التلوث الإشعاعي (إزالة-)
تلوث اشعاعي (ازاله)
Decontamination of radioactive materials -
رياض شويكاني
الملوثات المشعة مواد مشعة ضارة غير مرغوب فيها توجد داخل جسم أو على سطحه، وقد تكون على جلد الإنسان أو داخل الأجهزة التنفسية والهضمية أو على الثياب، أو على سطوح المختبرات أو الأنابيب وداخلها؛ فيجب التخلص منها وإزالتها وتختلف معالجتها تحت اسم إزالة التلوث الإشعاعي radioactive decontamination. وتعدّ هذه الإزالة خطوة أولى قبل تجميعها في نفايات مشعة.
تصنف الملوثات وفق ما تصدره من إشعاعات : ألفا αأو بتا β أو غاما γ وكذلك وفق شداتها التي تقدر في حالة التلوث السطحي بالبكرل Becquerel على المتر المربع Bq/m2 أو ما يكافئها من واحدات.
هناك مصدران أساسيان للمواد المشعة في البيئة: طبيعية وصنعية. توجد المصادر الطبيعية على سطح الأرض بتراكيز متفاوتة تختلف من منطقة إلى أخرى منذ أن تكونت الأرض. وقد تتركز هذه النظائر أو تنقل من موطنها إلى مواقع تعج فيها الحياة البشرية مرافقة بعض الصناعات غير النووية مثل؛ صناعات الأسمدة الفسفاتية، والنفط والغاز، إضافة إلى صناعة الكهرباء التي تستخدم الفحم وقوداً. أما الصنعية فتأتي عموماً نتيجة مختلف الأنشطة النووية إضافة إلى التطبيقات الطبية والعلمية. ويجب التمييز أيضاً بين التلوث السطحي الثابت الذي لا يمكن إزالته والتلوث غير الثابت القابل للإزالة .
يؤدي وجود التلوث الإشعاعي في مكان ما إلى تعرض الأشخاص الموجودين قربه؛ بانتقال هذه الملوثات إلى داخل الجسم، وخارجياً بالتعرض للأشعة المؤينة الصادرة عن هذه الملوثات. ويتأتى ضرر الأشعة المؤينة على الكائنات الحية عامة. من حيث إنها تحدث ضرراً في الخلايا عندما تمر فيها، مؤدية إلى آثار بيولوجية تصنف في صنفين رئيسيين: آثار عشوائية تحدث مهما كانت الجرعة الإشعاعية صغيرة وقد لا تظهر إلا بعد مدة من الزمن، وقد تظهر بصورة آثار وراثية أو آثار سرطانية، وآثار حتمية تحدث إذا تجاوز التعرض حدّ عتبة معيناً، وتظهر في أثناء فترة محدودة من التعرض (ساعات – أسابيع)، وتتجلى على سبيل المثال باحمرار الجلد أو الإقياء أو الدوار، ويختلف حد العتبة الذي تظهر عنده الآثار الحتمية بحسب النسيج الذي تعرض للإشعاع.
يعدّ السطح ملوثاً إشعاعياً إذا تجاوز التلوث غير الثابت 0.4 بكريل/سم2 (4 بكريل/سم2 للتلوث الثابت) من أجل مصدرات غاما وبتا ومصدرات ألفا منخفضة السمية، و0.04 بكريل/سم2 (0.4 بكريل/سم2 للتلوث الثابت) من أجل جميع مصدرات ألفا الأخرى. ويجب إزالة التلوث الثابت وغير الثابت عند تجاوز السوية الإشعاعية (5 مكرو سيفرت/سا) على السطح أو الحدود المذكورة سابقاً من قبل أشخاص مدربين بالسرعة الكلية.
