништво (дозвољено 1 mSv/god). Параметри коришћени при прорачуну су: удисање Уранијума у току 2000 сати годишње при капацитету дисања од 1,2 m3

/h. Добијена је вредност дозвољене концентрације у ваздуху од 0,013 Bq/m3 што

одговара вредности од 0,88 µm ОУ по m3 и представља 227 пута мању вредност од

досада прописаних граница.

Границе за професионалце за нерастворни ОУ су 0,7 Bq/m3 што одговара

вредности од 0,05 mg/m3 . (Đurović B., 2011.).

На основу досадашњих истраживања хемијске штетности уранијума дате су препоруке Светске здравствене организације и законодавстава појединих држава о максимално дозвољеним концентрацијама у табелама 1.9.-1.16. Табела 1.9. Годишње границе за унос уранијума за професионално изложена лица (WHO, 2001a)

Унос Растворљивост α-активност

(kBq/god)

Природни уранијум

(g/god)

Осиромашени

уранијум (g/god)

Инхалација Нерастворљив 1,85 0,0074 0,13 Инхалација Растворљив 37 1,5 2,6 Ингестија / 370 15 26

Табела 1.10. Изведене границе за ваздух за професионално изложена лица (WHO, 2001a)

Растворљивост α-активност

(kBq/god)


(µg/m3)


уранијум (µg/m3)

Нерастворљив 740 30 52 Растворљив 18500 740 1300


13

Табела 1.11. Границе површинске контаминације за професионалце (у војсци) (РС, 2001)

Контаминација α-активност

(Bq/m2)


(µg/m2)


уранијум (µg/m2)

Уклоњива 740 30 52 Фиксна 18500 740 1300

Табела 1.12. Границе природног и осиромашцног уранијума за пијаћу воду (WHO, 2001a)

Вода α-активност Природни уранијум Осиромашени

уранијум

Пијаћа вода 1,1 МBq/L 440 µg /L 770 µg /L

Табела 1.13. Генерички стандарди, упутства и препоруке за укупан унос ОУ из свих извора

World Health Organization(WHO, 2001)

Стандард Препорука

WHO - Хемијски * За орално излагање толерантни унос (TI) за U je 0,0006 mg/kg телесне тежине (0,6 µg/kg) (1998), касније модификовано на 0,0005 mg/kg масе тела на дан

USRNC** Годишњи унос за професионалце је 14,8 g природног уранијума

US Агенција*** Минимални ризични ниво је 0,002 mg/kg телесне масе на дан

US Агенција ****

за заштиту животне средине

0,003 mg/kg телесне масе на дан

Немачка 0,007 mg/kg телесне масе на дан

* изведено за воду, ** нивои за професионалце

*** за токсичне супстанце регистар болести ASTDR, **** за заштиту животне средине

Табела 1.14. Генерички стандарди граница за пијаћу воду (WHO, 2001)


WHO - Хемијски 0,002 mg/l за пијаћу воду US EPA-хем За природни уранијум 0,02 mg/l Канада-хем 0,02 mg/l

US EPA стандарди за надземне воде

234U+

238U до 1,11 Bq/ l што је еквивалент 0,044 mg/l уз секуларну равнотежу

234U и 238

U Аустралија 0,02 mg/l Русија 1,7 mg/l

WHO-радиолошки За чист природни уранијум 0,16 mg/l за OУ 0,28 mg/l

Табела 1.15. Генерички стандарди граница за храну (WHO, 2001)

Церeалије Корење Поврће Воће

Еквивалентна доза по јединици уноса (µSv/Bq)

35 50 80 70

Месо Млеко Риба Вода за пиће

Еквивалентна доза по јединици уноса

100 45 350 7


14

Табела 1.16. Генеричке границе за концентрацију ОУ у ваздуху (WHO, 2001)


UK (за професионална излагања, HSE, 2000)

0,002 mg/l за пијаћу воду

ATSDR За природни уранијум 0,02 mg/l Немачка 0,02 mg/l

Америчка владина конференција за индустријску хигијену

234U+

238U до 1,11 Bq/l, што је еквивалент 0,044 mg/l уз секуларну равнотежу 234

U и 238

U US OSHA-Америчка администрација за професионално здравље и сигурност

0,02 mg/l

NIOSH-национални институт за професионално здравље и сигурност

1,7 mg/l

За чист природни уранијум 0,16 mg/l за ОУ 0,28 mg/l

Табела 1.17 Границе излагања изведене из толерантног уноса IT

Излагање становништва

ингестијом

Излагање

становништва

инхалацијом

Професионално

излагање

инхалацијом

Тип S (TI) 5µg/kg телесне масе на дан 0,5 µg/kg телесне масе на дан

0,05 mg/m3 za 8

часовно радно време

ICRP ефективна доза за TI

0 µSv 1,3 mSv/god 20 mSv/god

Tиp F (TI) 0,5 µg/kg телесне масе на дан ( l l mg/god за стандардну одраслу особу)

0,5 µg/kg телесне масе на дан

0,05 mg/m3 за 8


Tиp M (TI) 0,5 µg/kg телесне масе на дан (l l mg/god за стандардну одраслу особу)


0,05 mg/m3 за 8


Када не постоји податак за растворљивост (TI)


Границе за излагање становништва растворљивим једињењима ОУ (тип F и М) се базирају на TI вредности од 0,5 µg по килограму телесне масе на дан док за нерастворљива једињења ОУ (тип S) се користи вредност од 5 µg по килограму телесне масе на дан.

TI вредност од 0,5 µg по килограму телесне масе на дан води до дозвољене границе за инхалацију становништва од 1 µg/m

3 ОУ у ваздуху што обезбеђује да

годишња доза не пређе дозвољен 1 mSv.

Граница излагања професионалаца је одређена за 8-часовно радно време и износи 50 µg/m

3 ОУ у ваздуху.

У већини случајева ОУ даје веома мали, готово занемарљиви, допринос укупном излагању природном уранијуму, осим у случају ратних конфликата у којима је коришћена муниција са ОУ или у постројењима за процесирање уранијума.

Како је ОУ радиоактивни материјал сав отпадни материјал који га садржи сматра се радиоактивним отпадом. (Đurović B., 2011.).


15

2. Радиоактивност - врсте и особине

Радиоактивност је открио Бекерел 1896. године уочавајући да при спонтаном распаду нестабилних масивних језгара долази до емисије радиоактивног зрачења, извесних честица и (или) високоенергетских фотона.

Радиоактивност или трансмутација елемената описује процес у којем се језгро радиоактивног елемента распада у језгро са различитим бројем протона. Процес може да се наставља док се не добије стабилно језгро. Француски научник Бекерел 1896. године, открио је да соли уранијума изазивају трагове на фотографској плочи, која је била заштићена и да непознато зрачење изазива јонизацију ваздуха. Марија Кири потврдила је ова истраживања и открила нове радиоактивне елементе: радијум и полонијум.

Хемијски елементи великог редног броја Z могу спонтано да емитују зрачење. Постоје три врсте зрачења, названа алфа, бета и гама зрачење, која се различито понашају у магнетном и електричном пољу, слика 2.1.

Слика 2.1. Понашање радиоактивних зрака

у магнетском и електричном пољу

Утврђено је да су α - зраци двоструко позитивно наелектрисане честице (то су

језгра хелијума), да су β - зраци негативно наелектрисане честице, електрони и да су γ - зраци електромагнетски таласи врло високих фреквенција чији фотони поседују велике енергије. γ - зраци не скрећу ни у електричном ни у магнетском пољу.

Атоми нестабилних хемијских елемената прелазе у атоме других елемената емисијом α - честица или β - честица. Новонастали елементи могу даље да се распадају, док се не добије стабилно језгро. Већина елемената, великог редног броја Z, распада се кроз више трансмутација и на крају се претвара у један од изотопа олова. У природи постоје четири радиоактивна низа: , , и .

2.1. Закон радиоактивног распада

Рано је уочено да се неке радиоактивне супастанције распадају (дезинтегришу) више него друге. Разлике су огромне, па је због тога важно узети у обзир велику заједничку општу правилност тих процеса и појава. Означимо са N0 број атома радиоактивне супстанције у почетку посматрања, а са N број атома који су после времена t остали нераспаднути. Дезинтегрисано је (N0 - N) атома, јер се у почетку рачунања узело у обзир да су сви атоми једног истог елемента, а то значи да ниједан није био дезинтегрисан. Узмимо да се у временском интервалу dt дезинтегрише dN


16

атома неке супстанције. Онда је тај број dN пропорционалан и броју N нераспаднутих атома и временском интервалу dt. Како се процесом распадања број N смањује, dN = -λNdt. Знак ″−″ узет је због опадања броја N када време t расте а са λ је означен коефицијент пропорционалности (радиоактивна константа или константа радиоактивног распада). Димензија величине λ је s-1, реципрочна вредност времена. Решавањем претходне једначине уврштавањем почетних услова, коначан облик закона радиоактивног распада је:

N = No e-λt

(2.1)

Према овом закону, дефинитивно се распадну (дезинтегришу) сви атоми тек после бесконачно дугог времена (експоненцијални закон опадања величине са

временом, односно логаритамска крива). Константа λ је различита за различите супстанције (елементе), одређује се емпиријски. Она за неке атоме износи на милионе s-1, а за неке свега трилионите делове s-1. Као једна од главних карактеристика радиоактивног распада узима се време у току ког се распадне половина првобитног броја атома неке супстанције тзв. период полураспада. Постоје и други називи за тај временски интервал: полувреме распада, полупериод или чак „полуживот“ или „половина живота“ а означава се t1/2 али и са Т или T1/2. Важна релација између периода

полураспада и константе радиоактивног распада λ је Т1/2 = ln 2/λ = 0,693/λ. Када се зна

T1/2 може се израчунати λ, и обрнуто.

Према основном закону радиоактивног дезинтегрисања види се да је брзина тог процеса тј. активност, дата изводом dN/dt. Апсолутна вредност активности износи

( )/A dN dt Nλ= =

(2.2)

Активност је брзина дезинтеграција или број дезинтеграција у одређеној количини радиоактивне супстанције у једном секунду. Примера ради, може се израчунати број дезинтеграција у 1 s у једном граму радијума 226. Тачнија вредност

атомске масе радијума износи 226,0960 ajm. Константа λ за радијум износи 1,355×10-11

s-1. Онда је брзина дезинтеграција dN/dt = 1,355·10-11 s-1 помножено број атома у 1g Rа.

Јединица активности, Бекерел (Bq), дефинише се као активност количине радиоактивног материјала где се једно језгро распада у секунди. Бекерел је еквивалентан s-1.

2.2. Врсте радиоактивног распада

2.2.1. Алфа распад

Алфа честице су језгра хелијума која настају при радиоактивном α распаду. Алфа распад, нуклеарна трансформација језгра, при којој из језгра излећу α честице, дешава се по шеми:

4 42 2X Y HeA A

Z Z−−→ + (2.3)

где су X и Y језгро родитељ и језгро потомак. При емисији α честице редни број елемента X је мањи за два, а масени број је мањи за четири. Настали елемент је померен улево за два редна броја у периодном систему елемената. Ово се зове закон померања улево. Пример алфа распада је распад изотопа уранијума који емитујући α - честицу прелази у изотоп торијума по шеми: .


17

Радиоактивни распад је нуклеарна реакција у којој мора да важи закон одржања енергије, а не важи закон одржања масе. Услов за α - распад је да збир масе α - честице и елемента Y буде мањи од масе родитеља X, m(X)>m(Y)+m(He). Разлика у масама се претвара у енергију E=∆mc2, која се манифестује као кинетичка енергија α- честице.

Енергетски спектар емитованих α - честица подсећа на линијски спектар атома.

Утврђено да α - честице могу имати дискретне вредности енергије

α - честице излећу из радиоактивног језгра брзином реда 107 ms-1. При проласку кроз неку средину јонизују средину и у том процесу губе своју енергију. Домет у ваздуху је неколико центиметара и зауставља их дебљи лист папира. Унете водом, храном и инхалацијом уграђују се у поједине органе и врло су опасне.

2.2.2. Бета распад

Према смеру трансформације протона у неутрон или обрнуто, постоје три врсте бета распада: β− - распад, β+ - распад и K - захват.

Бета минус распад је назив за нуклеарну трансформацију: 1 1 00 1 1n p e ν−→ + + % (2.4)

где је - електрон, - антинеутрино. Распад се може објаснити као прелазак

неутрона у протон уз ослобађање електрона и антинеутрина. Узрок настанка електрона у језгру је интеракција названа слаба сила. Она је једна од четири основне силе у природи.

Кад радиоактивно језгро емитује β− честицу, редни број му се повећа за један а масени број се не мења. Овај процес се може приказати шемом:

01 1X YA A

Z Z e ν+ −→ + + % (2.5)

где је ν% - антинеутрино, честица која се уз електрон емитује у β− - распаду. Ово се зове закон померања удесно. Услов за β− - реакцију је да је m(X)>m(Y)+m(e).Пример за β− - распад је прелаз изотопа фосфор у силицијум: . Време полураспада овог процеса је дана, а ослободи се енергија Q= 1,71 MeV. У

реакцији настаје нови елемент који има редни број за један већи од родитеља.

Бета плус распад. Емисија позитрона (античестице електрона) из атомског језгра јавља се при трансформацији протона у неутрон уз ослобађање позитрона и неутрина:

1 1 01 0 1p n e ν+→ + +

(2.6)

где је - позитрон, � - неутрино.

Универзална једначина за β+- распад је: 0

1 1X YA AZ Z e ν− +→ + + (2.7)

настаје нови елеменат који има редни број за један мањи од родитеља и то је закон померања улево. Услов за β+ реакцију је да је m(X)>m(Y)+m( ). Пример бета плус распада може бити: .


18

K-захват је процес у коме електрон са прве орбите буде захваћен електричним пољем језгра и пада на језгро. Процес може да се оствари код елемената који имају велики редни број. Једначина оваквог процеса је:

01 1X YA A

Z Ze ν− −+ → + (2.8)

У периодном систему елемената долази до померања улево. Процес се назива K-захват.

При проласку кроз материју, β - честице (електрони) такође врше побуђивање електрона у орбитама атома материје, врше јонизацију и имају изломљену путању. Услед наглог успоравања наелектрисаних β - честица (електрони или позитрони) емитује се и закочно X-зрачење. Домет β - честица у ваздуху је до неколико метара. Зауставља их и танак слој плексигласа. Пратеће закочно X-зрачење, као и γ -зрачење које прати β– радиоактивни распад представља опасност па треба бирати тешке материјале за заштиту.

2.2.3. Гама распад

Радиоактивним распадом настаје језгро које је често у побуђеном стању из ког се брзо враћа у ниже енергијско или основно стање уз емисију γ - зрака, електромагнетских таласа малих таласних дужина (10-10 - 10-13

m). Процеси трансмутације језгра путем α - или β - распада скоро увек су праћени и емисијом γ -

зрака. Гама распад се може приказати као: 00X X γA A

Z Z

∗ → + (2.9)

где звездица означава побуђено стање језгра. При проласку кроз супстанције γ - зраци (кванти електромагнетског зрачења)

имају највећи домет и предају материји своју енергију у неколико процеса: Комптоново расејање, фотоелектрични ефекат, и стварање парова позитрон - електрон.

Комптоново расејање је еластичан судар γ - кванта са слободним или слабо везаним електроном у материјалу апсорбера. При том γ - фотон преноси на електрон део своје енергије, није апсорбован. Овај процес је интензивнији при средњим енергијама γ - кваната и у срединама са лакшим елементима.

Фотоелектрични ефекат је судар γ - фотона са електроном (у омотачу атома средине). Пошто електрону који излази из атома материјала апсорбера) потпуно преда енергију фотон нестаје. Електрони (слично β - честицама) у секундарном ефекту јонизују средину кроз коју се крећу. Овај ефекат је доминантан при ниским енергијама

γ - кваната.

Стварање пара позитрон - електрон могу да остваре само γ - фотони високе енергије, када имају енергију већу од двоструке енергије мировања електрона Eγ > 2 mоc

2. У пољу језгра атома апсорбера може доћи до стварања електрона и његове античестице, позитрона. Настали електрон и позитрон ексцитују и јонизују средину

кроз коју се крећу. Ако им је енергија мала, они анихилирају - поново се стварају 2γ -кванта који затим преко фотоелектричног ефекта и Комптоновог расејања интерагују са

материјом. За енергије преко 1 MeV ово је главни процес апсорпције γ -зрака.


19

Проласком γ - зрачења кроз материју због апсорпције γ - кваната долази до смањења интензитета зрачења. Ако је I0 почетни интензитет зрачења а I интензитет

после проласка кроз слој дебљине x, закон апсорпције γ - зрачења је експоненцијална функција дебљине слоја:

0x

I I eµ−= (2.10)

где је µ - линеарни коефицијент апсорпције (зависи од врсте апсорбера и енергије γ -

зрака). Код γ - зрачења полудебљина апсорбера је она дебљина која смањује

интензитет зрачења за половину. Полудебљина је везана са коефицијентом апсорпције

микро релацијом: .

2.3. Природна радиоактивност

Радиоактивни изотопи, од најлакших до најтежих елемената, у природи се налазе у великом броју. Број вештачких радионуклида је међутим много већи. Радиоактивни изотопи који потичу из природних извора могу бити: а) радиоактивни низови (тешки радиоизотопи), б) средње тешки радиоизотопи, в) космогени (лаки) радиоизотопи.

Радиоактивни низови

Сви елементи (из природних извора) чији је атомски број већи од 83 (бизмут) су радиоактивни. Они чине ланце узастопних распада и сви нуклиди једног таквог ланца распада чине радиоактивне низове (серије, породице, фамилије). Постоје три такве серије (низа).

Родитељски изотоп (родоначелник низа) је изотоп који стоји на врху и чијим распадом настају, један из другога, сви чланови низа (потомци). Називи низова су према своме родоначелнику. Ти низови су: (а) уранијумов низ (238

U, U), (б) торијумов низ (232

Тh, Тh) и (в) низ актиноуранијума (235U, АcU). Табела 2.1 приказује основне

податке о тим низовима.

Табела 2.1 Родитељски изотопи природних радиоактивних низова

Изотоп

238U

(низ уранијума)

235U

(низ актиноурана)

232Th

(низ торијума)

237Np

(низ нептунијума)

Природна об. (ат.%) 992744 7202 100 -

T1/2(god.) 4,468·109 0,704·109 1,405·1010 2,14·106

Крајњи производ 206Pb

207Pb

208Pb

209Bi

Тип низа 4n + 2 4n + 3 4n + 4 4n + 1


20

Родитељски изотопи ова три низа су дугоживећи радионуклиди са временима полураспада која су реда величине 4,6 милијарди година (ред величине старости Земље). Сви други чланови низова имају знатно краћа времена полуживота и када не би били обнављани из родоначелника, не би ни постојали на Земљи.

