Klerksdorp Record - Radio-aktiewe straling van ons natuurlike omgewing
Ons word daagliks bestraal deur ons natuurlike omgewing! Die vraag kan gevra word: Is hierdie bestraling veilig, of moet ons onsself beskerm teen die natuur se straling?
Straling (of te wel bestraling) is die proses waar energie oorgedra word vanaf 'n bron in die vorm van sub-atomiese deeltjies of elektromagnetiese golwe. Dit is 'n baie breë definisie en sluit lae energie straling in, byvoorbeeld infrarooi en ultraviolet strale afkomstig van die son, tot hoë energie bronne soos dié van x-strale in 'n hospitaal.
Ons onderskei tussen natuurlike en mensgemaakte stralingsbronne. Radio-aktiewe straling behoort aan altwee kategorieë.
Radio-aktiwiteit is die proses waartydens 'n onstabiele element op die periodieke tabel, byvoorbeeld uraan, 'n spontane verval proses ondergaan. Die proses is spontaan, dit wil sê die natuurlike omstandighede rondom die element, byvoorbeeld die temperatuur, die druk en waar die element voorkom, het geen effek op die verval proses nie. Die atome van die element disintegreer en gee dan energie af (straling) in die vorm van radio-aktiewe deeltjies, soos byvoorbeeld alpha, beta of gamma deeltjies.
Is dit gevaarlik? Wel, dit hang af. Daar is twee verskillende soorte radio-aktiewe straling, ioniserende en nie-ioniserende straling. Die hoeveelheid energie wat oorgedra word tydens die verval proses bepaal in watter kategorie die straling val. As daar genoeg energie oorgedra word om 'n elektron te verwyder van 'n atoom, dan is dit ioniserende straling wat baie gevaarlik is.
Dit is die tipe straling wat negatiewe biologiese gevolge inhou. Aan die anderkant, as die energie nie genoeg is om 'n elektron te verwyder nie, dan is dit nie-ioniserende straling wat nie biologiese gevare inhou nie. X-strale is 'n goeie voorbeeld van ioniserende straling en dus moet die hoeveelheid x-strale wat 'n persoon ontvang per jaar nie die voorgestelde doseringslimiet oorskry, soos vasgestel deur die Wêreld-Gesondheidsorganisasie en die Internasionale Kommissie vir Radiologiese Beskerming. Straling as gevolg van radio frekwensies, soos byvoorbeeld FM radio en huishoudelike wifi-roeteerders is goeie voorbeelde van nie-ioniserende straling.
Agtergrondstraling is 'n groot bron van natuurlike, nie-ioniserende radio-aktiewe straling. Dit is die straling waarmee elke mens op 'n daaglikse basis in kontak kom - onafhanklik van beroep of gebied.
Die grond en klippe van die Aarde bevat onder andere radio-aktiewe elemente soos byvoorbeeld uraan, kalium, torium en radongas en dus kom hierdie tipe agtergrondstraling voor in ons kos en water. Gelukkig is die dosering en energie van hierdie bron van agtergrondstraling nie gevaarlik nie en dus hoef mense nie hulself daarteen te beskerm nie.
In teendeel, radio-aktiewe elemente soos kalium-40, koolstof-14, en lood-210 kom natuurlik voor in elke mens van geboorte af. Die tweede bron van agtergrondstraling is kosmiese strale.
Kosmiese strale is hoë-energie deeltjies wat van die buitenste ruim afkomstig is en die bronne van hierdie deeltjies kan óf ligjare ver wees, óf so naby soos die son. Die aarde se magneetveld en atmosfeer beskerm die mensdom teen meeste van die bestraling van kosmiese strale. Daar is wel deeltjies wat genoeg energie bevat om dit al die pad tot by die aarde se oppervlak te maak en dit vorm dan deel van die mensdom se daaglikse dosis van agtergrondstraling. Hoe nader die mens aan 'n bron is, hoe meer bestraling gaan hy ontvang, en dus word passasiers op 'n vliegtuig meer bestraal tydens 'n vlug, omdat die atmosfeer heelwat dunner is, byvoorbeeld 15 kilometer bo die aarde se oppervlak.
In Suid-Afrika is meeste binnelandse vlugte korter as twee ure en dus is die blootstelling aan dié tipe bestraling nie baie nie, maar dit hang natuurlik af van hoeveel 'n passasier per week of per maand vlieg. Bemanningslede van 'n vliegtuig is baie meer blootgestel en daarom word hulle kosmiesestraaldoserings gemonitor om te verseker hulle oorskry nie hulle jaarlikse dosering soos vasgestel deur die Internasionale Kommissie vir Radiologiese Beskerming nie.
Ter illustrasie, 'n retoer vlug tussen New York en Los Angeles in die VSA is ekwivalent aan een borskas x-straal. Dit is nie aardskudend baie nie, maar as 'n passasier dalk elke week of maand daardie roete vlieg dan kan hierdie tipe bestraling optel na iets wat moontlik gevaarlik kan wees op die langtermyn.
Mensgemaakte radio-aktiewe straling
Tegnies gesproke is alle radio-aktiewe verval 'n spontane, natuurlike proses, maar die mens het nou al die tegnologie ontwikkel om die energie van radio-aktiewe verval te gebruik in 'n baie streng en gekontroleerde manier vir elektrisieteitsopwekking, soos byvoorbeeld 'n kernreaktor.
Tans is daar ongeveer 440 operasionele kernreaktors in 30 lande. Op 26 April 1986 het Eenheid 4 van die Chernobyl kernreaktor, in die voormalige Sowjetunie, 'n katestrofiese kernongeluk ondergaan en stowwe soos sesium-137 en plutonium-241 het ontsnap en die hele stad, asook dele van Europa, bestraal waarvan die half-leeftye 30 jaar en 15 jaar is, onderskeidelik. Daarom is daar tot vandag toe, 34 jaar later, nog radio-aktiewe bestraling in daardie gebied as gevolg van die kernramp. Alhoewel kernkrag 'n baie effektiewe en suksesvolle manier is om elektrisiteit op te wek, kan dit alleenlik geskied onder die strengste van maatreëls juis omdat kernongelukke nie opgeruim kan word nie.
Ons ontvang daagliks radio-aktiewe bestraling van die grond onder ons voete, die kos en water wat ons daagliks gebruik, en die son wat elke dag op ons koppe skyn. Gelukkig is die hoeveelhede van hierdie tipe straling nie gevaarlik vir die mens nie en hoef ons onsself nie daarteen te beskerm nie. As mensgemaakte radio-aktiewe stowwe in die verkeerde hande beland of nie reg hanteer word nie, kan dit grootskaalse moeilikheid veroorsaak. Dit sê glad nie dat kernkrag 'n taboe is nie, dit sê net dat altwee kante van die saak versigtig opgeweeg moet word.
* Spesiale dank en erkenning aan Ruhann Steyn, die outeur van hierdie artikel. Hy is 'n dosent by die NWU in Potchefstroom by die Sentrum vir Ruimtenavorsing, en is ook die aanbieder van die gewilde RSG program Omgewingspraatjies wat elke Saterdagoggend om 06:50 uitgesaai word.