Top 2 types de rayonnement environnemental - discuté!

Cet article met en lumière les deux types de radiations environnementales. Les types sont: (I) les radiations naturelles, et (II) les radiations artificielles.

(I) Rayonnements naturellement présents:

La plupart des gens ignorent l'existence de radiations naturelles. Toutes les formes de vie sur terre, y compris l'homme, ont évolué dans l'environnement des radiations. Toutes les substances non vivantes et toutes les formes vivantes sont exposées aux radiations naturelles. L'air que nous respirons, l'eau que nous buvons et les aliments que nous mangeons font partie du même environnement et contiennent des matières radioactives, même si elles sont en très petites quantités.

La Terre reçoit du rayonnement solaire à ondes courtes (y compris la partie visible du spectre). Un tiers de ce rayonnement est réfléchi, le reste étant absorbé par l'atmosphère, les océans, les glaces, les terres et le biote. L'énergie absorbée par le rayonnement solaire est équilibrée à long terme par le rayonnement sortant de la terre et de l'atmosphère. Ces radiations solaires à ondes courtes sont appelées radiations extraterrestres.

Ils peuvent facilement traverser l'atmosphère. La surface de la terre serait exposée au rayonnement solaire si intense que la vie serait impossible, s’il n’y avait pas différentes couches d’atmosphère qui entourent la terre. L'atmosphère élimine une grande partie des radiations solaires, notamment celles qui pourraient être mortelles. Certaines de ces radiations sont piégées par le champ magnétique terrestre, c'est-à-dire par la magnétosphère, qui constitue une zone de rayonnement de haute énergie appelée région de Van Allen.

Cette région en forme de beignet s'étend de 500 à 40000 milles au-dessus de la surface de la Terre. Le soleil émet un flux constant de lumière visible, de rayons ultraviolets (UV), infrarouges (IR) et gamma, ainsi que d’autres formes de rayonnement de l’espace. Certaines radiations frappant l'atmosphère terrestre pénètrent dans la biosphère.

Les rayons cosmiques provenant de l'espace extra-atmosphérique à grande vitesse atteignent la Terre et pénètrent profondément dans la surface. Le rayonnement naturel terrestre provient des éléments radioactifs de la croûte terrestre. Les éléments radioactifs naturels sont cosmopolites et se retrouvent partout dans les roches, dans l’eau et dans l’air, ainsi que chez tous les êtres vivants. Toutes ces formes de radiations naturelles auxquelles nous sommes exposés sont appelées radiations de fond.

Deux types principaux de rayonnements ionisants sont libérés par des dispositifs de désintégration nucléaire ou artificiels. Ceux-ci sont:

a) radiations électromagnétiques, et

b) Rayonnements particulaires.

a) Rayonnements électromagnétiques:

Ces rayonnements ont un large spectre d'énergie et leurs propriétés physiques sont semblables à celles de la lumière.

Les types de rayons suivants sont des exemples de ces rayonnements à large spectre:

i) rayons ultraviolets:

Les rayons UV proches s'étendent de la lumière visible, c'est-à-dire de 390 nm à 170 nm, tandis que les rayons ultraviolets s'étendent jusqu'à 100 nm.

(ii) Les rayons X incluent un large spectre de longueurs d'onde allant d'environ 100 nm à moins de 0, 000001 nm. Un rayon X moyen a une longueur d'onde d'environ 0, 1 nm. Ils sont moins pénétrants que les rayons gamma.

iii) Rayonnement gamma:

Le rayonnement gamma parcourt de grandes distances et pénètre facilement dans la matière. Ces rayons se présentent sous la forme d'un rayonnement électromagnétique similaire aux rayons X, à la lumière et aux ondes radio, mais ils sont plus pénétrants que les rayons X et contiennent une énergie élevée. Ils peuvent traverser complètement le corps humain endommageant les cellules en route ou être absorbés par les tissus et les os.

En passant à travers la matière, leur énergie est progressivement perdue. Des rayons gamma peuvent être générés par des tubes à rayons X à haute tension. Bien que les rayons gamma soient très pénétrants, ils peuvent être protégés par des dalles de plomb (supérieures à 2 pieds d'épaisseur), des dalles de béton épaisses (environ 3 pieds) ou de l'eau. Un rayonnement gamma externe excessif peut causer de graves dommages internes à notre corps, mais il ne peut pas y induire de radioactivité.

b) Rayonnements particulaires:

Les atomes de certains éléments émettent spontanément de très petites particules. Ces particules minuscules peuvent porter une charge électrique comme dans le cas des rayons alpha ou bêta ou elles peuvent être neutres comme dans le cas des neutrons. Ces particules sont éjectées des atomes à très grande vitesse et souvent avec une énergie énorme. On les appelle radiations particulaires ou radiations corpusculaires. Si les radiations issues de la désintégration nucléaire sont particulaires ou électromagnétiques, leurs émanations sont si pleines d’énergie et de force qu’elles peuvent causer de graves dommages aux tissus vivants.