Уранијумов низ почиње са 238U као родитељским изотопом и после 14

трансформација (8 α-распада и 6 β-распада) ствара се стабилни крајњи производ 206Pb.

Поред олова као крајњи производ низа јавља се и 84Hе. Релативна атомска маса (грубо

масени број) родитељски изотоп овог низа, па тиме и свих његових чланова, могу се израчунати по формули 4n + 2, где је n - цео број (пошто се атомска маса мења за по 4 јединице у α-распадима а утицај β-распада на масу је занемарљив). Овај низ се зове и (4n + 2) низ у којем n варира између 59 и 51.

Низ (4n + 3) или „актинијумов“ или „актино-уранијумов“ низ је низ уранијума (235

U). Последњи члан низа је изотоп олова 207Pb. Торијумов низ (4n) почиње са 232

Th. Масени бројеви његових чланова могу се добити као 4n. Он се завршава стабилним изотопом олова 208

Pb. Све три серије су сличне по томе што им је родоначелник дугоживећи изотоп тешког елемента, а крајњи производ неки од стабилних изотопа олова.

Низови су независни и не укрштају се. У сваком од низова постоји по један изотоп елемента редног броја 86, познатог као радон (гасовити продукти радиоактивних низова). Радон је инертни гас, у Периодном систему се налази на дну групе инертних гасова. Крајњи, стабилни нуклиди свих низова садрже магичне бројеве протона, 82, и магичне бројеве неутрона, 126 или оба. Уранијум и торијум су елементи који су били познати знатно пре открића радиоактивности.

Распрострањени су у природи (у рудама, земљишту, водама река и мора, у биљкама и животињама, где долазе из природне средине). Садржај уранијума у биљкама је око 10-8 - 10-5 %, а радијума око 10-12 %. У старим минералима и рудама који нису били подвргнути дејству различитих хемијских утицаја изотопи у радиоактивном низу су у стању вековне равнотеже, а то значи да су апсолутне активности појединих радионуклида међу собом једнаке, тј. λ1N1=λ2N2=λ3N3. Број атома сваког појединачног члана низа добијамо непосредно из односа Ni = λ1N1/λi, што је за неке чланове низа 4n + 2 приказано у табели 3.2.


21

3. Интеракција зрачења са средином

3.1. Основни појмови и величине које описују пролаз честица кроз

средину

Интеракције зрачења са средином је потребно познавати због: (а) мерења зрачења, (б) изучавања ефеката које зрачење изазива у материјалу (посебно хемијских) и (в) ефикасне заштите од зрачења. На основу интеракције са материјом могу се посматрати и мерити корпускуларна и електромагнетска зрачења јер се при интеракцији мењају и зрачење и материја кроз коју оно пролази. Посебно важна област је интеракција са живом материјом.

Слика 3.1 Еластични судар

Интеракције се према механизму преноса енергије на честице средине могу сврстати у: а) интеракција наелектрисаних честица б) интеракција електромагнетног зрачења

(γ- и X-зрачење) в) интеракција ненаелектрисаних честица.

Зрачење делује на средину путем судара који могу бити еластични и нееластични.

У еластичним сударима долази до предаје дела кинетичке енергије упадне честице на сударног партнера и при томе се њихови правац и брзина мењају. Енергија која се пренесе, означава се са εт, дата је једначином (4.1):

( )21 2

2

1 2

4sin

2t

m m

m m

θε ε

=

+

(3.1)

где је: ε - енергија упадне честице, m1 - маса упадне честице, m2 - маса сударног партнера, θ - угао између правца упада и правца расејања упадне честице. Пренос енергије је мали за велику разлику у масама (посебно са радиоактивне честице на тежа језгра). Највећи пренос се остварује у тзв. чеоним сударима за угао θ = 0.

У нееластичним сударима део кинетичке енергије прелази у потенцијалну енергију сударног партнера, па зрачење изазива „унутрашње“ промене у атомима или молекулима тј. јонизацију средине. Зрачења се могу поделити у две основне групе: непосредно јонизујућа, све наелектрисане честице, нпр. α-честице, протони, деутерони, тешки јони, као и електрони и посредно јонизујућа зрачења, електромагнетска X и γ -зрачења и неутрони.

Пролаз честица кроз средину карактеришу следеће величине:

МоћМоћМоћМоћ заустављањазаустављањазаустављањазаустављања

Означава колико се енергије dE изгуби при пролазу зрачења кроз материјал дебљине dx

S=-dE/dx. Моћ заустављања је функција брзине честице и мења се са њеним успоравањем. Јединица за моћ заустављања по (SI) је (Jm

-1).


22

ЛинеарниЛинеарниЛинеарниЛинеарни преноспреноспреноспренос енергијеенергијеенергијеенергије ( ( ( (LETLETLETLET))))

Означава део енергије зрачења апсорбован по јединици пута кроз дату средину. Јединица за LET по међународном систему јединица (SI) је (Jm

-1). Ознака потиче од енглеског "Linear Energy Transfer": LET = dEaps/dx. LET је супротног знака од зауставне моћи јер се односи на апсорпцију а не на губитке. Енергија коју губи примарна честица може се пренети у други сегмент путем нпр. секундарних електрона, закочног зрачења слично. Може се дефинисати и масена моћ заустављања као однос линеарне моћи заустављања и густине: Sm = S/ρ.

Релативна моћ заустављања

Однос моћи заустављања у неком материјалу и моћи заустављања у некој стандардној средини дефинише релативна моћ заустављања. Линеарна моћ заустављања, која се

најчешће користи, дефинише се: , где су: dx0 и dxm - дужине пута у

стандардној средини и у неком материјалу за исти губитак енергије dE.

Специфична јонизација

Број јонских парова које честица ослободи по јединици пређеног пута у датом материјалу дефинише специфичну јонизацију која зависи од енергије честица и

природе средине: . Јединица за специфичну јонизацију је (m-1).

Домет (U)

Дефинисан је путем који честица зрачења дате почетне енергије E0 пређе у неком материјалу, у одређеном правцу, до потпуног заустављања. Може се дефинисати и као она дебљина слоја датог материјала која је неопходна да потпуно заустави честицу одређене почетне енергије (честица упада под правим углом а подразумева се средња вредност). Домет се изражава или у јединицама дужине (mm, cm) или у mg cm

-2, веза је m/P = Uρ. Директно је везан са енергијом честице и лако се мери.

3.2. Интеракција наелектрисаних честица (непосредно јонизујућа

зрачења) са средином

Наелектрисане честице се могу поделити у две групе: тешке (оне које имају масу већу од масе електрона) и лаке. Према типу наелектрисања могу се поделити и на позитивно или негативно наелектрисане честице. Детаљније ће бити описане интеракције α-честица које су тешке наелектрисане честице.

Узајамно дејство наелектрисане честице и атома средине дешава се кроз нееластичне сударе са електронима из електронског омотача атома (губици енергије у интеракцији са језгрима атома средине су незнатни). Та интеракција је електростатичка, а њена вероватноћа је велика. Зрачења која се састоје од наелектрисаних честица због тога имају малу продорност кроз средину. Неутралне честице и γ-зраци ређе се сударају и губе своју енергију, због чега су и њихови домети знатно већи. Промене које у


23

електронском омотачу радиоактивно зрачење може изазвати су:

(а) Ексцитација атома, тј. подизање њихових електрона на виши ниво енергије, при томе атом као целина долази у побуђено стање (стрелица → се овде користи као ознака за радиоактивно зрачење) M → M

*-. До ексцитације долази када је енергија предата

електрону релативно мала. Атом може да се деексцитује емитујући у околину примљену енергију у облику кванта електромагнетског зрачења, што може служити за детекцију зрачења, слика 4.2.

Слика 3.2. Јонизација (а) и ексцитација (б)

атома под утицајем зрачења

(б) Јонизација, при којој долази до откидања електрона из (углавном) спољних љуски. Енергија предата електрону у овом случају је релативно велика. Јонизацијом атома (или молекула) стварају се електрони и позитивно наелектрисани јони, јонски парови по којима се ефикасно могу детектовати зрачења:

M M e+ −→ +

(Шћепан М. Миљанић 2008)

Број парова које може створити једна честица је одређен њеном почетном енергијом. За стварање једног пара јона у ваздуху потребно у просеку 30-35 eV, у амонијаку 39 eV и слично.

Јонизациони губици су заједнички назив за губитке енергије честице путем оба горња механизма. Зрачења која се састоје од брзих наелектрисаних честица сврставају се у јонизујућа зрачења.

Интеракција тешких наелектрисаних честица

Тешке наелектрисане честице се лако заустављају при проласку кроз средину јер интензивно интерагују са њом (електростатичка интеракција наелектрисаних честица са електронским омотачима атома. Често је довољан само лист папира да заустави нпр. α-честице. Механизам губљења енергије честица углавном је јонизација атома или молекула, или побуђивања (ексцитација). Интеракције тешких наелектрисаних честица са средином кроз коју пролазе могу се објаснити на примеру α-честица, слика 3.3.

Слика 3.3. Типичан изглед Брегове криве за

α-честице у ваздуху. Дужина „репа“ на

левој страни зависи од почетне енергије α-

честица.


24

3.3. Интеракција гама зрака са средином (посредно јонизујућа зрачења)

Механизам преноса енергије γ-зрачења је различит од оног за наелектрисане честице као што је α- или β-зрачење. Такође, γ-кванти предају сву или највећи део своје енергије једнократно. Како је пренос енергије при интеракцији са сударним партнером вероватнији уколико је вредност енергије која се предаје мања, интеракција γ-зрачења са средином је слаба а домети веома велики у односу на наелектисане честице. Средња вредност специфичне јонизације је свега 1-10 % од вредности за електрон исте енергије. При томе је та јонизација секундарна, тј. дешава се посредно кроз различите механизме.

Интеракција γ-зрачења умерених енергија (реда наколико MeV) са средином може да се оствари кроз три независна процеса различите физичке природе: фотоефект, Комптонов ефекат и стварање парова позитрон-електрон. У прва два процеса γ-кванти интерагују са електронима, а у трећем са језгром. Ако су енергије зрачења веома велике онда постоји могућност изазивања нуклеарних трансмутација као што су нпр. стварање изомерних језгара, (γ, n) реакције и слично.

Фотоефект. Појава емисије електрона са површине метала под дејством светлости назива се фотоелектрични ефекат. Електрон добијен када γ-фотон приликом интеракције са атомом средине избије електрон из његовог електронског омотача назива се фотоелектрон. При томе се укупна енергија фотона предаје електрону као што је приказано на слици 3.4.

Правац кретања избијеног електрона у општем случају заклапа неки угао (φ) са правцем упада. Његова кинетичка енергија дефинисана је разликом енергије упадног фотона, εγ, и енергије везе електрона на датом нивоу у атому. Правац кретања избијеног електрона у општем случају заклапа неки угао (φ) са правцем упада. Његова кинетичка енергија дефинисана је разликом енергије упадног фотона, εγ, и енергије везе електрона на датом нивоу у атому

k везеγε ε ε= −.

Упадни фотон нестаје у потпуности, емитује се електрон, а количина кретања се одржава захваљујући томе што атом прихвата један њен део.

Слика 3.4. Шематски приказ фотоефекта

Посебност фотоефекта је у томе да он представља директну апсорпцију електромагнетног зрачења, па се не може десити на слободном већ на везаном електрону (слободни електрон не апсорбује електромагнетни талас). Апсорпција је вероватнија што је енергија фотона ближа енергији везе електрона (највероватнија је

када су оне једнаке - то је резонанција). Енергија γ - зрачења је најприближнија


25

енергији везе К-електрона (најјаче везан) па се најчешће дешава избијање К-електрона (80 %). Овај ефект је увек праћен емисијом карактеристичног рендгенског зрачења.

Комптонов ефект. То је судар при којем се γ-фотон расејава на електрону.

Слика 3.5. Шематски приказ Комптоновог

ефекта.

Електрон у еластичном судару прима део енергије и импулса а расејани фотон има мању енергију тј. већу таласну дужину и другачијег је правца, као што је приказано на слци 3.5. Електрон може бити слободан или везан у атому. Комптонов ефект се дешава када је енергија упадног фотона знатно већа од енергије везе електрона (ово је случај са електронима из спољне љуске) тако да се овај последњи може сматрати за слободан. Ефект се може посматрати као интеракција фотон-слободни електрон.

Расејани фотон и електрон на којем се десило расејање се разилазе у правцима који су под угловима (θ) и (φ) у односу на правац упада. Кинетичка енергија Комптоновог електрона је: Ek = hυ0 - hυ - Eveze. Однос енергијских губитака и углова расејавања проистиче из закона одржања енергије и импулса, и може бити изражен следећом једначином:

( )0 1 cose

h

m cλ λ θ− = −

. (3.2)

где су: λ0 - таласна дужина упадног фотона, λ - таласна дужина расејаног фотона, а me -маса мировања електрона, а количник h/mec представља тзв. Комптонову таласну дужину електрона која износи: λc = 2,43 ·10-12 m.

Познавајући горњу разлику таласних дужина, а знајући Планков израз за енергију фотона ε = hν = hc/λ, може се одредити кинетичка енергија коју добије електрон, једначина (4.10), као и енергија расејаног фотона, ако се познаје угао расејања.

Стварање парова. Ако је енергија γ-фотона већа од 1,022 MeV (2mec2), у електричном

пољу у близини језгра ствара се пар позитрон-електрон, супротно од анихилације, слика 3.6. Вишак енергије дели пар међу собом као кинетичку енергију.

Стварање парова је увек праћено анихилацијом насталог позитрона са неким електроном из околине уз емисију два кванта од по 0,511 MeV. Кад се апсорпција γ - зрачења дешава путем овога механизма то увек има за последицу емисију секундарног (анихилационог) зрачења.

Слика 3.6. Стварање парова.


26

Апсорпција γ - зрака. Она се одвија тако што γ - фотон, ако има довољну енергију (нпр. 1 МeV), прво избаци неколико Комптонових електрона, затим један фотоелектрон, да би тиме нестао.

Комптонови и фотоелектрони имају довољно енергије да јонизују средину кроз

коју пролазе. Тако γ - зрачење врши јонизацију индиректно и спада у посредно јонизујућа зрачења.

Апсорпција γ - зрачења у материјалима обично се изражава преко одговарајућих коефицијената слабљења или коефицијената апсорпције који означавају поједине механизме апсорпције.

Проласком γ - зрачења кроз материју, сликa 3.7., због фотоелектричног ефекта и апсорпције γ - кваната долази до смањења интензитета зрачења. Ако је I0 почетни интензитет зрачења а I интензитет после проласка кроз слој дебљине x, закон апсорпције γ - зрачења је експоненцијална функција дебљине слоја:

0F x

I I eδ−

= (3.3)

где је δF - основни параметар слабљења услед фотоефекта.

Слика 3.7.Уз апсорпцију γ-зрака

Линеарни коефицијенти слабљења услед фотоефекта мерило је вероватноће апсорпције и сразмеран броју атома по јединици масе n . Даље се може показати да он расте са редним бројем елемента Z, а опада са енергијом фотона ε0=hν0:

2.8 41, ( )a aA

FF Fo

Ng Z

M h

ρδ δ δ

ν= =

. (3.4)

где су: M - релативна атомска маса g - константа. Фотоефекат је вероватнији при ниским енергијама фотона и код тежих елемената. Проласком γ - зрачења кроз материју због Комптоновог ефекта и апсорпције γ - кваната такође долази до смањења интензитета зрачења:

0C x

I I eδ−

=

(3.5)

Линеарни коефицијенти слабљења услед Комптоновог ефекта сразмеран броју електрона тј. честица на којима се врши расејање по јединици запремине. Даље се може показати да је он сложена функција енергије фотона а не редног броја елемента:

0, ( )e eACC C

ZNf

M

ρδ δ δ ε= =

(3.6)

где је: - коефицијент расејања за један електрон (ефикасни пресек). Комптонов ефекат је вероватнији при умереним енергијама фотона и код тежих елемената.

Опадање интензитета γ - зрачења због стварања парова такође се дешава по експоненцијалном закону:

0P x

I I eδ−

=

(3.7)


27

Линеарни коефицијент слабљења због стварања парова дат је:

2 2, ( 2 )a aAP o eP P

Nm c Z

M

ρδ δ δ ζ ε= = −

. (3.8)

где је: ζ - константа сразмерности. Линеарни коефицијенти слабљења сразмеран је делу енергије коју у облику кинетичке и потенцијалне односе електрон и позитрон (ε0 -

2mec2). Коефицијент слабљења сразмеран је енергији зрачења изнад прага 1,022 MeV и

редном броју материјала средине.

Укупно слабљење γ - зрачења резултат је дешавања сва три процеса па се укупни коефицијент слабљења (у литератури се уобичајено представља као коефицијент апсорпције µ) представља као збир сва три претходно описана коефицијента. Ако не долази до значајног слабљења због расејања коефицијент слабљења је:

.F C Pµ δ δ δ= + + (3.9)

Укупно слабљење дешава се по експоненцијалном закону као оно због појединачних ефеката како је у претходном поглављу дато једначином 2.10.

Коефицијент апсорпције µ расте с порастом атомског броја Z, тешки елементи су због тога бољи апсорбери γ - зрачења од лаких. Вероватноће за фотоефекат опадају а за стварање пара расту са порастом енергије па крива зависности коефицијента апсорпције µ од енергије зрачења има минимум.


28

4. Детекција и дозиметрија зрачења

Методе детекције развијају се захваљујући познавању интеракције нуклеарног

зрачења и материје. Први и најстарији детектор је фотографска емулзија. Затим се користио електроскоп и спинтарископ чији се рад заснива на светлуцању неких материјала под дејством нуклеарног зрачења. Упоредо са развојем нуклеарне физике развијени су и нуклеарни детектори који се по принципу рада не разликују од најстаријих (према данашњем схватању, застарелих детектора). При детекцији се користи феномен јонизације и ексцитације атома медијума кроз који нуклеарно зрачење пролази.