وبما أن الحواس البشرية غير قادرة على اكتشاف وجود التلوثات الإشعاعية، كان لابد من إيجاد كواشف خاصة قادرة على كشف الأشعة الصادرة عن الملوثات الإشعاعية، وإعطاء قياس كمي لتركيز هذه الملوثات على السطوح. وهنا يجب الإشارة إلى أن كشف الملوثات المصدرة لأشعة بتا وألفا يحتاج إلى كواشف خاصة ذات سطح واسع ونافذة دخول رقيقة ليتم دخول الإشعاعإلى الحيز الفعال للكاشف (الشكل 1)، ويجب أن يجري القياس على ارتفاع قليل عن السطح الملوث (1 سم) والانتباه لعدم تلويث سطح الكاشف.
 |
الشكل (1) جهاز مسح إشعاعي. |
تعرف إزالة التلوث على أنها الإزالة الكلية أو الجزئية للمواد المشعة بالطرائق الفيزيائية أو الكيميائية أو الحيوية. ويضم هذا التعريف مجالاً واسعاً من عمليات إزالة التلوث عن الأشخاص والمعدات والمباني.
وتبدأ عملية الإزالة بالكشف عن المناطق الملوثة غير المرغوب وجود الملوث فيها، وكذلك عن مناطق لا تشكل الملوثات أخطاراً صحية منها، فالهدف من عمليات إزالة التلوث الجيدة هي إزالة النشاط الإشعاعي نهائياً من بيئة الإنسان بأقل تعرض إشعاعي.
هناك طريقتان لإزالة التلوث الإشعاعي: ميكانيكية وكيميائية؛ من أشهر الطرائق الميكانيكية التنظيف بطريقة الشفط vacuum cleaning، وقد يكون الشفط بمساعدة الماء (الشكل 2)، وهي فعالة عندما يكون ارتباط الملوث بالسطح ضعيفاً. أو ضرب السطح بالرمل sand blasting أو الضرب بثنائي أكسيد الكربون الصلب blasting with solid carbon dioxide أوالكشط scraping، وذلك عندما يكون ارتباط الملوث بالسطح قوياً تزال الطبقة السطحية مع الملوث. وقد يكون التنظيف باللهب flame cleaning، أو بالأمواج فوق الصوتية ultrasonic cleaning (الشكل 3)، أوبالصقل الاهتزازي vibratory finishing، كما يستعمل تبخير الملوثات بالليزر lasers vaporize contaminants. أما إزالة التلوث الخارجي لجسم الإنسان فيجب إزالته فوراً بالاستحمام بماء غير ساخن لأن الماء الساخن يساعد على فتح مسام الجلد ويؤدي ذلك إلى دخول المادة الملوثة إلى داخل الجسم.
 |
الشكل (2) إزالة التلوث بالشفط بمساعدة الماء. |
 |
الشكل (3) إزالة التلوث الإشعاعي بالأمواج فوق الصوتية. |
تستعمل الطريقة الكيميائية -على نحو رئيسي- لإزالة تلوث المكونات والمعدات المغمورة بالماء أو الموجودة في خزان، إما بمُحل كيميائي لحل الملوث وإما بتقنيات الكشط الكهربائي لإزالة الطبقة السطحية من المعدن بما فيها الملوث. كما تستعمل طرائق إزالة التلوث الكيميائية في إزالة النشاط الإشعاعي المترسب في الأجزاء الداخلية للأنابيب والمضخات والمبادلات الحرارية والمراجل؛ فيضخ المُحل أو يمرر ضمن المنظومة ليحل النشاط الإشعاعي المترسب. عندها يصبح المحل نفسه نشطاً إشعاعياً ويتم إزالة تلوثه باستعمال مرشحات أو مبادلات إيونية ion-exchange resins.
إن عملية إزالة التلوث الإشعاعي وإعادة مستوى التلوث على السطوح أو المعدات إلى المستويات المرجعية سيولد نفايات مشعة يجب السيطرة عليها ومعالجتها بالكبس أو التبخير أو الاستخلاص والتخلص منها بالتخزين المؤقت أو بالدفن في حفر خاصة معدة لذلك أو في المناجم القديمة وغير ذلك.
مراجع للاستزادة: - A. Voronina, D. K. Gupta, Remediation Measures for Radioactively Contaminated Areas, Springer International Publishing, 2018. - National Committee on Radiation Prote, Control and Removal of Radioactive Contamination in Laboratories; NBS Handbook 48, Hassell Street Press , 2021. |
- التصنيف : الكيمياء والفيزياء - النوع : الكيمياء والفيزياء - المجلد : المجلد العاشر، طبعة 2025، دمشق مشاركة :
اخترنا لكم
المجلدات الصادرة عن موسوعة العلوم والتقانات