Les types courants de radiations particulaires sont:

(i) Rayonnement alpha (particules α):

Les radiations émises par les particules α lors du passage de la matière perdent rapidement de l'énergie. Les particules alpha sont des particules chargées positivement, se déplaçant rapidement, composées de deux neutrons et de deux protons qui sont émis sous forme de rayonnement à partir du noyau de certains radio-isotopes. En raison de la présence de charges positives, ils sont déviés par des ions chargés négativement.

Ces particules sont moins pénétrantes que les rayons gamma, les particules bêta et les rayons X. Les particules alpha peuvent être facilement bloquées même par la feuille de papier. Une protection contre les radiations alpha n'est pas nécessaire car l'épiderme de notre peau dévie pratiquement toutes les radiations alpha auxquelles elle est exposée. C'est le niveau le plus bas de pollution par les particules.

ii) Radiations bêta (particules β):

Ce sont les radiations produites par les particules β qui se déplacent beaucoup plus rapidement dans l'air que les particules alpha. Les particules bêta sont des électrons extrêmement petits, se déplaçant sans à-coups, émis par les noyaux de divers isotopes radioactifs. Ils peuvent ioniser toute substance avec laquelle ils se heurtent. Le rayonnement bêta est le niveau suivant de pollution radioactive après le rayonnement par les particules alpha. Comme les particules bêta sont beaucoup plus légères que les particules alpha, elles sont plus pénétrantes que les particules alpha.

Ils peuvent pénétrer plusieurs couches de la peau humaine, une protection est donc nécessaire contre ces radiations. Ils provoquent des dommages internes à notre corps lors de l'exposition. Le corps humain peut être endommagé en restant près de la source de rayonnement bêta pendant une longue période ou en ingérant une source de rayonnement bêta (BEIR, 1988). Le verre et le métal peuvent protéger des radiations bêta. Quelques exemples de particules β sont C ¹⁴, H ³, P ³² etc.

Le tableau comparatif des rayonnements alpha, bêta et gamma est présenté dans le tableau (1) et la figure (1):

(iii) Particules de protons (H ¹ ):

Ce sont les particules chargées positivement éjectées des atomes à très grande vitesse. Chaque proton a une masse relative d'un et une seule charge positive. Ils sont moins pénétrants que les rayons gamma ou les rayons X et peuvent être bloqués par une mince feuille de papier. Leur effet est similaire à celui des particules alpha.

(iv) Neutrons énergétiques (n ¹ ):

Les neutrons sont les particules élémentaires contenues dans le noyau de chaque atome plus lourd que l'hydrogène. Ils n'ont pas de charge électrique, ils ne sont donc pas déviés ni ralentis par le passage près de particules chargées. Ils sont profondément pénétrants à cause de leur caractère neutre. Ces particules sont mortelles car elles initient les atomes à devenir radioactifs. Les neutrons sont protégés par du béton et des substances contenant de l'hydrogène, telles que la cire, l'eau, etc.

(v) rayons cosmiques:

Les radiations naturelles extra-terrestres provenant de l'espace et du soleil s'appellent des rayons cosmiques. Ils frappent la terre à grande vitesse et peuvent pénétrer dans la croûte terrestre à plusieurs milliers de pieds de roches solides. La plupart des particules de rayons cosmiques sont des noyaux atomiques chargés appelés «Primaires». Outre ces types supplémentaires de rayons cosmiques, des «Secondaires» sont également présents.

L’exposition extra-terrestre de l’homme résultant des rayons cosmiques varie légèrement avec la latitude géomagnétique et augmente avec l’altitude. Au niveau de la mer, le rayonnement cosmique est d’environ 40 millirems par an et le volume double environ tous les 1, 5 km. au dessus du niveau de la mer pour les premiers kilomètres. Ainsi, les personnes vivant à des altitudes plus élevées risquent d'être exposées au rayonnement cosmique.

Au niveau de la mer, l'exposition aux rayons cosmiques est 10% plus faible à l'équateur par rapport aux latitudes moyennes. Bien que l’intensité des radiations cosmiques dans la biosphère soit très faible, c’est-à-dire 35 m rads / an., Elles constituent néanmoins un grave danger pour les voyages dans l’espace. À environ 20 km. le rayonnement cosmique devient beaucoup plus intense.

Un pilote professionnel reçoit environ 300 m de rayonnement cosmique par an. Les personnes voyageant en avion à réaction reçoivent une exposition supplémentaire au rayonnement cosmique à des doses de 8, 5 µ Sv / h. en supersonique, il est de 16 µ Sv / h. Outre les radiations naturelles, nous sommes également exposés à diverses radiations artificielles.

(II) radiations artificielles:

Comme son nom l'indique, les radiations d'origine humaine sont produites par la désintégration artificielle de nucléides lourds due aux activités humaines. Ceux-ci comprennent les essais nucléaires, les retombées radioactives, les réacteurs nucléaires, les centrales électriques utilisant l'énergie nucléaire, le traitement des minerais radioactifs, l'utilisation de matières radioactives dans les travaux industriels, médicaux et de recherche, ainsi que d'autres sources diverses telles que l'utilisation de fours à micro-ondes, de téléphones portables, de montres lumineuses, etc. cadrans, télévision, etc. Nous discuterons en détail des sources de ces rayonnements artificiels dans le chapitre suivant, intitulé "Sources de pollution par rayonnement".