Нуклеарни детектори могу се поделити према начину како детектују јонизацију или ексцитацију атома медијума насталу услед проласка нуклеарног зрачења. Процес јонизације и ексцитације неке погодне средине може се установити помоћу електричних или оптичких метода. Класификација детектора извршена је на основу ових метода и дата у табели 4.1.(Marinkov L.,1976.). Табела 4.1. Класификација детектора

Тип Детекција појединачног

догађаја

Детекција више

догађаја

Електрични Јонизациона комора Јонизациона комора

Пропорционални бројач Geiger-Müller бројач Полупроводнички бројач Сцинтилациони бројач Бројач Чернекова Оптички Фотографска емулзија Фотографска емулзија

Маглена комора Мехураста комора Варнична комора

4.1. Основни принципи мерења зрачења

Проласком радиоактивног зрачења, емитованих честица или електромагнетског таласа кроз средину долази до интеракције која изазива промене као што су јонизација или ексцитација у гасовима, течностима или чврстом телу кроз које пролази. При томе се у тој средини, детектору, јављају електрични импулси, или кванти светлости, или неки трећи ефекат, који се региструје и анализира помоћу одговарајуће апаратуре.

Детектори зрачења се могу поделити на јонизационе, тј. оне у којима се посматра и мери јонизација коју зрачење изазива у материјалу, и остале код којих се посматрају и мере неки други ефекти које зрачење може изазвати при пролазу кроз средину. Такви су нпр. емисија светлости, која је везана са побуђивањем електронског омотача атома, топлота, количина хемијског продукта створеног зрачењем и слично.

4.1.1. Јонизациони детектори

Јонизациони детектори су уређаји који за детекцију и мерење зрачења користе


29

јонизацију. Деле се на гасне и полупроводничке.

Гасни детектори. Детекциона средина је код гасних уређаја напуњена неким гасом у којем пролаз зрачења изазове јонизацију, тј. ствара одређени број парова јона, а детекција се своди на то да се од те јонизације направи електрични импулс. У комору са гасом ставе се електроде на које се доводи релативно високи напон. Он служи да позитивне јоне одведе на једну страну а негативне електроне на другу и тиме произведе струјни импулс у колу, слика 4.1, који је мера радиоактивности. Ако се тако не би поступило после извесног времена јони би се рекомбиновали и прешли у неутрале. Јонизациони уређај, као извор импулса, може се везивати у различите електричне шеме, зависно од сврхе мерења.

Најчешће компоненте у таквим колима су појачавач (ако је импулс потребно појачати до неке вредности), скалер (који одбројава импулсе) и писач или меморијски уређај.

Слика 4.1 Шема бројачког уређаја на принципу јонизације гасова.

Утицај електричног поља на висину импулса. Ако се у гасној бројачкој комори напон повећава од нуле струјни импулс ће се понашати као што је показано на слици 4.2.

Слика 4.2. Зависност висине импулса од примљеног напона (или V/cm) у комори за јонизацију

У првој области, висина импулса (сигнал), који је најбоље представљен бројем јона који су сакупљени на електроди по једној честици, расте до одређене вредности напона. Област напона у којој се то дешава зове се област рекомбинације, јер је у њој само део створених јонских парова сакупљен на електродама, јер је напон недовољан, а остали су се рекомбиновали. Висина импулса директно зависи од величине напона на електродама.

У области засићења или области јонизационе коморе, са даљим повећањем напона сигнал остаје константан и достиже плато. Тада су сви створени јони покупљени практично без рекомбинације. При томе нпр. α- честица даје знатно већи импулс од β-честице јер ствара знатно већ број јонских парова (већа специфична јонизација). Висина импулса не зависи од величине напона на електродама или се мало


30

мења. Област засићења назива се и област сатурације.

У области пропорционалности, даљим повећавањем напона, толико се повиси јачина електричног поља у цеви, да су јони формирани примарном јонизацијом толико убрзани да њихова кинетичка енергија достиже такву вредност да и сами могу да јонизују гас у комори. Умножавање расте са напоном и може достићи фактор 106-107 пута. Висина импулса остаје пропорционална почетној количини јона па отуда и назив ове области.

Даљи пораст напона доводи до тога да се пропорционалност постепено губи, и тада се улази у област ограничене пропорционалности. Та је област скоро неинтересантна за мерење радиоактивности. У другом делу ове области у једном моменту сви импулси су исте висине без обзира на почетни број јонских парова које је честица створила.

При још вишим напонима, број јона на електродама уопште не зависи од примарне јонизације, гасни фактор мултипликације нагло се повећава с порасто напона, долази до лавинског пражњења. Ова област се назива Geiger-Müller-ова, обично је зарављена и има плато. Импулс не зависи више од почетне јонизације, тј. од типа и енергије упадног зрачења. На основу њега се не може закључити о каквом се зрачењу ради већ се на исти начин региструје свака честица или фотон који су способни да јонизују средину.

Јонизациона комора. Овај детектор ради , у области засићења, слика 4.2, када су сви створени јони доспели до електрода-колектора и није било рекомбинације. Струја у детектору зависи само од броја јонских парова, а овај број тада зависи од типа зрачења и његовог интензитета. Како α-честице имају знатно већу специфичну јонизацију него β-честице оне ће изазвати и јачи импулс. Ако су примарна наелектрисања мала, тј. ако се ради о зрачењу које изазива мали број парова јона, она могу бити измерена само после великог појачања путем спољне електронике.

Зависно од параметара електричног кола у које је јонизациона комора везана она може радити импулсно, када броји догађаје, или интегрално, када даје укупан ефекат који изазива флукс зрачења. Импулсном комором могу се одредити тип и енергија зрачења (обоје по висини импулса), па могу бити коришћене као спектрометри. Детекцију путем јонизационих комора, потискују, мада не у потпуности, други типови уређаја.

Предност интегралних јонизационих комора је у томе што се њима могу мерити врло велике активности без грешака које су везане за мртво време (в. GM бројач). У том случају одвојени импулси сумирају се у струју која је пропорционална броју честица које падну у комору у јединици времена (јер је струја I = q/t количина наелектрисања у јединици времена).

Пропорционални бројач. Овај бројач ради у области пропорционалности, тј. у оној области напона у којој су примарни електрони убрзани пољем толико да изазивају секундарну (ударну) јонизацију и омогућују гасно појачање. Тако се из једног пара јона првобитно створеног радиоактивним зрачењем образује много нових парова, чији је број пропорционалан примењеном напону. Импулс који се овом приликом добија је знатно већи него импулс који се добије у режиму рада јонизационе коморе, где нема секундарне јонизације. Он је пропорционалан броју јона који дођу на електроде, односно пропорционалан је енергији честица које упадну у бројач, пошто честица са


31

већом енергијом ствара више примарних а тиме и секундарних парова јона. Због тога је овим бројачем могуће одредити енергију упадних честица, па може служити не само за бројање већ за спектрометрију зрачења.

Коефицијент гасног појачања ових бројача је 102 - 106 и зависи од примењеног напона. Добијени сигнал понекад треба додатно појачати да би се успешно мерио. Пропорционални бројачи се обично пуне метаном или смешом метана и аргона. Гас који се мери може се убацити у радну смешу; нпр. ако треба измерити активност радиоактивног водоника (3

H) он се у облику гаса дозира у бројач заједно са радним гасом.

Geiger-Müller-бројач (Гајгер-Милеров или GM). То је гасни јонизациони уређај који због великог степена гасног појачања (до 108) има највећу осетљивост и даје највећи импулс. Он не разликује честице по енергијама па не може служити за спектрометрију. Ради у области Гајгера, дакле при високим напонима. Механизам процеса на којима се заснива рад овог бројача може се представити кроз три степена: I стeпeн - образовање јонских парова у гасу (примарна јонизација)

M → M+ + e

- II степен - гасно појачање путем сударне јонизације

e- + M → M

+ + 2e

-

III степен - рекомбинација уз емисију фотона и поновна јонизација гаса тим фотонима e-

+ M → M* → M + hν

M + hν → M+ + e

-

Као резултат ових процеса образује се лавина наелектрисања. Пошто се електрони из ове лавине крећу знатно већом брзином него тешки јони, они ће доћи до аноде а да се позитивни јони скоро нису ни померили према катоди. У том моменту анода је у облаку позитивних јона који служе као електростатичка заштита и преузимају улогу аноде. Пошто је њихово наелектрисање релативно мало они редукују напон у бројачу испод онога који је неопходан да настану нове лавине. У том моменту, супротно ситуацији код пропорционалних бројача, бројач постаје неосетљив на пролаз нових честица, јер нема услова за појачање.

Та неосетљивост траје све док позитивни јони не дођу на катоду. Каже се да је у том периоду бројач „мртав“, а време за које је „мртав“ зове се мртво време бројача (типично 10-4 s). Постоје различите конструкције GM бројача, али и других гасних бројача, зависно од намене. Неки од облика приказани су на слици 4.3.

Слика 4.3. Неке од могућих конструкција бројачких цеви:

а) за чврсте узорке, б) за течне узорке, в) за гасове


32

4.1.2. Сцинтилациони детектори

Рад ових детектора заснива се на луминесценцији чврстих, течних и гасовитих материјала под дејством јонизујућег зрачења. Такви материјали зову се сцинтилаторима. Овако изазвана луминесценција претвара се помоћу уређаја који се зове фотомултипликатор (електронска цев посебне конструкције) у електрични импулс који се даље помоћу електронских уређаја појачава, слика 4.4.

Део зрачења се у сцинтилатору (монокристал) претвара у кванте светлости. Број ових кваната, тј. фотона зависи од врсте зрачења и материјала сцинтилатора. Фотони који падну даље на фотокатоду фотомултипликатора избацују из ње електроне.

Слика 4.4 Шематски приказ сцинтилационог бројача.

Млаз електрона после електронско-оптичког фокусирања долази до система динода и појачава се неколико редова величине пута. Излазни импулс се појачава у електронском појачавачу. Сцинтилационим бројачима могуће је мерити и број упадних честица и њихову енергију.

Фотомултипликатор је уређај који служи за појачавање сигнала изазваног светлосним зрачењем. Састоји се од фотоосетљиве катоде, тј. фотоћелије, која се налази у евакуисаној цеви и има низ електрода за појачавање (динода). Између фотокатоде и прве диноде, као и између наредних динода је позитивни потенцијал од око 100 V. Фотони настали у сцинтилатору избацују електроне из материјала фотокатоде. Примарни електрони се убрзавају идући према првој диноди и из ње избацују неколико нових електрона (у просеку око 3, што зависи од напона убрзања). Ови секундарни електрони сада иду ка следећој диноди, избацују нове електроне, и процес се тако понавља до последње електроде. Коефицијент појачања може достићи фактор од 105 - 107. Овако добијени сигнал се може додатно појачати електроником пре доласка на уређај за одбројавање - скалер.

Сцинтилатори су обично органски или неоргански кристали, раствори органских или неорганских материјала у органским растварачима и неки инертни гасови под притиском. Коефицијент флуоресценције таквог материјала треба да је висок, материјал треба да је пропустљив за емитовану светлост (иначе би долазило до самоапсорпције и гашења) и да има спектарске карактеристике које одговарају материјалу фотокатоде. Примери чврстих сцинтилатора су: цинк-сулфид са примесама сребра - ZnS(Аg), натријум-јодид допован талијумом - NaЈ(Тl), цезијум-јодид такође са талијумом - CsJ(Тl), литијум-јодид са примесама талијумa LiJ(Eu), који је подесан за детекцију термалних неутрона итд. Течни сцинтилатори се праве тако што се сцинтилирајући органски материјал, на пример 2,5-дифенилоксазол, n-квартерфенил или ди- односно тетрафенилбутадиен, растворе у неком растварачу који не апсорбује светлост, на пример толуопили n-ксилол.

Сцинтилациони бројачи могу бити различите конструкције, зависно од примене.


33

Кристални се најчешће праве „са јамом“, тј. удубљењем у кристалу у које се ставља узорак да би се побољшала геометрија мерења. Са течним сцинтилаторима је могуће радити и тако да се мерени материјал раствори у сцинтилатору што омогућује мерење емитера мале енергије честица, нпр. β--емисију 3

H, без губитака. Сцинтилациони бројачи су нарочито погодни за β и γ-спектрометрију.

4.1.3. Фотоемулзионa методa

Заснивају се на хемијским ефектима које зрачења изазива у фотографској емулзији. Мерење радиоактивности изводи се мерењем зацрњења које зрачење изазива у емулзији.

Механизам фотографског процеса. Емулзије су састављене од кристала сребро-бромида - AgBr у желатину. Када се фотоемулзија изложи светлости или радиоактивном зрачењу (експозиција) онда тo зрачење на површини јонских кристала издваја елементарно сребро и то само на онима кроз које је прошла. Количина издвојеног сребра пропорционална је интензитету зрачења. Тиме се добија тзв. латентна слика тог зрачења. Латентна, значи невидљива, а да би постала видљива треба је развити, тј. потопити у одређене редукујуће растворе који ће читаво зрно AgBr које је иницирано редуковати до сребра, а остале ће оставити недирнутим. Након развијања плоча се фиксира, тј. неизреагована зрна AgBr се растварају. Тако се добијају зацрњења само на оним местима куда је прошло зрачење.

Нуклеарне емулзије су емулзије дебљине до 1 mm, а што су дебље то се више могу користити за продорније зрачење. Дужина трага честице у њима је по неколико микрометара, јер је њихова моћ заустављања око 1.000 пута већа него код гасних детектора. За посматрање трага се користе микроскопи. Траг остаје стално забележен. Фотодетектори су мали и једноставни за употребу. Дужина трага честице у њима је по неколико микрометара, јер је њихова моћ заустављања око 1.000 пута већа него код гасних детектора.

Слика 4.5 Крива засићења фотоплоче.

Фотоемулзија може да служи као интегрални детектор. Тада се користе тако да се мери густина зацрњења фотоплоче у функцији времена експозиције (нпр. филмови за дозиметрију). Густина зацрњења је мерило укупне количине зрачења које је пало на плочу у току времена излагања, слика 4.5.

4.1.3. Хемијске методе регистрације зрачења

Ове се методе најчешће користе у дозиметрији зрачења, посебно код великих доза. Тако нпр. хемијски мерачи зрачења (хемијски дозиметри) су скоро незаменљиви за велике дозе код мешаног зрачења, нпр. γ-зрачење и неутрони. Стога ће бити дате и основе дозиметрије: дозе зрачења и дозиметри, као системи којима се дозе мере.


34

4.2. Идентификација радионуклида на основу њихове активности

Радионуклиди се идентификују на основу својстава њиховог зрачења. Идентификација се обично врши тако што се: (а) одреди тип зрачења, (б) одреди време полураспада и (в) одреди енергија зрачења. (а) Три основна типа распада, α, β и γ, лако се и једноставно могу раздвојити један од другог по скретању у магнетном (или електричном) пољу. Ако су линије сила нпр. магнетног поља нормалне на раван слике онда γ-кванти, који су без наелектрисања, неће бити скренути. Истовремено, β--честице ће скренути на једну страну док ће β+ и α бити скренуте на супротну, јер су супротног наелектрисања. При томе ће α-честице скренути мање јер имају вишеструко већу масу, без обзира што им је брзина мања при истој енергији. Ово је само принципијелна могућност која се у пракси углавном не користи. Једнозначна идентификација β+-зрачења је појава максимума на 0,511 МeV у спектру γ-зрачења које потиче од процеса анихилације. Из формула се види да је однос наелектрисања и масе честице (e/m) битан за скретање у уређају датих карактеристика. Може се лако доказати да за исте почетне енергије β-честица скреће више него α-честица, (Шћепан М. Миљанић, 2008):

( )2 2

1 1 1 7500; ; ; 2 ; 40

2 2 2 2 2 1k k

mm v m v m x xv m vE E e e

v m x m v m x

αα β β β β β βα α αα β α β

β α α β β β α

= = = = = = = ≅ ≅

(4.1)

Слична зависност је и код скретања у електричном пољу. Обе зависности су битне и за рад тзв. спектрометара масе, уређаја који се користе као средства за изотопску анализу. У пракси се идентификација радионуклида врши помоћу одговарајуће инструментације. Тако нпр. бројачи радиоактивних честица се, по правилу, конструишу тако да буду осетљиви само на један тип зрачења.

Полупроводнички бројачи с танким осетљивим слојем и сцинтилациони бројачи са танким слојем сцинтилатора региструју само α-зрачења, цилиндрични GM бројачи региструју само β и γ, итд. Ако се бројачем могу регистровати две врсте зрачења онда је, да би се она раздвојила, потребно користити одговарајуће филтере. Као филтер за заустављање α-честица могуће је користити лист папира. За апсорпцију β- зрачења потребно је користити плоче дебљине неколико милиметара.

Понекад је према дебљини филтера који се користи могуће разликовати изотопе који емитују меко β-зрачење од примеса емитера који даје тврдо β-зрачење.(б) О одређивању периода полураспада било је речи у делу о радиоактивном распаду. (в) Одређивање енергије зрачења је такође значајан фактор идентификације. За наелектрисане честице то је могуће урадити на више начина. За β-емисију је важно да се утврди максимална енергија честица као параметар који је меродаван у смислу идентификације радионуклида из ког та честица долази. Енергију γ и β зрака је могуће мерити помоћу разних врста спектрометара.

Најчешће се користе спектрометри са полупроводничким детектором или са сцинтилационим детектором. Они у комбинацији са вишеканалним анализатором дају потпуну енергијску слику зрачења, јер је код њих сигнал пропорционалан енергији упадног зрачења. Спектрометрију зрачења је могуће вршити и помоћу магнетних спектрометара. То је уређај у основи аналоган спектрометру маса, слика 4.6, али уместо


35

да раздваја честице по масама он их раздваја по кинетичким енергијама, односно импулсу. Електрони емитовани из радиоактивног извора скрећу се у попречном магнетском пољу и падају на прозор бројача који их региструје.

Слика 4.6 Магнетни β-спектрометар (А - радиоактивни извор који емитује β-зраке,

B - бројач импулса, С - радиоактивни извор који емитује X-зраке)

Подешавањем поља подешава се да само честице одређене енергије падну на детектор. Овакви уређаји се могу користити и за друге наелектрисане честице, али и за γ-зрачење ако се оно употреби за избијање електрона из одређеног материјала-радијатора. Тада се γ-извор ставља испод подлошке са радијатором. Енергија избачених електрона једнозначно је одређена енергијом γ-зрачења и енергијом везе електрона у

атому, εе = εγ - εv.

4.3. Дозе зрачења и њихове брзине

То је поступак мерења енергије коју јонизујуће зрачење преда озраченом објекту. Дејство зрачења на човека зависи од: вредности апсорбоване енергије зрачења, врсте и стања ткива и органа који се озрачују.

Основни појам у дозиметрији је доза (грчки δόσις - давање). Појам је преузет из медицине где означава количину лека која се уноси у организам.

Пролаз радиоактивног зрачења кроз материју праћен је јонизацијом и побуђивањем атома материје. При јонизацији и побуђивању атома зрачење губи део своје енергије и апсорбује се у материји. Количина апсорбоване енергије зрачења и степен јонизације материје користе се као мера узајамног дејства зрачења са материјом.

Апсорбована доза

Апсорбована доза нуклеарног зрачења (D) једнака је апсорбованој енергији неке врсте нуклеарног зрачења, које се апсорбује у апсорбенту јединичне масе: D = dE/dm, где је: dE - део енергије нуклеарног зрачења апсорбован у маси dm. Aко је нуклеарно зрачење равномерно распоређено по целој маси озрачене материје, може се написати: D

= E/m, где је: E - енергија зрачења апсорбована у маси m.

Јединица апсорбоване дозе по међународном систему јединица (SI) је (J/kg), или греј (Gy). Апсорбована доза служи за квантитативну оцену апсорбоване енергије при пролазу зрачења кроз неки апсорбент. Она зависи од материјала апсорбента.


36

Апсорбована доза је основна величина којом се одређује степен дејства нуклеарног зрачења на средину, пошто је резултат тог дејства (физичко, хемијско дејство, а такође и штетно дејство на човека) пропорционалан апсорбованој енергији у средини.

Међутим, апсорбована доза се врло тешко мери. Инструменти за детекцију и дозиметрију радиоактивног зрачења најчешће раде на јонизационом принципу, па мере експозициону дозу зрачења. Под појмом доза зрачења у даљем тексту подразумеваћемо апсорбовану дозу.

Јачина апсорбоване дозе. To je количник дозе и јединице времена D = dD/dt. Јединица апсорбоване дозе у SI систему је (J/kgs, тј. W/kg), или греј (Gy/s).

Експозициона доза гама зрачења

Експозициона доза x - (рендгенског) и γ - (гама) зрачења једнака је односу наелектрисања свих јона истог знака (dQ), створених у ваздуху када се сви електрони ослобођени фотонима у елементу запремине ваздуха, чија је маса dm, потпуно заустављени тим елементом запремине, тј.: X = dQ/dm.

При равномерној расподели зрачења по целој маси озраченог ваздуха може се написати: X = Q/m, где је: Q - укупно наелектрисање јона истог знака створених у ваздуху, када се сви електрони ослобођени квантима зрачења у елементу запремине ваздуха, чија је маса m, потпуно зауставе у ваздуху. Јединица експозиционе дозе, у SI систему је кулон по килограму (C/kg). Експозициона доза је квантитативна карактеристика рендгенског и гама зрачења, која се заснива на њиховом јонизујућем дејству у ваздуху. Као типична средина при дефинисању експозиционе дозе узет је ваздух, а као типична врста мерне реакције јонизација.

Постоје методе мерења јонизационог ефекта нуклеарног зрачења у ваздуху. Међутим, при мерењу експозиционе дозе помоћу гасних детекционих елемената (јонизационе коморе и GM бројач) захтева се постојање електронске равнотеже. Електронска равнотежа између јонизоване запремине ваздуха и зидова коморе постоји када је кинетичка енергија електрона, створених ван запремине детекционог елемента који улазе у њу, једнака кинетичкој енергији електрона који излазе из ње. Ако је остварена електронска равнотежа, наелектрисање створено у маси ваздуха dm биће приближно бројно једнако наелектрисању dQ, како је оно описано у дефиницији експозиционе дозе, што у општем случају неће бити. Да би била створена електронска равнотежа, треба испунити три услова: (а) запремина ваздуха у комори треба да буде окружена материјалом који има исти ефективни атомски број као ваздух (ваздухоеквивалентни материјал), (б) дебљина зидова коморе треба да буде једнака или већа од максималног домета електрона у материјалу зида коморе, а он треба да буде знатно мањи од заштитне полудебљине материјала зида коморе за гама зрачење, (в)гама зрачење треба да продире у запремину коморе са свих страна равномерно. За енергије гама зрачења веће од 3 MeV не може се остварити електронска равнотежа, па се ограничава употреба појма експозиционе дозе и њених јединица.

Уколико је остварена електронска равнотежа, однос апсорбоване дозе у некој средини и измерене експозиционе дозе биће константан, па се апсорбована доза за било коју средину може прорачунати на основу измерене експозиционе дозе.


37

Уколико се узме да је средња енергија гама зрачења, потребна за стварање једног јонског пара у ваздуху, 34 eV, и уколико се посматра продорно гама зрачење, експозициона доза гама зрачења од једног рендгена одговара апсорбованој дози од 0,88 рада у ваздуху или од 0,95 рада у људском ткиву.

Јачина eкспозиционe дозе

To je количник експозиционе дозе и јединице времена X = dX/dt. Јединица експозиционе дозе у SI систему је (C/kgs, тј. A/s).

Еквивалентна доза

Дефинише се као: H = DQN, где је: D - апсорбована доза, Q - коефицијент квалитета, N - производ свих других модификационих фактора.

За X-зрачење, γ-зрачење и електроне Q=1, док је за термалне неутроне Q=2-3, за неутроне, протоне и једноструко наелектрисане честице са масама мировања од 1 ajm, Q=1. За α-честице и вишеструко наелектрисане честице Q=20. Јединица у SI систему је sivert 1 Sv=1 J/kg.

Јачина eквивалетне дозе

To je количник експозиционе дозе и јединице времена: . Јединица

експозиционе дозе у SI систему је (Sv/s, тј. J/kgs).


38

5. Радиоактивни материјали у животној средини

Јонизујућа зрачења и радиоактивност откривени су још крајем деветнаестог века али зрачење као облик контаминације животне средине почиње нагло да забрињава широку светску јавност тек после атомског бомбардовања Јапана 1945. године. Ову забринутост повећавају пробе новог нуклеарног оружја и радиоактивне падавине које су раније биле скоро непозната појава.

Широка примена радијација и радиоактивности, коришћење нуклеарне енергије, али и кварови у нуклеарним електранама, поред свих позитивних тековина, показују да су последице насталих контаминација озбиљне са еколошког као и здравственог становишта. Веома често еколошки ефекат радиоактивног зрачења се занемарује услед директног, веома често видљивог ефекта на здравље људи, која су најчешће проузрокована јонизујућим зрачењем које изазива „повреде“ протоплазме које настају у материји која их апсорбује.

Према пореклу и извору, зрачења могу бити природна и вештачка. Највећи део укупног зрачења које прима светско становништво води порекло од природних извора (Слика 5.2). Постоје три основна извора природне или основне радијације:

• космичка радијација, • земаљска или радијација из Земљине коре и • зрачење из радиоактивних извора који се налазе у ткивима живих бића.

Слика 5.1. Врсте јонизујућег зрачења.

Прва два се називају спољашњим, а трећи унутрашњим извором зрачења у односу на човеков организам. У целини, земаљски извори имају највећи удео у изложености човека природној радијацији. Земаљска радиоактивност потиче од природних радиоактивних елемената који се налазе у земљишту, посебно у глиновитој подлози и стенама, и различита је на различитим деловима Земље. Нарочито је велика изнад наслага уранове руде.

Током последњих неколико деценија човек је нуклеарним фисијама (односно цепањем атомских језгара) произвео неколико стотина вештачких радиоизотопа. Основни извори вештачког зрачења су: нуклеарни реактори, нуклеарне електране,


39

затим рендгенски апарати, као и нуклеарно оружје коришћено приликом тестирања. Сви ови вештачки извори радиоактивности знатно су увећали укупне дозе зрачења које прима сваки појединац и човечанство у целини. Процењује се да је човек својим активностима у нуклеарној енергетици већ додао Земљи радиоактивност већу него што су је садржале њена природна атмосфера и хидросфера, а да сви данашњи нуклеарни реактори одговарају укупној радиоактивности земљишта са којим се непосредно долази у додир. (Tomanec R. 2015.).

Слика 5.2. Извори јонизујућег зрачења.

Велике дозе које организми приме у кратким временским интервалима (минутима или сатима) називају се акутне дозе. Насупрот њима, хроничним дозама сублеталне радијације називају се оне дозе које се могу примати стално током целог живота.

5.1. Здравствени ефекти осиромашеног уранијума

Применом осиромашеног уранијума у савременим ратним сукобима као доминантни се појављују ефекти малих доза јонизујућих зрачења (МДЈЗ) и токсични ефекти уранијума. Поред застрашујућих ефеката великих доза јонизујућих зрачења (ЈЗ) занемаривани су ефекти МДЈЗ на живе организме и животну средину.

Са повећањем примене ЈЗ у медицинске сврхе и за потребе нуклеарне енергије повећавао се и број особа изложених МДЈЗ у животној и радној средини. Како су се мере заштите од зрачења развијале и дозе зрачења смањивале, ефекти МДЈЗ постали су предмет интересовања стручне јавности.

Први канцерогени ефекти ЈЗ уочени су на кожи 1902. године код медицинских радника на генераторима X-зрачења, а затим и код индустријских радника који су користили радијум.

Од 1902. године па до данас највећу пажњу заокупљају три групе штетних ефеката :

• малигне болести (карциноми),


40

• пренатална оштећења плода и • генетски ефекти.

Ове три групе чине само 30 % укупних штетних ефеката МДЈЗ, а чак 70 % штетних ефеката чине поремећаји здравља повезани са слабљењем-оштећењем имунолошког система.

5.1.1. Дејство МДЈЗ на ћелију

Након излагања малим дозама јонизујућег зрачења ћелија може:

− остати неповређена (све ћелијске функције очуване), − бити повређена, а повреда може бити:

− сублетална (после кратког опоравка све функије поново успостављене) − потенцијално летална (после периода за опоравак ћелије успевају да репарирају настале озледе и поврате свој репродуктивни капацитет),

− нелетална (повреда која не нарушава директно репродуктивну способност, али је успорава, због преношења генетских промена, узрок је геномске нестабилности у каснијим генерацијама) и

− задобити леталну повреду (губитак репродуктивне способности).

Биолошки ефекти ЈЗ остварују се на два начина: директно, оштећењем важних биомолекула првенствено ДНК и индиректно-радиолизом воде и стварањем реактивних слободних радикала.

Директно дејство ЈЗ на ћелију доводи до оштећења молекула ДНК стварајући појединачне или мултипле озледе. Биолошки су значајније мултипле озледе јер представљају проблем за ћелијске репаративне механизме. Сама повреда или неуспели покушај репарације често се завршава двоструким прекидом ДНК.

Индиректно дејство ЈЗ на ћелију је последица радиолизе молекула воде и стварања слободних радикала (СР). СР у организму су присутни у веома ниским концентрацијама (10-5-10-9 mol) у којима већ показују токсичне ефекте. Зрачењем продуковани јони и слободни радикали нарушавају ћелијску равнотежу и процењује се да су одговорни за 70 % биолошких ефеката малих доза јонизујућег зрачења.

5.1.2. Оксидативна оштећења ћелије

Оксидативна оштећења ћелије манифестују се кроз оксидативна оштећења

ћелијске мембране и ДНК.

На ћелијској мембрани ова реакција може бити убрзана укључивањем већег броја молекула. Липиди ћелијске мембране, првенствено фосфолипиди који садрже велики број незасићених и полинезасићених масних киселина у бочним ланцима, као и холестерол, представљају најчешћи супстрат оксидативног напада. Поменути процес је једна од манифестација оксидативног стреса познат као оксидативно оштећење мембране или липидна пероксидација (ЛП). У условима оксидативног стреса, реакција се одвија и 30 пута брже од могућих репаративних реакција, чиме се обим оштећења ћелије повећава. Једном започета реакција ЛП прелази у ланчану реакцију. Даљом


41

разградњом ових радикала настају бројни секундарни продукти ЛП од којих су неки токсични и мутагени. Крајњи продукт ЛП је малоналдехид - МДА.

Најважнији вид кисеоничког ефекта представља стварање ДНК слободних радикала, који најчешће настају у реакцији ароматичних прстенова пуринских и пиримидинских СР. У реакцији долази до хемијских промена база, кидање везе са молекулима шећера или прекида ланца. Оксидативне озледе ДНК молекула могу имати за последице четири групе промена: промена или губитак базе, једноструки прекид, стварање ковалентних веза између ДНК и протеина и двоструки прекид уколико постоје мултипле озледе. Промене мог бити испљене као акутне (за 20 минута) или или одложене (за 20 ћелијских генерација) тзв. „геномска нестабилност“.

5.1.3. Ефекти дуготрајног излагања МДЈЗ

На основу бројних истраживања Светске здравствене организације (WHU),

Научног комитета УН о ефектима атомске радијације (UNSCEAR) и Биолошких ефеката јонизујућег зрачења (BEIR), заузеле су став да МДЈЗ имају штетно дејство, да се оно испољава по линеарној зависности без прага, да су мале дозе један од канцерогених фактора (не сме се дозволити повећање доза за становништво) и да се мора одржавати стална контрола свих категорија становништва, а нарочито особа са повећаним радијационим оптерећењем.

Истраживања ефеката МДЈЗ данас су организована у оквиру неколико великих међународних пројеката. Њихов циљ је да утврде здравствени ризик од излагања МДЈЗ, да би се побољшале мере радиолошке заштите и омогућила ефикаснија употреба извора ЈЗ. Истраживања новијег датума усмерена су на откривање механизама настанка радијационих повреда на ћелијском и молекуларном нивоу. Већина аутора сматра да је кључни догађај за настанак радијационе лезије на нивоу МДЈЗ озледа ДНК.

Абрам Петкау, канадски лекар је 1972. године, експериментално доказао да у продуженој експозицији МДЈЗ довољна 5.000 пута мања доза да оштети ћелијску мембрану него када се велика доза апликује у кратком временском периоду, и упозорио је да хронична експозиција МДЈЗ у животној и радној средини није занемарљива, како то представљају званичне Комисије.

5.1.4. Радиотоксикологија уранијума

Штетни ефекти уранијума познати су вековима и најпре су уочени код професионално експонираних лица (пре 300 година „болест Шнебешких рудара“). Штетни ефекти уранијума последица су његове токсичности и радиоактивности. Уранијум је изузетно токсичан елемент, веома сличан живи и арсену. Степен токсичности зависи од хемијског састава и растворљивости једињења које гради. Најтоксичнија су једињења у којима је уранијум шестовалентан.

Радиоактивни ефекти уранијума (алфа, бета и гама зрачења) огледају се у оштећењима ткива од површинских па до промене генетских материјала (двоструки прекид ДНК). Контаминација уранијумом може бити инхалаторно и ингестијом (контаминираном храном и водом).

Само честице мање од 5 µm продиру у плућа, док се крупније задржавају у горњим респираторним путевима. Ако су честице нерастворљиве у крви и ткивним


42

течностима задржаће се на слузници органа за дисање, где ће својим механичким и токсичним својствима узроковати упалне процесе, а својим радиоактивним дејством озледе ћелија које после више година могу довести до малигне промене. Честице које су растворљиве у крви и ткивним течностима прећи ће у крв и бити дистрибуиране у друге органе и органске системе.

Једињења уранијума се веома слабо ресорбују из органа за варење (мање од 5 %), а највише једињења у којима је уранијум шестовалентан.

Без обзира на пут контаминације, унети уранијум се у крви везује за беланчевине, бикарбонате и мембрану еритроцита. Само 1 сат касније из крви нестаје 95 % доспелог уранијума, од чега 50 % бива излучено преко бубрега урином. Преостали уранијум депонује се у организму, а највише у бубрезима. 0,05 до 12 % унетог уранијума са полувременом елиминације 6 до 1.500 дана.

Поред бубрега унети уранијум се депонује у костима 2-20 % где се задржава веома дуго и остварује значајне радијационе ефекте. У осталим ткивима (јетра, панкреас и слезина) везује се 0,03 до 12 % унетог уранијума. У самој крви најугроженији су еритроцити којима је због оштећења мембране знатно скраћен животни век. Уранијум се скупља и у семеној течности где може изазвати генетске промене, а током гравидитета пролази плацентарну баријеру до фетуса изазивајући спонтане прекиде трудноће, смањење тежине плода на рођењу и малформацију коштаног система.

Најважнији пут елиминације уранијума из организма је преко бубрега урином. Највидљивији ефекти контаминације уранијумом су након 16 дана од контаминације. Код оболелих се јављају олигурија, протеинурија, леукоцитурија, микрохематурија, електролитни дисбаланс и др, а као последице настају инфекције, повишена температура, спонтана крварења слузокоже и унутрашњих органа, анемија, губитак апетита, малаксалост, брзо замарање, масне дегенерације јетре, вртоглавице, губитак равнотеже. Касне последице-малигне промене, најшешће карциноми бронха и тумори јетре настају после дугог латентног периопд од 20 до 25 година.

5.1.5. Радиотоксикологија ОУ

Постоје многе сличности и разлике у професионалној експозицији уранијуму и ратној експозицији ОУ. У обе ситуације, исти су путеви контаминације, као и токсични ефекти. Најважнија разлика је за 43 % мања радиоактивност исте количине ОУ у односу на природни уранијум. ОУ настаје као нуспродукт процеса обогаћивања уранијума у циљу његове експлоатације. Током експлоатације значајно се редукује количина U-235, са природних 0,7 % на 0,2 %, чиме је алфа активност исте количине осиромашеног у односу на природни уранијум смањена за 43 %. Ово смањење не умањује укупан ризик примене ОУ, јер се ОУ увек користи у количинама значајно већим од природних.

Само 10-20 % употребљених пројектила погоди мету. Чак 80-90 % остаје расуто по површини тла или заробљено у њему на различитој дубини. У природи се може наћи прах богат ОУ и метални делови или делови кошуљице. Метални делови остају на површини тла или у њему на различитој дубини. На Косову делови су нађени све до дубине од 7 m.

У природи они подлежу корозији на различите начине. Брзина корозије


43

зависиће и од састава кошуљице. Биће значајно спорија ако садржи титанијум. Уранијум ослобођен из пројектила имаће много већу мобилност у природи од природног уранијума. Ово се нарочито односи на дубље слојеве земљишта. Најмању мобилност ова једињења имају у земљишту богатом органским супстанцама или глиновитом земљишту које је филтер за загађиваче, чиме се ,,штите“ резерве воде. Процењује се да је садржај ОУ у подземним водама 10.000 пута мањи од садржаја у тлу. Процењује се да садржај ОУ у подземним водама на теренима контаминираним ОУ може расти током наредних 100 година (због оксидације пројектила), и да би онда задржао стабилан ниво до 1.000 година.

Микроорганизми тла значајно утичу на мобилност уранијума и обрнуто уранијум утиче на активност микроорганизама тла уколико се нађе у значајним концентрацијама. Зато је утицај највећи у непосредној близини пројектила.

Што је већа растворљивост једињења насталих од ОУ у земљишту, већи је и њихов унос преко кореновог система у биљке. Садржај уранијума највећи је у корену и опада према стаблу, листу, плодовима и семену. Унос уранијума мањи је од уноса цезијума и стронцијума и износи тек 10-5-10-1. Изузетак су маховине и лишајеви који се због тога у радиоекологији и користе као биоиндикатори радијационог загађења. Високе концентрације калцијума и магнезијума у земљишту смањују ресорпцију ОУ. Уочено је да неке биљке као што су нпр. сунцокрет или четинари значајно ресорбују ОУ из тла. Ова особина је искоришћена за „чишћење тла“ после акцидената какав је био Чернобиљски акцидент. Додатно, биљке се у природи могу контаминирати из атмосфере или падавина, преко надземних делова, најчешће преко лишћа. Утицај ОУ на биљке још није проучен.

Животиње се у природи контаминирају инхалацијом или ингестијом. Степен контаминације и заступљеност појединих путева зависи пре свега од начина исхране и понашања у природи. Зато су домаће животиње мање контаминиране. Садржај радионуклида у мишићном ткиву животиња зависи од исхране, тако да је највећи код оних врста које уносе више прашине, земље и каменчића (живина и овце) у односу на оне које пасу или се хране на други начин (говеда и свиње). Радиоактивни изотопи, па и уранијум се накупљају у јетри, бубрезима, длаци, перју или крзну и углавном излучују путем млека. За људе, нарочито децу, најважнији је садржај нуклида у млеку.

Када пројектил са ОУ погоди тврду мету, због велике кинетичке енергије је пробија стварајући облак аеросола ОУ и истовремено, због високе запаљивости иницира запаљење погођене мете. Приликом поготка мете, 10 - 70 % зрна изгори. Због сагоревања и стварања аеросола, ОУ се веома лако и далеко шири, контаминирајући све на свом путу. Оружане снаге САД и Велике Британије тврдиле су да честице ОУ не могу бити расејане далеко од места примене.

Први доказ да нису у праву био је резултат мерења у Ираку, када су честице детектоване 42 km од бојишта. На Косову је пронађен повишен ниво уранијума у урину становника удаљених региона од бојишта и девет месеци после рата. Неочекивано, током трајања Другог заливског рата, измерен је и значајан пораст вредности уранијума у ваздуху изнад Велике Британије. У то време, метеоролошке прилике су биле такве да су постојала масовна струјања ваздуха ка западу. Велика Британија се налазила у центру антициклонске активности. Процењује се да је свака особа у том региону могла удахнути око 23 милиона честица уранијума промера 0,25


44

µm, што би могао бити значајан здравствени ризик.

Највећи део прашине чине нерастворљиве и респирабилне честице. Радиоактивна прашина таложи се највећим делом у околини погођене мете. Ветар, возила или било која људска делатност на контаминираном терену могу узроковати расејавање радиоактивне прашине и накнадну секундарну контаминацију људи, животне средине и материјалних средстава. Уколико пројектил не погоди тврду мету ови ефекти изостају.

Често се наводи да количине употребљеног ОУ нису значајне. Поредећи је са бомбом баченом на Хирошиму професор др К. Yagasaki је израчунао да је ова бомба садржала 13 kg обогаћеног уранијума (запремине боце од 2 l). Поредећи вредности активности, 1 t ОУ ослободила је у атмосферу 100 пута веће вредности енергије. Тако је 2.000 t ОУ употребљеног у Ираку, расуто у атмосфери, еквивалентно 200.000 бомби над Хирошимом. САД су од 1991. године употребиле око 4.600 t на разним ратиштима, што је 460.000 ових бомби или 250.000 бомби бачених на Нагасаки односно, 10 пута више радиоактивности но што је ослобођено свим нуклеарним пробама досада.

Највећу опасност за здравље људи представља боравак у близини погођене мете у тренутку поготка. Особама са високим ризиком експозиције сматрају се оне које су биле:

− у непосредној близини објекта или борбеног средства погођеног пројектилом са ОУ, − ангажоване на спашавању повређених или санацији и деконтаминацији разорених материјалних средстава,

− повређене пројектилима са ОУ (имају контаминиране ране или носе у телу заостале гелере),

− радиле и боравиле на претходно контаминираном терену (могућност ресуспензије).

Приликом употребе пројектила са ОУ људи могу бити озрачени и контаминирани. Озрачени могу бити војници који раде у складиштима пројектила, на транспорту, или због било код разлога бораве дуго у њиховој непосредној близини.

Као и код природног уранијума, најопаснији тип контаминације је инхалаторни. Претпоставља се да разлика у величини и хемијском саставу честица аеросола, као и условима контаминације, доприносе већој агресивности честица ОУ и обимнијим променама респираторног тракта и регионалних лимфних жлезда. Ово је највероватнији пут контаминације за особе које се налазе у близини мете у време поготка.

Сматра се да после запаљења пројектила са ОУ настају керамичке честице радиоактивне прашине које садрже ОУ и у трагу плутонијум и америцијум. Једном удахнуте, ове честице фиксирају се у плућном ткиву и ту локално остварују радијационо дејство. Према овоме, само једна честица ОУ доспела до лимфног чворића довољна је да наруши цео имунолошки сyстем.

Контаминација ОУ могућа је и ингестијом, посредно, гутањем елиминисаног садржаја после инхалације, као и уносом воде и хране са контаминираних терена. Ово је највероватнији пут контаминације за становнике контаминираних и околних терена. Посебна пажња зато се мора посветити мониторингу животне средине и водотокова.


45

Трећи пут контаминације је преко коже, како здраве, тако и оштећене или оболеле. Посебан проблем представља контаминација која настаје због гелера са ОУ заосталог у меким ткивима. Уколико се ради о растворљивим једињењима ОУ доћи ће до дуготрајног испољавања удруженог токсичног и радијационог ефекта. Хемијски се огледа у повећаном садржају ОУ у урину рањених и могућим оштећењима других органа, првенствено бубрега. Уколико је реч о нерастворљивим једињењима доминираће радијационо дејство.

Околно ткиво у сваком случају покушава да процес изолује стварањем фиброзног омотача око гелера. Због алфа зрачења ткиво у непосредном контакту изложено је дози 1300 Gy/y (3,6 Gy/d) до дистанце 30 µm. То има за последицу обимна генетска оштећења и смрт околних ћелија. Додатно, због бета-зрачења које је већег домета, до дистанце 1,1 cm у ткива су, изложена дози 69 Gy/y (0,2 Gy/d). Ове дозе узрокује бројна, али репарабилна генетска оштећења огромног броја околних ћелија. Нека од њих се не репарирају довољно ефикасно, те може доћи до кумулације генетских грешака, што представља ризик за настанак малигног процеса, нарочито уколико је у близини кости, односно косне сржи. За овај вид експозиције нема модела за процену ризика.

Најтежи вид контаминације је интерна контаминација. Пошто ОУ има потенцијал да индукује озледе генетског материјала ћелије, може бити узрочник малигне трансформације у многим ткивима. ОУ може узроковати малигну трансформацију ћелије. Мутагени потенцијал ОУ није последица радијационог већ хемијског дејства, као код никла или олова, али нешто слабији. Ова, хемијска мутагеност, појачава ефекте алфа зрачења. Латентни период за настанак малигне промене је дуг - неколико година за леукемије и знатно дуже за солидне туморе. Иако бројни, досадашњи експериментални резултати нису довољни да се са сигурношћу процени ризик озледе ОУ.

5.1.6. Дијагностика интоксикације ОУ

Након употребе муниције са ОУ потребно је предузети хитне мере које подразумевају пре свега медицинско збрињавање људства као и деконтаминацију животне средине. Без потпуне медицинске обраде не може се знати да ли је особа озрачена или интерно контаминирана, тако да је неопходно прегледати све потенцијално угрожене особе. У случају експозиције већег броја особа прво треба извршити тријажу и помоћ пружити најпре особама које су биле у највећем ризику. (Mettler F. A., 1990).

За постављање дијагнозе потребно је поред клиничког испитивања, чији обим утврђује ординирајући лекар, имати и друге поуздане податке као што су:

• да ли је особа била на терену у непосредној близини дејства пројектила са ОУ, • колико је тамо боравила, • да ли је имала средства заштите да би се проценило да ли је дошло до

контаминације инхалацијом, ингестијом или преко коже, • да ли је присутна спољашња контаминација и на којим деловима тела, • да ли је било акутних знакова озрачења или интоксикације итд.


46

Све наведене податке пожељно је упоредити и са резултатима физичке дозиметрије, а то су:

• резултати мерења са терена и узорака животне средине,

• резултати личне дозиметријске контроле, ако су експониране особе носиле личне дозиметре или резултате дозиметрије командних дозиметара,

• резултати мерења интерне контаминације (WBC, мерења посебно калибрисаном гама-камером и радиометријске анализе биолошког материјала, нарочито урина.

Најчешће се користе радиометријске анализе урина. Најпоузданији резултати добијају се мерењем узорка 24-h урина, те прерачунавањем на вредности креатинина. Узорак, најчешће јутарњег урина, није довољно поуздан. Да би се побољшала поузданост мерења, препоручљиво је благо стимулисати излучивање давањем 2-3 таблете (500 mg) Спирулине (плаво-зелене алге) 48 h пре сакупљања узорка. Спирулина делује као благо природно хелирајуће средство, те као такво везује тешке метале и побољшава њихово излучивање. Ово се нарочито препоручује када се ради о веома малим концентрацијама ОУ.

Лабораторијске анализе које треба урадити што пре. Према препорукама, било би најбоље урадити их током првих 24 h, 48 h и 72 h експозиције, а затим после месец дана све поновити. Лабораторијске анализе обухватају:

• хематолошке анализе • биохемијске анализе крви, са посебним освртом на параметре функције јетре • биохемијске анализе крви, са посебним освртом на параметре бубрежне

функције, • анализе урина (биохемијске, седимент, цилиндри); • такође се могу одредити вредности пролакина у урину. • цитогенетске анализе (анализа хромозомских аберација и микронуклеусни тест),

5.1.7. Терапија

Након употребе муниције са осиромашеним уранијумом, потребно је предузети хитне, специфичне мере које подразумевају, пре свега медицинско збрињавање експонираних и деконтаминацију животне средине. Без комплетне медицинске обраде не може се знати да ли је особа озрачена или интерно контаминирана, тако да је неопходно прегледати све потенцијално угрожене особе.

Најважније је терапију започети што пре и спречити даље ширење контаминације.

За спровођење успешне терапије од пресудног значаја је да се процес деконтаминације, нарочито ако постоји интерна контаминација, започне што пре, најбоље у првих 24 h, када је ефикасност преко 90 %.

Могуће је блокирати улазак и везивање уранијума (заштитним средствима и испирањем рана изотоничним раствором Nа-бикарбоната (1,4 %), и убрзати елиминацију већ унетог спором интравенском инфузијом Nа- бикарбоната (250 ml). Он награди стабилан комплекс натријум-бикарбонат-уранил јона, који се лако елиминише урином. Ова терапија се наставља и следећих неколико дана уз селективну и опрезну


47

примену муколитика, лаксатива, еметика. Истовремено је потребно спровести и допунску симптоматску терапију. Даља терапија је неспецифична-симптоматска. Досадашња искуства са применом EDTA, Cа-DTPA и Zn-DTPA нису дала очекиване резултате првенствено због њихове токсичности и немогућности примене у случају оштећења бубрега, јетре, трудноће, косне сржи, код деце.

Спољашња деконтаминација није терапијски ургентан и специфичан поступак. Спроводи се према принципима приоритета у односу на медицинске индикације, на уобичајени начин. Нажалост, врло често, због природе честица ОУ, она није тако ефикасна како би се очекивало, нарочито када је у питању деконтаминација одеће и материјалних средстава. Неопходна је интензивна и дуготрајна деконтаминације, па се у случају масовног акцидента препоручује паковање ових средстава у пластичне вреће и одлагање деконтаминације за погодније време.

Поред непосредног збрињавања и лечења, већ код сумње на експозицију ОУ, као и после експозиције непознатим количинама ОУ, а нарочито после доказане експозиције и контаминације, неопходно је дугогодишње систематско праћење здравственог стања потенцијално угрожених због могућих касних ефеката.

Један од најважнијих задатака је развој и унапређење терапије контаминације ОУ. Један од могућих нових медикамената могао би бити и природни зеолит. Зеолити припадају фамилији кристалних алуминосиликатних минерала. Имају особину да везују велики број токсина, укључујући и тешке метале, нитросамине и друге.

Користе се за пречишћавања воде, филтрацију ваздуха, прихрањивање биљака и исхрану животиња. Експериментално је потврђено да зеолити везују тешке метале (олово, кадмијум, живу, као и радиоактивне уранијум, стронцијум и цезијум) пре него се они депонују у ткивима, односно када се они мобилишу из депоа, те да значајно повећавају њихову елиминацију из организма.

Истовремено, они редукују унос канцерогених нитрата из хране, помажу регулацију гликемије и pH вредности крви, помажу ресорпцију хранљивих материја, стабилизују имунолошку одбрану организма и делују као моћан антиоксиданс.

Све ово, уз чињеницу да су нешкодљиви, могло би чинити зеолите значајним терапијским средством и у лечењу контаминираних ОУ, као и санацији и деконтаминацији контаминираних терена.

5.2. Последице употребе оружја са ОУ у савременим сукобима

Употреба оружја са осиромашеним уранијумом током ранијих сукоба изазвала је бројне контраверзе и недоумице. Екстремно велики број жртава Заливског рата, као и време настанка обољења, нису могли бити објашњени само дејством осиромашеног уранијума. Веома велика подударност у клиничкој слици код припадника различитих зараћених страна указивао је на заједничке етиолошке факторе. Независна експертска група САД утврдила је да су војници НАТО трупа, као и војници и становништво Ирака, били поред уранијума, изложени читавом низу штетних фактора. Скуп симптома и промена назван је Синдром заливског рата.

Појавио се код веома великог броја војника. Од 697.000 војника САД ангажованих у рату оболело је 96.000. У Ираку је истовремено оболело чак 250.000 одраслих људи и умрло преко 50.000 деце.


48

Болест је почињала муком, гађењем и повраћањем, праћеним хроничном слабошћу и адинамијом, вртоглавицом, главобољом, губитком памћења и концентрације, конфузијом, честим инфекцијама, кашљем, спором, дијарејом, ноћним знојењем, боловима у мишићима и зглобовима, болестима зуба и малформацијама код чак 67 % новорођених беба. Министарство одбране САД окарактерисало је овај случај као Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) и саветовало војне лекаре да га лече миорелаксантима и седативима. Само 5 год касније 39.000 војника војске САД је отпуштено из службе, јер нису задовољавали здравствене услове, а скоро 5.000 војника САД је умрло.

Велики број оболелих регистрован је и у војсци Велике Британије, Француске, Канаде и Аустралије. Уочен је огроман број оболелих од инфективних болести, масивних херпеса и Х. зоостер, АИДС-у сличних sy, дисфункције јетре и бубрега, леукемије, карцинома, апластичне анемије, генетских дефеката.

Конгенитални дефекти деце Америчких војника и становника Ирака су идентични. То су хидроцефалус, аненцефалус, неразвијеност ока, уха или екстремитета, удвојени-абнормални органи, Даунов синдром (Down) sy, деформитети скелета, повећана учесталост леукоза, канцера плућа, дигестивног тракта, коже.

Незадовољни резултатима, сумњајући да се од њих крије истина о стварним размерама штетности, ветерани су ангажовали независну експертску групу да утврди узроке њихове болести.

Интересантно је да оболелих није било у Саудијској Арабији у којој су јединице биле лоциране и на чијој територији су се увежбавале. Влада Саудијске Арабије захтевала је потпуну деконтаминацију коришћеног терена и средстава, као и да се обезбеди транспорт оштећених возила назад у САД. Сматра се да је ово био скупљи део Операције пустињска олуја.

У Ираку су, насупрот томе, уочена и бројна генетска оштећења у биљном и животињском свету (камиле, овце, птице, чак и инсекти). Као индиректни резултат рата у животну средину Ирака ослобођене су огромне количине већ наведених супстанци.

Разорено је 380 постројења за прераду нафте. Некадашње житнице Ирака остале су потпуно опустошене. Због економских санкција био је спречен увоз квалитетног семена и потребних хемијских средстава. Пријављено је чак 14 болести жита које се до тада нису јављале у Ираку. Број сточних грла смањен је 4-5 пута. Сточне и биљне болести практично нису више под контролом. Имајући у виду и економске санкције заведене против Ирака којима је забрањен увоз лекова, може се и даље очекивати велики број жртава. (McDiarmid, 2000.).

Током NATO дејстава на Босну, а затим и на СРЈ, Амерички авиони А-10 користили су пројектиле са ОУ. На и око територије Косова, коришћени су против технике и тенкова ВЈ.

Осим радиоакивног материјала, на здравље војника и становника Србије могли су утицати и многи други фактори, као што су токсичне супстанце, стрес, неповољни услови становања (колективни смештај, склоништа) са неповољним микроклиматским условима, неадекватним смештајем и исхраном, неповољном епидемиолошком ситуацијом и многи други. Посредно, на здравље су могли утицати сви фактори који су утицали на стање животне средине, биљке и животиње које се користе у исхрани.


49

За време бомбардовања СРЈ током пролећа 1999. године NATO снаге су дуго порицале да су користиле муницију са ОУ на територији јужне Србије и Косову и Метохији. Када су признали да користе ову муницију, претпостављало се да је коришћена Америчким и Британским авионима. Међутим, веома брзо саопштено је да у нападима на Србију Британске снаге нису користиле муницију са ОУ у складу са Женевским Протоколом из 1997. године, којим се у ратним дејствима забрањује употреба средстава и метода ратовања које узрокују излишне повреде и непотребне патње, као и средстава која могу узроковати широко распрострањену, дуготрајну и тешку контаминацију животне средине. Британска влада овај протокол схватила је као вид заштите цивила. Истовремено, категоричан став Британске владе је да пројектили са ОУ нису забрањени нити једним међународним уговором, те не постоји одговорност за могуће штетне ефекте и накнадни ризик који може настати после употребе. САД нису потписнице протокола.

5.2.1. Ефекти ОУ на становништво и животну средину СРЈ

Утицај ОУ на здравље становништва Косова покушали су да процене експерти СЗО који су боравили на Косову такође и у свом раду се ослањали на налазе комисије UNEP-а. Известили су да међу Албанцима на Косову није повећана учесталост леукемије, те да је чак смањена у 2000-ој години, чиме су потврдили да је ризик за NATO војнике на Косову занемарљив. Шеф Мисије УН на Косову, Бемар Кушнер је такође, позивајући се на своје десетогодишње искуство на месту Министра здравља, потврдио да ризика нема.

Мисија се, међутим, суочила са бројним проблемима. Експерти су покушали да добију информације из што већег броја извора, па су ступили у контакт са великим бројем одговорних лица из политичког и медицинског сектора Косова као и представника КФОР и представника многих националних агенција земаља NATO -а.

Главни проблем представљао је недостатак елементарних информација потребних за закључивање о здравственим ефектима. Тако је, информациони систем здравствене службе Косова, неадекватан, непотпун и не садржи потребне податке о болестима, као ни о узроцима смрти. Процена учесталости малигних обољења своди се на утисак лекара, тако да је утисак лекара у делу Косова насељеном већински Албанцима да нема повећања учесталости, чак ни за леукемије. На северу Косова, у делу насељеном Србима, утисак је да је значајно повећана учесталост малигних обољења. Зато је комисија СЗО закључила да нема довољно релевантних података, те да су расположиви подаци често под утицајем политичких ставова етничке групе.

Други проблем је недостатак поузданих података о броју становника Косова. Последњи регуларни попис становника Косова обављен је 1981. године. На попису 1991. године већина Албанаца није учествовала, па од тада нема увида у популацију Косова. Према проценама УНМИК-а на Косову је 2000. године било 1.2 до 1.5 милиона Албанаца старијих од 16 година, односно неколико стотина хиљада њих није уопште било регистровано.

На другој страни су Срби и Роми из енклава на северу Косова који нису учествовали у пописима 2000. године. Процењује се да их има 100.000 до 150.000. Проблем за процену њиховог здравственог стања је чињеница да се они углавном лече у здравственим центрима ван територије Косова, тако да нису обухваћени регистрима.


50

Закључено је да становници Косова могу бити изложени на више начина:

− инхалацијом оксида уранијума у диму и прашини, − заосталим гелерима у телу, − спољашњим контактом, најчешће сакупљањем делова пројектила. Њиховим

ношењем у џепу више недеља особе могу задобити радијациона оштећења коже, − уносом са контаминираном храном и водом − уносом контаминираног млека које потиче од крава напасаних на контаминираним

теренима.

Комисија СЗО је стекла утисак да су на Косову за здравље највише забринути припадници страних мисија, који веома пажљиво прате све резултате анализа и мерења која се предузимају. Скоро сви интервјуисани Албанци-медицински радници сматрали су да су приче о ризику од ОУ политички мотивисане и пласиране од оних који су против NATO интервенције и Косова. Срби са Косова имали су супротан став и сматрали да су повећан број малигних болести и конгениталних аномалија директна последица ОУ. Комисија СЗО наводи да је у једном селу (не наводи се ком) становницима понуђено и урађено радиометријско мерење ОУ у урину деце. Сви резултати били су негативни.

Чланови комисије СЗО сматрали су и да за закључивање о здравственом стању додатни проблем представља висок ниво загађења животне средине Косова тешким металима. Тако је, становницима Митровице утврђен повишен ниво олова у крви. На стопу смртности, у периоду после сукоба утицали су и други штетни фактори животне средине, као ризична понашања и навике: значајно повишен број страдалих у саобраћајним удесима, веома висок проценат пушача у популацији, висока смртност од бактеријског менингитиса и вирусног менинго-енцефалитиса, хеморагичне грознице, туберкулозе.

Према мишљењу комисије СЗО нема поузданих доказа о повезаности ОУ и малигних обољења или конгениталних аномалија или других озбиљних токсичних ефеката код становника Косова. Иако највећи ризик због инхалације ОУ постоји за војнике, код њих није уочена повишена учесталост ових обољења иако је у трагу пронађен и 239

Pu. Недостатак информационог система у здравству Косова, сматра се највећом препреком за закључивање о ефектима. Стога комисија препоручује успостављање истог, као и организацију мониторинга животне средине и популације. За процену ризика неопходна је поуздана информација о степену контаминације, те нивоу радијационих и токсичних ефеката. На крају извештаја Комисија је закључила да је ризик од ОУ употребљеног на Косову мали и чак занемарљив у односу на остале здравствене ризике који су регистровани.

Комисија СЗО у извештају је проценила да је популација војника ВЈ ангажованих на терену бомбардованом авионима А-10, најризичнија група за настанак здравствених проблема (WHО Report, 2001b). Међутим применом пројектила са ОУ нису угрожени само непосредни учесници ратних сукоба, већ и њихови потомци.

ОУ може бити узрок генетских и тератогених промена плода. Генетски промене последица су промена полних ћелија родитеља и као такве наследне. До ових промена долази када се родитељи излажу јонизујућим зрачењима или се контаминирају радиоактивним материјалом радом или боравком на контаминираном терену.


51

Тератогене последице резултат су интраутериних, пренаталних излагања здравог плода. То су најчешће веома упадљиви деформитети који нису наследни.

Утврђено је да после инхалације ОУ, што је најчешћи пут контаминације војника на ратишту, долази до накупљања ОУ у семеној течности изложених. Својим удруженим, токсичним и радијационим дејством, директним и индиректним дејством ОУ може узроковати генетске промене полних ћелија.

Жене се могу контаминирати акутно, боравком током ратних дејстава, или што је чешће хронично, животом на или у непосредној близини контаминираних зона, тако да може доћи до оштећења јајне ћелије или накнадне озледе плода.

Основано се сумња да ће излагање мајке пре зачећа повећати ризик за настанак озледа плода што за последицу има повећане учесталости спонтаних прекида трудноће, смањења тежине плода на рођењу и неке малформација коштаног система.

Постоје бројни проблему у утврђивању веза између ОУ и његовог утицаја на здравље људи и животну средину у Републици Србији. Не постоји јединствени Национални план и програм истраживања и праћења здравственог стања становништва у целини, као ни посебно ризичних категорија (деце, старих и оболелих) у односу на проблем ОУ. Национални регистри болести које се обавезно пријављују, међу којима и регистри малигних болести, нису довољни за процене ризика и креирање мера заштите. Веома јасно је уочљива тенденција повећања учесталости малигних обољења, иако се многа од њих значајно смањују у земљама ЕУ. Веома често ова обољења јављају се у млађим животним добима и откривају у узнапредовалим стадијумима. Иако се појава ових обољења може теоријски повезати са присуством, односно претходном експозицијом ОУ, ипак се не може статистички и доказати узрочно-последична веза. Овај процес отежава и присуство других штетних фактора, као што су: хемијски загађивачи, неадекватна исхрана, лоше животне навике - пре свега пушење, конзумирање алкохола, недовољна физичка активност, недостатак превентивних-скрининг програма и контрола ризичних група за поједине болести. Додатно, учесталост појаве појединих болести промењена је и због миграција великих група становништва, живота у колективном смештају и стресних услова живота у бројним сукобима на територији некадашње СФРЈ. Неопходно је креирати јединствени Национални програм и формирати потпуну базу података за валидну процену ризика

5.2.2. Ефекти дејства ОУ на припаднике страних ОС који су боравили на простору

Косова и Метохије

Потврда о штетности утицаја употребе осиромашеног уранијума на здравље људи који су боравили на контаминираним територијама је документован и код припадника међународних снага које су боравиле и/или бораве на овој територији. Распоред међународних снага извршен је тако да су војници Италије и Немачке били распоређени на територији која је гађана највећим бројем пројектила, уз границу са Албанијом, док су трупе Америчке, Британске и Француске војске биле распоређене на територијама са значајно мањим бројем гађаних места.

Припадници Мировних снага ангажовани на Косову упозорени су јула 1999. године да обавезно користе заштитне маске, рукавице и спроводе друге заштитне мере на терену када долазе у контакт са деловима пројектила са ОУ. Врло брзо је упућен и тим УН, који су чинили експерти СЗО (Светске здравствене организације), МАЕА


52

(Међународне агенције за атомску енергију) и Института за радиолошку заштиту Шведске, да испита и прати целу ситуацију. Констатовано је да контаминирани локалитети нису обележени и заштићени, те да је то потребно хитно урадити и упозорити становништво да не прилази истим.

После сукоба на Косову су вршили мерења и испитивања животне средине многи међународни тимови. Најобимнија истраживања извршили су чланови екипе Уједињених нација (UNEP) у чијем Извештају су донета три важна закључка:

− На Косову, у зони употребе ОУ, нема широко распрострањене контаминације. Контаминација је потврђена само на 10-15 m од места директног поготка,

− Нема контаминације вода, − Нема опасности и ризика за здравље људи нигде, осим за оне који чувају делове пројектила веома дуго непосредно уз тело.

Британски тим састављен од 14 стручњака је до јануара 2001. године испитао 11 од 112 контаминираних локалитета (пет у Италијанском сектору и шест у Немачком). На три локалитета нису потврдили контаминацију, а на осам је нађена у веома малим вредностима повишена бета активност. Закључили су да је то занемарљиво, јер чак и одећа може да заштити од те врсте зрачења. Могућност удисања радиоактивне прашине и настанак интерне контаминације у овом извештају нису поменути. У извештају је такође речено да нема опасности за NATO војнике, иако у време подношења извештаја највећи део узорака узетих на терену још није био анализиран.

Јавно мњење земаља ЕУ било је узнемирено и тражило одговоре на питања о штетности ОУ и ризицима за сународнике ангажоване на Косову, имајући у виду оболевање војника NATO ангажованих у Заливском рату. Највеће незадовољство и реакција медија били су у Италији, због сумње да је неуобичајено велики број њихових војника ангажованих на Балканским ратиштима оболео од леукемије. Италијански медији су од самог почетка извршили снажан притисак на службе Оружаних снага Италије (ОСИ) са питањима оправданости ангажовања италијанских војника у зонама примене ОУ аргументујући то „подацима“ о повећаној учесталости лимфопролиферативних болести код војника ангажованих на територији бивше СФРЈ које су назвали Балкански синдром.

На ратиштима Балкана било је ангажовано 65.000 припадника Оружаних снага Италије, са просечним ангажовањем од 6 месеци и сталним присуством 2000 војника у Босни у региону Сарајева (Вогошћа, Рајловац, Зетра, Бутмир) и 2.500-6.000 на Косову у региону Ђаковице, Пећи, Клине и Истока.

Представник Санитетске службе ОСИ поднео је извештај и о броју и учесталости појаве малигних болести код припадника ОСИ ангажованих у Босни и на Косову. Посебно формирана Комисија размотрила је 30 случајева малигних обољења пријављених код војника ОСИ у периоду 1995-2000. године. Од тог броја је 21 оболели био ангажован на Балкану.

Већ у априлу 2001. године број оболелих је повећан на 28 (+3 Ходгин лимфома и 3 карцинома штитне жлезде), а број умрлих на 8 (сви били ангажовани у Босни). Епидемиолошки је утврђено да учесталост малигних обољења код војника ангажованих на Балкану, иако већа, није статистички значајна у односу на припаднике ОСИ ангажоване у Италији, као и ни у односу на популацију и да је значајно мања од


53

очекиване.

Овако велики број оболелих и умрлих приказан у материјалу временски се поклапа са теоријским знањима о дејству радиоактивних изотопа, али се број и врста оболења не може без праћења узрочно- последично повезати само са употребом ОУ. Могуће је да ће се у наредном периоду број оболелих од лимфопролиферативних болести смањивати а да ће број солидних малигнома бити у порасту. Комисија Санитета Италијанске војске испитала је цео случај и закључила да повећаног оболевања нема.

У складу са раније наведеном принципу дејства пројектила са ОУ на циљ др Гати је извршио истраживање и закључио да су оболења припадника међународних снага тзв. Косовски синдром узрокована нано-честицама, јер су исте пронађене у ткивима оболелих војника. Нано-честице су садржале и елементе из окружења. То значи, да чак и у ситуацији да ОУ није доказано у организму оболелог уобичајеним нпр. радиометријским методама, оно у њему може бити присутно. Могуће је да су негде у ткивима нано-честице, али је њихова количина највероватније мала да покрене ланац догађаја који непосредно узрокују болест. Дакле, др Гати сматра да је штетност ОУ у ствари индиректна и да високе дозе нису основни узрок обољења, већ нано-честице које настају на високој температури која се развија када пројектил погоди мету. (Đurović B., 2011.).

Догађаји у Италији покренули су истрагу и у другим земљама NATO савеза и то:

• у Португалији тестирано 1000 војника (1 умро од леукемије); • у Шпанији је од малигних болести оболело седам војника и два цивила који су служили на Балкану; Војска Шпаније сматрала је да то нису алармантни подаци;

• у Француској је пријављено пет случајева леукемије; • у Пољској, без оболелих, али тестирано 600 војника; • у Белгији је пријављено пет смртоносних канцера, испитано 12.000 војника; • у Холандији је пријављено „неколико“ леукемија; • у Грчкој су спроведена истраживања, без пријављених оболелих; • у Немачкој се поново истражују све откривене леукемије; • у Норвешкој, је понуђена медицинска екипа за истраживање и помоћ другима, пошто су Норвежани одбили ангажовање на Косову (AHCDU, 17.9.2001.);

• Руска влада тражила је независну истрагу.

Немачке оружане снаге у оквиру NATO организовале су биомониторинг за своје војнике. Мерења ОУ у урину показала су да војници нису били експонирани ОУ, те је закључено да и ризика за здравље нема. Како ниво уранијума у урину зависи од региона живљења, Немци су још пре ангажовања својих трупа, направили низ оваквих мерења код становника различитих региона Немачке и одредили референтне вредности садржаја уранијума у урину за поједине регионе, за сваки пол и старост становника. Ти нивои у Немачкој, као и код војника ангажованих на Косову су били прилично ниски у односу на референтне вредности ICRP (Међународне комисије за заштиту од зрачења), те је закључено да нема потребе за даљим праћењем ових војника, као ни оних ангажованих у Босни. Контролисана је додатно и вода за пиће у којој није нађен ОУ.

Војници NATO снага из Шведске били су радиометријски контролисани пре поласка на Косово и три месеца касније и утврђено је да је дошло до парадоксалног снижења садржаја уранијума у њиховом урину. Наравно, радило се о природном


54

уранијуму, а до смањења је дошло, јер га у животној средини Шведске има више него на Косову.

Амерички војници ангажовани на Балканским ратиштима на којима су коришћени пројектили са ОУ, у Босни и на Косову, нису испитивани пре доласка. Само мали број радиометријски је контролисан касније. И у Заливском рату само једна мала група Америчких војника прегледана је непосредно после излагања ОУ. Сви остали војници прегедани су тек после годину дана. Са званичним извештајима UNEP не слажу се неки истраживачи.

Chris Busby је већ марта 2001. године тврдио да UNEP извештај није поуздан, и да нити једна од наведених тврдњи није тачна. Извештај је донет на основу анализе 314 узорака од којих је у 79 укупни садржај U>10 mg/kg. Busby закључује да 46 % контаминираних узорака и то 33 % преко 10 mg/kg нису доказ одсуства контаминације широких размера, већ само контаминације довољне за дозе веће од 1 mSv спољашњег излагања, које су препоручене од Међународне комисије за заштиту од зрачења. Како спољашње излагање није главни вид експозиције ОУ, Busby сматра да је за процену ризика од излагања ОУ употребљен погрешан модел. (Busby, 2000.).

Присуство ОУ утврђивано је на два начина: на основу односа 235U и

238U и

односа 234U и

238U или на оба начина. Busby оспорава мерења на основу односа 234

U и 238

U јер овај однос није стабилан. Наиме, однос 235U и 238

U је стабилан и у природи и у пројектилима (где зависи од процеса производње односно порекла ОУ). За разлику од овог односа, однос 234

U и 238U у пројектилу се мења, јер не зависи само од наведеног

процеса већ и радиоактивног распада 238U, чији је потомак, преко краткоживећих 234

Тh и 234

Pa. У UNEP извештају је свако одступање од почетног претпостављеног односа тумачено као негативан налаз. Истовремено, у тим узорцима нису рађена мерења бета-активности, иако су 234

Тh и 234Pа и бета-емитери. Busby наводи да је у узорцима

прашине узетим покрај пута у Ђаковици измерио бета-активност 4500 Bq/kg-5000 Bq/kg (Busby, 2001.).

Тврдња да нема контаминације вода није потврђена мерењима. Busby замера UNEP комисији што није контролисала контаминацију ваздуха, важну како због ваздуха самог, тако и због вода. Посредно, поредећи резултате две различите лабораторије Busby је израчунао да је на локалитету села Врановац кишница била контаминирана са читавих 30.000 честица по литру.

И на крају, Busby закључује да све ово, као и чињеница да је за прорачун ризика коришћен модел неприкладан за честичну интерну контаминацију, јесу пропусти, те да се не може прихватити процена ризика за здравље изложених. Он сматра да се само на основу дозе не може урадити процена ризика, већ да се морају узети у обзир и врста изотопа, односно њихово полувреме распада и облик у коме се налазе (честице аеросол). У том случају, сматра да се не смеју занемарити „Те другог догађаја“ и „контаминација врућих тачака“ као могући механизми радијационе повреде. У том случају, ризик у региону малих доза узрокованих честичним контаминантима, много је већи него што се процењује на основу линеарне зависности без прага (ЛНТ).

Стога, Busby сматра да је неопходно организовати поновна, свеобухватна мерења на Косову и нову процену ризика.

2002 UNEP тим је променио став и утврдио да на Косову нису контаминирани


55

само локалитети означени на војним мапама, већ да на најмање пет зона постоји контаминација широких размера, која ипак не представља непосредну значајну претњу по здравље људи и животну средину.

У неким пројектилима са ОУ пронађени су, у трагу, и америцијум, нептунијум, плутонијум, технецијум и 236

U, што указује да је употребљени ОУ тзв. „прљави ОУ“ - произведен од ислуженог нуклеарног горива. Како су неки од наведених елемената (нпр. плутонијум), поред тога да су радиоактивни и високо токсични, њихово присуство повећава ризик за експониране. Екипе UNEP детектовале су плутонијум у траговима на неким од контаминираних локалитета на Косову. Ипак, UNEP тим је препоручио локалним властима да предузму превентивне мере, нарочито мониторинг вода, због неочекивано брзог оксидирања-корозије заосталих пројектила, и смањења њихове масе за читавих 15 % до 2001. године. Овом оксидацијом настали су оксиди растворљиви у води, који као такви могу контаминирати животну средину. Иако је количина ОУ мала и дозе испод дозвољених нивоа, потврђена је контаминација широких размера, која је откривена и у узорцима ваздуха, као и биљкама биоиндикаторима радијационог загађења-лишајевима

Питање контаминације животне средине после ратних сукоба мора се процењивати са посебним опрезом. Тако је, нпр. током конфликта на Косову објављено да су измерене повишене вредности уранијума у ваздуху изнад Мађарске. Изотопском анализом потврђено да се ради о природном уранијуму, а не ОУ. Претпоставља се да је узроковано облацима прашине са површине тла који су садржали честице промера 2,5 µm (Kerekes A. 2001.).


56

6. Мониторинг радиоактивних материјала у животној

средини

Радиоактивне материје у животној средини могу бити природног и вештачког порекла. Природни извори јонизујућег зрачења су они који нису настали људском активношћу већ су настала од расутих радиоактивних материја из дубине космоса или су настали од Сунца и доспевају на Земљу (Космичко зрачење). Радиоактивни зраци који озрачују земљу ступају у интеракцију са атмосфером стварајући нове радиоактивне материје. Космичко зрачење има већи утицај на полове земље него на екватору, због јачег електромегнетног утицаја на половима који скреће радијацију, као и на већим надморским висинама, због разређенијег ваздуха; тако је радијација на 4.000 - 12.000 m надморске висине већа за 25 %.

Слика 6.1. Нивои космичке радијације

Земљина радијација зависи од количине радионуклида који су саставни делови Земљиног омотача. Познате су стене у близини града Пососа де Колдус у Бразилу које имају радијацију око 800 пута већу од просечне. Високу природну радијацију имају извори богати са радијумом (Ромцор у Ирану). Велика радиоактивност може се наћи у води, храни и ваздуху која потиче из елемената који настају распадањем 238

U и 232To.

Веома битан извор природне радијације је невидљиви 222Ra, који настаје распадањем

238U и 232

To. Сагоревањем угља емитују се радионуклиди у ваздух. Геотермална вода може бити извор радијације (Хардел у Италији). При коришћењу фосфатне руде


57

ослобађа се радон чијим распадањем настају нуклиди.

Природна радиоактивност може се наћи и у неким грађевинским материјалима.

Вештачки извори радијације су они које је човек изградио: нуклеарне електране, техничко медицински извори и нуклеарне експлозије. Верује се да већ постојећи вештачки извори радијације на Земљи, поседују радијацију од око 5 %.

Нуклеарне електране имају за циљ да произведу електричну енергију. Фисиони реактори за производњу нуклеарне енергије користе изотоп 238

U, који се свега 0,7 % налази у руди урана, која се обогаћује или производи плутонијум, који се користи као нуклеарно језгро у нуклеарним електранама. Фиcиони реактори раде на температури од око 900 °С и расхлађују се водом. На том принципу пројектован је и изведен велики број нуклеарних централа у Европи. Опасност од радиоактивне контаминације геобиосфере од гасовитих и течних ефлуената из нуклеарних електрана су мале вероватноће. Опасности се јављају при измени и замени горива, транспорту и складиштењу радиоактивног отпада, превођењу течног отпада у чврсто стање, и активних депонија. Од преко 200 радионуклида, који настају при нуклеарној фиcији мали број доспева у живе организме, због немогућности продора на филтерима и кроз зидове. У ваздух се емитују из НЕ радиотоксичне материје: аргон (у малој мери), изотопи криптона и ксенона (у већој количини) заједно са трицијумом, а у случају неисправног рада НЕ појављују се испарљива једињења радионуклеарног јода, затим дугоживећи 90

Sr, 136, 137

Cs, 106

Ru...

Највећу и сталну потенцијалну опасност у раду нуклеарних електрана чине евентуални акциденти, при којима се емитују веће количине радиоактивног материјала, које директно озрачују човека или улазе у кружни ток метаболизма и ланце исхране у екосистемима.

Потенцијали нуклеарног оружја на планети Земљи су огромни, те су отуда присутни и велики извори емисије радиоактивног зрачења. Резултат тога је:

- повећање еколошке опасности за животну средину, - појава „атомског криминала“ - крађа и продаја оружја, трка у атомском наоружању.

6.1. Радиоактивност ваздуха

Радионуклиди су присутни у ваздуху, води и тлу, па тиме и у храни.

Свакодневно их уносимо ихналацијом ваздуха и ингестијом хране и воде. Природна радиоактивност камења и стена формира нашу планету, воду у океанима, грађевински материјал од кога су направљене наше куће.

У ваздуху су присутне радиоактивне честице, које су последица постојања природних радионуклида у животној средини, као и вештачки произведених, чије је присуство у ваздуху неизбежно и условљено технолошким развојем. Огроман напредак у области примене нуклеарне енергије, без обзира на развој екологије као научне области, неоспорно доводи до повећања радиоактивне контаминације животне средине, па тако и ваздуха. Такође, потенцијална опасност од примене нуклеарног оружја и опасност од акцидената већег и мањег обима у нуклеарним постројењима,


58

истраживачким, развојним и медицинским установама, као и могућност злоупотребе од стране организованих терористичких група, даје овом проблему још већи значај.

У природи се налази 63 радионуклида, који се могу сврстати у три групе: примарни, који су били присутни у природи и пре настанка Земље, космогени, настали у интеракцијама са космичким зрачењем и вештачки, радионуклиди потекли из нуклеарних реактора и атомских бомби (фисиони и активирани нуклиди), које је створио човек. Ова последња група, у природи је присутна у много мањим количинама од радионуклида природног порекла.

Примарни радионуклиди су широко распрострањени, типично дугоживећи са временима полуживота и до стотина милиона година. У табели 6.1 су дати примарни радионуклиди који се могу наћи у природи.

Уранијум је хемијски елемент од огромног економског и војног значаја. Битан је за развој нуклеарне енергетике и нуклеарног оружја. Природни уранијум је састављен од три изотопа 238

U (99,28 %), 235U (0,71 %) и 234

U (0,006 %). Његов садржај у ваздуху варира за различита географска подручја. Нпр. у САД (Њујорк) садржај уранијума износи 0,10 - 1,47 ng/m

3, односно 1,29 - 17,3 nBq/m3 ваздуха

Торијум има тринаест изотопа, од којих радиоеколошки значај имају 232Th и

228Th.

220Th или торон се налази у ваздуху. У околини Београда га има у просеку 0,09 -

0,11 mBq/m3, а озрачење органа за дисање које потиче од овог изотпа износи 6–60

mSv/год.

Радон 222Rn je потомак уранијумовог низа. Налази се у ваздуху, где на висини од

1m, његова концентрација износи 17,6 - 0,7 mBq/m3, при чему се она периодично мења у

току дана и током године. Те промене су синусоидног карактера. Киша и снег спирају радон из ваздушних слојева, а он врло брзо дифундује, и из вода у атмосферу. Ово је нарочито изражено у случају тектонских поремећаја, па се ова појава користи за прогнозирање земљотреса. Средња вредност апсорбоване дозе за респираторни систем човека у Србији износи 0,3 mSv/год. Радон 222

Rn заједно са оловом 210Pb чини главни

део радијационог ризика за плућа човека.

Олово 210Pb је члан уранијумовог низа који се распада у радиоактивни

полонијум 210Pо. Олово 210

Pb се лако таложи из атмосфере и има га највише у урбаним срединама, где се ослобађа услед сагоревања тетраетил олова кога има у високо октанском бензину за моторна возила. Његов садржај у атмосфери варира у интервалу 0,17 - 0,96 µg/m

3.

Калијум К-40 је широко распрострањен у природи, у ваздуху га има у концентрацији око 370 µg/m

3, док је рубидијум 87Rb присутан у земљи и водама.


59

Табела 6.1-Примарни радионуклиди који се могу наћи у природи

Радионуклид

Симбол

Време полураспада

Природна активност

Уранијум 235 235U

7,04 × 108 година

0,72 % природног уранијума

Уранијум 238 238U

4,47 × 109

година 99,2745 % природног урана; 0,5 to 4,7 ppm укупног уранијума у уобичајеним типовима стена

Торијум 232 232Th

1,41 × 1010 година

1,6 to 20 ppm у уобичајеним типовима стена, средње вредност концентрације 10,7 ppm

Радијум 226 226Ra

1,60 × 103

година 0,42 pCi/g (16 Bq/kg) у кречњаку и 1,3 pCi/g (48 Bq/kg) у вулканским стенама

Радон 222 222Rn 3,82 дана

Племенити гас; средња годишња концентрација у САД од 0,016 pCi/L (0,6 Bq/m

3) до 0,75 pCi/L (28Bq/m3)

Калијум 40 40K

1,28 × 109 година

тло - 1-30 pCi/g (0,037-1,1 Bq/g)

Други примарни радионуклиди су 50

V, 113

Cd, 115

In, 123

Te, 138

La, 142

Ce, 144

Nd, 147

Sm, 152

Gd, 174

Hf, 176

Lu, 187

Re, 190

Pt, 192

Pt, 209

Bi.

Космогени радионуклиди настају у нуклеарним реакцијама, под дејством зрачења које долази ван Сунчевог система, у највишим слојевима атмосфере. Ово зрачење, у атмосфери Земље, чини велики број честица широког дијапазона енергија. При томе настају радионуклиди који имају релативно дугачка времена полураспада. Ипак, та времена полураспада, су знатно краћа него код примарних. У табели 6.2 дати су неки уобичајени космогени радионуклиди.

Угљеник 14C се у вадуху налази у облику угљен диоксида, а његова

заступљеност у природном угљенику је 1,1 %. Средња концентрација 14C у приземном

слоју ваздуха износи 18,5 mBq/m3. Трицијум 3

H се образује у атмосфери у реакцијама космичког зрачења са језгрима атома азота и кисеоника и присутан је у концентрацији од око 5 kBq/m

3, док је 7Bе присутан у концентрацији која варира у зависности од

надморске висине у интервалу 5-150 mBq/m3.

Поред ових радионуклида, који су приказани у табели, космогени радионукиди су још и: 10

Be, 26

Al, 36

Cl, 80

Kr, 32

Si, 39

Ar, 22

Na, 35

S, 37

Ar, 33

P, 32

P, 38

Mg, 24

Na, 38

S, 31

Si, 18

F, 39

Cl, 38

Cl, 34m

Cl. Табела 6.2. Космогени радионуклиди присутни у природи


Симбол Време

полураспада Извор Природна активност

Угљеник 14 14C 5730 година

Интеракција са космичким зрачењем, 14N(n,p)14C

6 pCi/g (0,22 Bq/g) у oрганским материјалима

Водоник 3 (Трицијум)

3H 12.3 година

Интеракција са космичким зрачењем, N и O, спалација, 6Li(n,α)3H

0,032 pCi/kg

(1,2 × 10-3 Bq/kg)

Берилијум 7 7Be 53.28 дана

Интеракција са космичким зрачењем, N и O

0,27 pCi/kg (0,01 Bq/kg)


60

Човек све више користи вештачке радионуклиде што је последица свеопштег технолошког развоја. Као резултат нуклеарних проба, примене атомског оружја, као и акцидената на нуклеарним постројењима у природи се налази и једна мања количина вештачких радионуклида што је приказано у табели 6.3.

Овде треба нагласити, да је највећи број радиотоксичних елемената, настао на овај начин, вештачким путем. 10 дана после акцидента у Чернобиљу 1986. године, детектоване су радиоактивне честице у ваздуху у насељеним областима Немачке. Утврђено је присуство 137

Cs, 134

Cs, 103

Ru, 132

Te и 131

I. У протеклих 20 година цезијум

(Т1/2=30,14 год.) је за популацију угрожених области био главни чинилац спољашње и унутрашње изложености. Процењене кумулативне просечне ефективне дозе за тај период износе већином 10-30 mSv у различитим областима Белорусије, Украјине и Русије. На појединим локацијама доза је достизала 50 mSv и више. Треба поменути да су становници на овим „контаминираним“ територијама углавном примили ниже дозе од оних које примају житељи области с високим нивоима природне радиоактивности (Бразил, Индија, Иран итд.). (Л. Маринков, 1976).

У ваздуху се могу наћи све наведене врсте радионуклида, зависно од времена и начина узорковања, као и типа узорка. (Pajić N., 2010.). Табела 6.3. Вештачки радионуклиди настали као резултат људске активности


Симбол Време

полураспада Извор

Трицијум

3H 12,3 година

Нуклеарне пробе, нуклеарна индустрија

Јод 131

131I 8,04 дана

Фисиони продукт, резултат нуклеарних проба, користи се у медицини

Јод 129 129I

1,57 × 107 година

Фисиони продукт, нуклеарне пробе, нуклеарна индустрија

Цезијум 137 137Cs

30,17 година


Стронцијум 90 90Sr 28,78 година


Техницијум 99 99Tc 2,11 × 105 година

Продукт распадања 99Mo, који се користи у медицини

Плутонијум 239 239Pu

2,41 × 104 година

Продукт бомбардовања 238U

неутронима (

238U + n-->

239U-->

239Np +ß--

> 239

Pu+ß)


61

6.2. Кретање радиоактивних материјала у животној средини

Када радиоактивни изотопи доспеју у животну средину, они се врло брзо распршују и разређују, а могу се концентрисати у живим организмима и затим даље преносити ланцима исхране или укључивати у кружење у оквиру природних биохемијских циклуса. Радиоактивне супстанце могу се акумулирати у води, земљишту, седиментима или ваздуху. Концентрације су углавном веће у воденим него у сувоземним екосистемима, пошто је струјање хранљивих састојака у води брже него у земљишту.

Додатно радиоактивно зрачење појављује се као последица експерименталних експлозија атомских бомби, нарочито оних у атмосфери. Радиоактивна прашина која пада на земљу после атомских експлозија назива се радиоактивним падавинама. Ове се материје мешају са природним материјама у виду честица и аерозагађењима човека, и доспевају директно или посредно, преко ланаца исхране, до човека. На додатно радиоактивно зрачење утичу и нуклеарне електране. Из њих посредством испуштеног ваздуха, воде или чврстих радиоактивних отпадака, радиоактивне материје могу доспети у околну животну средину.

Слика 6.2. Зависност концентрације урана у биљним културама

у односу на концентрацију урана у земљишту.

Посебну опасност по живи свет представљају нуклеарне несреће (нуклеарни инциденти), које се најчешће дешавају услед изненадних кварова или хаваријских оштећења у нуклеарним електранама. У већини случајева настају пукотине на самом нуклеарном реактору, али може доћи и до пуцања расхладних цеви у парогенератору или до корозије цеви за пару које повезују парогенератор и турбину. У сва три случаја у околну средину доспевају радиоактивна пара и вода.

За разлику од нормалног рада нуклеарног реактора, када није угрожена безбедност (нулти степен), за класификацију нуклеарних несрећа користи се међународна скала од седам степени:1) ненормалност, 2) инцидент, 3) тежак инцидент, 4) несрећа, углавном у постројењу, 5) несрећа са ризиком изван реактора, 6) тешка несрећа, 7) велика несрећа. Управо у ову седму категорију сврстана је Чернобиљска нуклеарна катастрофа, односно хаваријско оштећење на нуклеарној електрани у


62

Чернобилу у Украјини априла 1986. године. Процењује се да је укупна количина расутог радиоактивног материјала (тј. ослобођеног зрачења) била око 200 пута већа од оне коју су ослободиле атомске бомбе које су 1945. године бацили Американци на јапанске грaдове Хирошиму и Нагасаки.

Од непосредних последица удеса у Чернобилу живот је изгубило око тридесет, а озрачено око пет милиона људи. Од овог броја, најмање 100.000 људи се нашло на директном путу радиоактивног облака и доживотно ће морати да буде под здравственом контролом због накнадних последица озрачења. Процењује се да ће више од 70.000 људи бити жртве рака и леукемије. Приликом овог удеса затровано је (контаминирано) и око 8.000 km

2 земљишта.

Од радиоактивних изотопа који настају било при експериментима са нуклеарним оружјем, било током несрећа на нуклеарним реакторима, известан број доспева, директно или посредно, преко ланца исхране, у организам човека. Приликом нуклеарне реакције велика количина радионуклида са довољно дугим временом полураспада лако се апсорбује у ткива организма.

Чињеница да до данас у свету ради више од 450 нуклеарних електрана и преко 300 експерименталних реактора озбиљно упозорава на потенцијалне опасности од хаваријских оштећења.

Уклањање нуклеарних отпадака, насталих приликом коришћења нуклеарне енергије, представља крупан еколошки, технолошки и здравствени проблем. Постоје три основне групе радиоактивних отпадака.

• високоактивни отпаци у течном или чврстом стању, веома опасни по живе организме и животну средину због огромне енергије коју ослобађају (искоришћено нуклеарно гориво из реактора, на пример);

• отпаци средње активности, који могу да изазову локална оштећења, али чије је издвајање и коришћење радиоактивних састојака неисплативо (искоришћени извори јонизујућег зрачења - радиоактивни громобрани, медицински и индустријски извори зрачења);

• нискоактивни отпаци велике запремине у течном, чврстом или гасовитом стању, што отежава њихов смештај, те се обично испуштају у околну средину (талози, филтери, контаминирана одећа и обућа и сл).

Радиоактивни отпаци се обично депонују у заштићеним контејнерима и чувају у дубљим слојевима Земљине коре или на морском дну. Све су ово само привремене мере, док се на налажењу трајних решења њиховог безбедног депоновања интензивно ради.

6.3. Праћење стања радиоактивности у животној средини Републике

Србије

У Републици Србији праћење стања радиоактивности у животној средини регулисано је Законом о заштити од јонизујућег зрачења и о нуклеарној сигурности

„Сл. гласник РС“, бр. 36/2009 и 93/2012.

Одредбе овог закона не односе се на јонизујућа зрачења природног порекла.


63

Послове који су регулисани Законом обавља Агенција за заштиту од јонизујућих зрачења и нуклеарну сигурност Србије и она је надлежна да:

� доноси подзаконске прописе за спровођење овог закона; � доноси Програм систематског испитивања радиоактивности у животној средини; � доноси Програм за допунско обучавање и оспособљавање професионално

изложених лица и лица одговорних за заштиту од јонизујућих зрачења; � доноси Програм за правовремену најаву акцидента; � припрема предлоге програма из члана 4. овог закона; � припрема предлог Плана за деловање у случају акцидента; � израђује упутства и процедуре потребне за спровођење мера радијационе и

нуклеарне сигурности и безбедности; � издаје, продужава и одузима лиценце за обављање радијационе делатности и

нуклеарне активности; � издаје и одузима дозволе за промет радиоактивних и нуклеарних материјала; � издаје, продужава и одузима решења правним лицима или предузетницима за

обављање послова заштите од јонизујућих зрачења, радијационе делатности или нуклеарне активности;

� издаје потврде о евидентирању извора јонизујућих зрачења; � издаје сертификате одговорним лицима за заштиту од јонизујућих зрачења; � прописује висину накнаде за издавање лиценци, дозвола, решења, потврда о

евидентирању и сертификата; � води регистар пријава и издатих лиценци, дозвола, решења, потврда о

евидентирању и сертификата; � формира и одржава базу података (централни регистар) о изворима јонизујућих

зрачења и корисницима тих извора, професионално изложеним лицима, као и о другим подацима од значаја за заштиту од јонизујућих зрачења, радијациону и нуклеарну сигурност и безбедност;

� води централну евиденцију о нуклеарним објектима, нуклеарним материјалима и радиоактивном отпаду и врши контролу евиденција које воде корисници;

� прати обим и промену нивоа радиоактивности и оцењује њен утицај на становништво и животну средину и с тим у вези налаже спровођење потребних мера и прати њихово извршавање;

� објављује годишњи извештај о нивоу излагања становништва јонизујућим зрачењима у Републици Србији;

� врши контролу испуњености услова на основу којих су издате лиценце, дозволе и решења из тач. 8), 9) и 10) овог става;

� обезбеђује јавност у раду на спровођењу овог закона и у поступку доношења подзаконских прописа;

� доставља средствима јавног информисања, надлежним државним органима и Међународној агенцији за атомску енергију информације од значаја за радијациону и нуклеарну сигурност и безбедност;

� остварује сарадњу са надлежним државним органима из свог делокруга; � самостално или у сарадњи са надлежним државним органима остварује сарадњу са

Међународном агенцијом за атомску енергију и другим међународним телима и надлежним органима других држава у вези са спровођењем овог закона;


64

� даје мишљење на захтев надлежних државних органа у вези са приступањем међународним конвенцијама и другим споразумима у области радијационе и нуклеарне сигурности и безбедности;

� обавља и друге послове утврђене законом.

Мониторинг радиоактивности у животној средини врши се ради утврђивања присуства радионуклида у животној средини и процене нивоа излагања становништва јонизујућим зрачењима и то у редовним условима, у случају сумње на акцидент и у току акцидента. („Сл. гласник РС“, бр. 36/2009.).

У случају „Р“ акцидента једна од неопходних мера поред сталног мониторинга је процена угрожености становништва, материјалних добара и животне средине који се врши различитим софтверским пакетима. (Veličković, 2015.).

6.3.1. Мониторинг ваздуха

Потенцијална опасност од удисања радиоактивних честица мора бити одређена и контролисана нивоима и врстом радиоактивних честица. Законом је регулисан садржај радиоактивних честица у ваздуху, који је дозвољено присутан у узорцима ваздуха из природне средине и радним просторијама. Такође, квалитет животне средине на територији државе Србије и града Београда, је под надзором Министарства за заштиту животне средине и просторног планирања. У оквиру контроле квалитета животне средине врши се и мониторинг ваздуха. Према закону, мониторинг радиоактивности ваздуха подразумева праћење свакодневних вредности јачине апсорбоване дозе, гамаспектрометријско одређивање садржаја радионуклида у узорцима ваздуха и гамаспектрометријско одређивање специфичне активности узорака падавина.

Извештај о Квалитету животне средине града Београда за 2014/2015. годину говори о томе да се:

• јачина апсорбоване дозе гама зрачења у ваздуху током 2014/2015. године кретала у интервалу 0,074 до 0,19 µGy/h,

• специфична активност ваздуха у Београду током 2014/2015. године за 137Cs износи 0,45 до 1,76 µBq/m

3.

Познавање концентрација радиоактивних честица у ваздуху, било да су природног или вештачког порекла, од суштинског је значаја, не само због чињенице да изложеност природној радиоактивности даје највећи допринос колективној дози светске популације, већ и због тога што је присутне радионуклиде у ваздуху, могуће користити и као трасере при проучавању циркулације ваздушних маса.


65

Табела 6.4. Средње вредности фона гама зрачења у периоду јануар-новембар 2015. године

Месец Вредност фона (µGy/h)

јануар 0,1211

фебруар 0,1202

март 0,1212

април 0,1245

мај 0,1242

јун 0,1264

јул 0,1286

август 0,1220

септембар 0,1279

октобар 0,1263

новембар 0,1255

Вредност фона гама зрачења током 2014/2015. године, просечно износи 0,1247 µGy/h. У табели 6.4. су приказани резултати, вредности фона гама зрачења у периоду јануар-новембар 2015. године, а на слици 6.6. представља њен графички приказ.

Слика 6.3. Вредности фона гама зрачења у периоду јануар-новембар 2015. године.

Просечна изложеност популације гама зрачењу, на територији града Београда

током 2015. године, није превазишла уобичајене вредности.

Једна од тачака мерења радиоактивности ваздуха је и ВТИ у Кумодражу који је укључен у национални мониторинг РС чији су резултати мерења радиоактивности у узорцима ваздуха (гамаспектрометријске анализе узорака ваздуха ) приказани на Слици 6.4 и Табели 6.5., за период јануар-новембар 2015. године. Узорковање ваздуха вршено је са два дигитална узоркивача DH-604EV.2 произвођача F&J SPECIALTY PRODUCTS, INC., који могу да обезбеде проток ваздуха 15-120 m3

/h. Почетни проток ваздуха био је 50 ± 5 m

3/h, а температура се кретала у интервалу 8 - 34 ºС, са кретањем дневних и

ноћних температура и временских прилика карактеристичних за период мај - јун.


66

Коришћен је целулозни филтер папир FJ213340 дебљине 1,77 mm са ефикасношћу од 65 % на ДОП тесту. ДОП тест подразумева, ефикасност филтера површине 100 cm

2 за филтрацију ваздуха или гаса брзине протока 32 l/min који садржи честице диоктилфталата у концентрацији од 100 µg/l.

Филтер папири се најчешће користе за узорковање честица ваздуха, због једноставности процедуре и опреме. Задржавање аеросолних честица у филтер медијуму се одвија неким од следећих механизама филтрације: директним сударима са влакнима у филтрационом материјалу, слепљивањем, дифузијом или електростатичким привлачењем. Одлучујући процес у сложеном механизму филтрације, за веће честице и веће брзине струјања ваздуха су судари са влакнима, док је дифузија одлучујући процес за врло мале честице при ниским брзинама.

За дати филтер и брзину струјања ваздуха постоји теоријска величина честице која одговара максимуму пенетрације. Честице веће или мање од ове величине се ефикасније филтрирају из струје ваздуха. Ефикасност филтера, дата од стране произвођача, се базира на тестовима вршеним са честицама величине, приближно 0.3 µm. Најчешће врсте филтера које се користе за узорковање ваздуха су: целулозни, целулозно-азбестни, филтери од стаклених влакана, од синтетичких влакана и мембрански. Целулозни филтери се уобичајено користе у аналитичкој хемији и направљени су од пречишћене целулозне пулпе.

Целулозни филтери имају добре карактеристике за узорковање ваздуха у циљу одрерђивања садржаја радионуклида. За мониторинг животне средине, потребно је узорковати бар 5.000 m

3, што је и била запремина узорака у овом експерименту. Оволика запремина се користи због оптимизације времена мерења и мерне несигурности, док су у случају ванредног догађаја довољне и мање запремине.

Гамаспектрометријска анализа је спроведена у систему калибрисаном на филтер геометрију. Као стандард коришћен је стандард направљен накапавањем радиоактивног раствора 241

Am, 109

Cd, 57

Co, 139

Ce, 203

Hg, 113

Sn, 85

Sr, 137

Cs, 88

Y и 60Co на кружни филтер

папир у хексагоналној мрежи. Нанесено је 55 тачака, од којих је свака имала запремину од 10 µl. Радиоактивни раствор је добијен разблаживањем референтног материјала IAEA. Мерење узорака ваздуха, вршено је 250.000 секунди. (Pajić N., 2010.).

Резултати и дискусија

Основно питање извршених мерења је садржај и активност 137Cs у узорцима

животне средине. Овај вештачки радионуклид се сматра изузетно токсичним и представља велику опасност по човека и живи свет. Како има значајан број сличних хемијских и метаболичких особина, са калијумом, који је градитељ мишићног ткива, познавање његовог понашања у животној средини је од виталног значаја за функционисање човека. Праћењем његове активности, можемо описати и процесе у атмосфери као што су: таложење испарења, атмосферска депозиција, обрасци настанка контаминације чије је порекло у ваздуху итд.

Специфична активност ваздуха која потиче од њега одређивана је гамаспектрометријски помоћу линије на 661,62 keV. Укупан садржај овог радионуклида у узорцима ваздуха на целулозном филтер папиру FP213340, при почетном протоку ваздуха 50 ± 5 m

3/h, температури, која се кретала у интервалу дневних и ноћних


67

флуктуација и сезонских варијација, из слоја ваздуха на висини 1,24 m од земље, је дат у табели 6.5 и на сл. 6.4.

Табела 6.5.-Специфична активност 137

Cs током 2015. године

Месец Специфична активност

(*10-5 Bq/m3

)

Мерна несигурност

(%)

јануар 2,2 10 фебруар 2,1 11 март 2 11 април 1,3 12 мај 0,4 јун 2,1 11 јул 2 11 август 2,2 10 октобар 1,1 10

Слика 6.4. Активност

137Cs у периоду јануар-октобар 2015. године

(Pajić N., 2010.).

Све вредности специфичних активности 137Cs се слажу са публикованим

вредностима, карактеристичним за град Београд и околину. Измерене активности радионуклида су прихватљиве са становишта радијационог оптерећења становништва. (Pajić N., 2010.).


68

ЗАКЉУЧАК

Утицај осиромашеног уранијума и других извора радиоактивног зрачења на животну средину веома често је занемарен услед чињенице да се ове последице не испољавају директно. Највећи број досадашњих истраживања утицаја радиоактивног зрачења бавио се директним последицама које се испољавају на здравље и живот људи. Међутим у нуклеарним пробама и у нуклеарним акцидентима, пре свега у Чернобиљу и Фукушими, у атмосферу је испуштена велика количина вештачких радионуклида што је узроковало контаминацију животне средине широких размера. У животној средини Србије могуће је детектовати произведене радионуклиде који су последица нуклеарног акцидента у Чернобиљу. Поред тога, један део животне средине Србије је контаминиран осиромашеним уранијумом током дејстава снага НАТО 1999. године. У новије време након јављања бројних накнадних последица по здравље и живот људи које повезане са посредном изложеношћу радиоактивним материјалима почиње се и са истраживањима која су првенствено везана за животну средину а самим тим и човека као неизбежног чиниоца животне средине.

Последице које се јављају услед контаминације животне средине ОУ можемо поделити:

− Директне последице примарног радиоактивног зрачења које се углавном испољавају кроз биолошке ефекте, односно физиолошке промене на живим организмима;

− Акумулације ОУ у медијумима животне средине, води, ваздуху и земљишту и улазак истих у ланац исхране;

− Индиректне последице секундарног радиоактивног зрачења након уласка у ланац исхране које се такође испољава кроз биолошке ефекте.

Доказано је да сваки радиоактивни материјал а самим тим и ОУ преко медијума животне средине воде, ваздуха и земљишта улази у ланац исхране људи и животиња где се акумулира у организме и испољава свој негативни утицај. У данашње време, након бројних трагичних искустава научници истичу да не постоји ниједна доза радиоактивног зрачења која може да се означи као потпуно безопасна, тј. свака чак и најмања доза представља оптерећење за организам.

Живи организми на површини Земље континуирано су изложени јонизујућем зрачењу из различитих извора. Уопштено говорећи, доза зрачења коју ће примити људски организам у животној средини зависе од три фактора:

− нивоа контаминације одређене територије; − миграције радионуклида у екосистему и ланцу исхране и − од животних навика и понашања угрожене популације.

Становници подручја бивше СФРЈ и војници у рејонима који су гађани муницијом са ОУ били су изложени дејству и даље се излажу на следећи начин:

− инхалацијом оксида уранијума у диму и прашини непосредно након дејства;

− заосталим гелерима у телу; − спољашњим контактом, најчешће сакупљањем делова пројектила; − уносом директно контаминиране хране и воде и − уносом хране која је контаминирана уласком ОУ у ланац исхране.

Екстремно дуго време полураспада ОУ, контаминација животне средине и улазак у ланац исхране заслужују обазрив и свеобухватан приступ и вишегодишње праћење


69

животне средине и угрожене популације. Због тога се у Републици Србији спроводе мере заштите од јонизујућих зрачења у циљу заштите живота и здравља људи и заштите животне средине од штетног дејства јонизујућих зрачења. Мере које се спроводе у складу са Законом о заштити од јонизујућег зрачења и о нуклеарној сигурности („Сл. Гласник РС“, бр. 36/2009 и 93/2012) су:

− систематско испитивање радиоактивности у животној средини; − одређивање услова за производњу, промет и коришћење извора

јонизујућих зрачења; − обезбеђивање и коришћење опреме и средстава за заштиту од јонизујућих

зрачења и контрола ефикасности те заштите; − испитивање радиоактивности, ограничавање или забрана производње,

промета и коришћења производа и сировина за производњу који су контаминирани радионуклидима изнад прописаних граница;

− вођење евиденција о изворима јонизујућих зрачења; − вођење евиденција о материјалима и сировинама којима се у техничко-

технолошком поступку повећава концентрација природних радионуклида изнад прописаних граница;

− вођење евиденција о изложености јонизујућим зрачењима професионално изложених лица, пацијената и становништва;

− утврђивање услова рада и спровођење прописаних мера заштите на раду од штетног дејства јонизујућих зрачења;

− контрола и праћење здравственог стања професионално изложених лица; − обучавање и оспособљавање кадрова у области заштите од јонизујућих

зрачења; − лична и колективна заштита људи од јонизујућих зрачења; − спровођење и примена мера из Плана за деловање у случају акцидента; − сакупљање, складиштење, третман и одлагање радиоактивног отпада; − успостављање система управљања квалитетом мера заштите од

јонизујућих зрачења; − контрола радиоактивности роба при увозу, извозу и транзиту; − спречавање недозвољеног промета радиоактивног и нуклеарног

материјала; − деконтаминација лица, радне и животне средине.

Потенцијални загађивачи животне средине радиоактивним материјама су и нуклеарне електране којих има неколико у суседним државама, затим различити технолошки процеси у којима долази до повећања концентрације природних радионуклида. Због тога је неопходно вршити систематско праћење радиоактивности, како би се проценила угроженост животне средине и омогућио правовремени одговор у случају повећања радиоактивности, као и спровођење мера радијационе сигурности и безбедности

Јединице и установе МО и ВС активно су укључене у спровођењу мера заштите живота и здравља људи и заштите животне средине од штетног дејства јонизујућих зрачења. Једна од мера је и систематско праћење специфичних активности природних радионуклида у узорцима животне средине. ВТИ у Кумодражу са својом мерном станицом која која је укљученa у систем мерења методом гама спектрометрије прати показатеље радиоактивности у ваздуху. Сва мерења вредности специфичне активности


70

праћених радионуклида, у узорцима ваздуха током 2015. године се слажу са публикованим вредностима карактеристичним за град Београд и околину. Измерене активности радионуклида су прихватљиве са становишта радијационог оптерећења становништва.


71

ЛИТЕРАТУРА

Busby C. Chris, Presentation to the Royal Society London, March 13th 2001 Occasional Paper 2001/2 Aberystwyth: Gren Audit March 12th 2001.

Busby C. Chris, Science on Trial: On the Biological Effects and Health Risks Following Exposure to Aerosols produced by the use of Depleted Uranium Weapons, International Conference against Depleted Uranium Manchester, 4th/5th November 2000.

Busby C. Chris, Wings of Death: Nuclear Pollution and Human Health. Wales. Grean Audit Ltd., 1995.

Dimitrijević Ilija, Mihailović Srbislav, Detekcija i dozimetrija radioaktivnog zračenja, VIZ, Beograd 1982.

Đurović, B., Spasić-Jokić, V., Petković, S., Fortuna, D., Selaković-Mićunović, V., Atlagić, N. (2011) Osiromašeni uranijum-metode detekcije, saniranje neposrednih efekata i prevencija kasnih posledica, Draslar partner, Beograd 2011.

Kerekes A, Capote-Cuellar A, Keteles GJ Did NATO attacks in Yugoslavia cause a detectable environmental effect in Hungary Health Phus (2001), 80(2):177-8.

Majstorović Gordana, (2013), Udžbenik za kadete VA -Fizika, Medija centar Odbrana, Beograd 2013.

Marinkov Lazar, Osnovi nuklearne fizike, Univerzitet u Novom Sadu, Prirodno matematički fakultet, Novi Sad 1976.

McDiarmid MA, Koegh JP, Hooper FJ. Health Effects of Depleted Uranium on Exposed Gulf War Veterans. Environ Res (2000), 82 (2):168-80.

Mettler F.A., Kelsey C.A., Ricks R.C., Medikcal Management of Radiation Accidents, CRC Pres, INC., Boca Raton, Florida,1990.

Miljanić M. Šćepan, Udžbenik Nuklearne Hemije, Univerzitet u Beogradu, Fakultet za fizičku hemiju, Beograd 2008.

Pajić Nataša, Samolov Aleksandra, Radijaciono opterećenje i procena izloženosti prirodnim i veštačkim radionukleidima u vojnim objektima, Beograd 2010.

Pantelić Miodrag, Golubović Dragan, (2008) Uticaj osiromašenog urana na zdravlje stanovništva i čovekovu okolinu, Konferencija - Tehnika i informatika u obrazovanju, Čačak 2008.

Popović Dragana, Stefančić Vojin, Fizika sa osnovama biofizike, Veterinarska komora Srbije, Beograd 2004.

Rajković B. Miloš, Osiromašeni uranijum, VIZ, Beograd 2011

Tomanec Rudolf, (2015), Radioaktivno zagađivane i zaštita, beleške sa predavanja . www.rgf.bg.ac.rs/.../Zastita%20zivotne%20sredine/Predavanja.

UNEP (2001) Depleted Uranium in Kosovo. post. conflict Environmental Assessment. United Nations Environmental Programme Scienfis Mission to Kosovo 5-9 november 2000.


72

Veličković Z., Divković M., Vuruna M., Bajić Z., Karkalić R., Gigović LJ. (2015) Brza analiza rizika korišćenjem razvijenih softverskih paketa za simulaciju hemijskih akcidenata, Energija, 3-4, 187-191.

Veriš Aleksandra, Ćetojević Dragana, Mijatović Danijela, Tramošljika Ljiljana, Uticaj rdioaktivnog zračenja na ljudski organizam, 1st International conference ecological safety in post-modern environment, Banja Luka 2009.

WHO (World Health Organization). (2001b). Report of the world health organization depleted uranium mission to Kosovo. Geneva: World Health Organization.

WHO/SDE/PHE/01.1(2001a). Depleted uranium: Sources, Exposureand Health Effects. World Health Organization, Department of Protection of the Human Enviroment, Geneva,

www.who.int/environmental information/radiation/depleted uranium.htm

Zakon o zaštiti od jonizujućih zračenja i o nuklearnoj sigurnosti („Sl. glasnik RS“, br. 36/2009).

МИНИСТАРСТВО ОДБРАНЕ УНИВЕРЗИТЕТ...

Documents