Horká částice

Radiace horkých částí zevnitř předmětu

Horká částice je mikroskopický kus radioaktivního materiálu, který se může usadit v živé tkáni a způsobit ozáření koncentrovanou dávkou v malém objemu tkáně.[1] Obecně jsou při stejné dávce záření horké částice v organismu považovány za mnohem nebezpečnější než vnější zářiče, které dodávají stejnou dávku záření rozptýleným způsobem.[2][3][4] Tento názor však není přijímán všeobecně.

Téma je především součástí debat o zdravotních účincích jaderných havárií, špinavých bomb nebo radioaktivního spadu z výbuchů jaderných zbraní, které mohou uvolňovat horké částice do prostředí.[5] Účinky těchto vysoce radioaktivních částic na člověka nejsou dobře známy kvůli nedostatku spolehlivých údajů o rozsahu expozice.[6] Model rizik vyplývajících z radiační expozice, který standardně používá Mezinárodní komise pro radiační ochranu (ICRP), je odvozen z dat, která pocházejí ze studií obětí vnějšího ozáření. Kritici však upozorňují, že tento přístup může podhodnocovat rizika horkých částic.

Specifika

Horké částice obsažené v jaderném spadu unášeném na velké vzdálenosti mají velikost od 10 nanometrů do 20 mikrometrů,[7] zatímco částice v místním spadu mohou být mnohem větší (100 mikrometrů až několik milimetrů). Horké částice mohou být identifikovány Geigerovým počítačem nebo autoradiografií, tj. přiložením rentgenového filmu. Jejich stáří a původ lze určit podle jejich izotopového podpisu.

Vzhledem k jejich malé velikosti mohou být horké částice spolknuty, vdechnuty nebo se mohou dostat do těla jiným způsobem. Buňky v jejich okolí pak jsou dlouhodobě bombardovány koncentrovanou dávkou záření. Stejná dávka záření z externího zdroje zasáhne celý organismus, takže relativní dávka na jednotlivé buňky je mnohem menší.[8][9]

Odhad zdravotního rizika

Vláda Spojeného království ustavila Výbor zkoumající radiační rizika vnitřních zářičů (CERRIE - Committee Examining Radiation Risks from Internal Emitters), který provedl v průběhu tří let nezávislý odborný přezkum zdravotních rizik vnitřních zářičů (tj. horkých částic). Výbor svá zjištění zveřejnil v roce 2003. Ve studii se nepodařilo dosáhnout konsenzu, ale většina členů výboru se přiklonila k názoru, že současný model rizik používaný ICRP adekvátně odhaduje riziko horkých částic, přestože je z velké části odvozen ze studií osob, které přežily vnější ozáření.

Podle výboru jsou případné rozdíly mezi vnitřními a vnějšími zdroji záření adekvátně zahrnuty ve stanovených parametrech ve fyziologických modelech (relativní biologická účinnost, kinetické faktory); tj. že vnitřní záření se nezdá být podstatně nebezpečnější než stejné množství externě dodávaného záření. Zaznamenali však značné úrovně nejistoty ohledně odhadů dávek pro vnitřní zářiče, zejména pokud jde o méně běžné radionuklidy, jako je 239Pu a 241Am, ale i pro mnohem běžnější, jako je 90Sr.

Dva z dvanácti členů nesouhlasili s celkovými závěry, zejména Christopher Busby, který obhajuje kontroverzní fyzikálně-biologické mechanismy, které nazývá "teorie druhé události" a "teorie fotoelektrického efektu", u kterých se domnívá, že požité částice by mohly značně zvyšovat rizika.

Jiná studie do značné míry potvrzuje zjištění CERRIE, i když zdůrazňuje nedostatek užitečných údajů, značné nejistoty ohledně přesnosti a existence důkazů pro alespoň nějaké minimální „zvýšené buněčné mutace po vystavení záření z horkých částic“.[10]

Podle další studie nelze expozici tkání „horkým částicím“ realisticky modelovat pomocí zavedených dávkových konceptů, protože kumulativní radiační expozice se pohybuje mezi několika MSv v těsné blízkosti částice a téměř nulovou pro zbývající tkáň. Extrémně nehomogenní expozice však znamená, že je zasažena pouze malá část tkáně a vysoce ozářená mikroskopická oblast tkáně v bezprostřední blízkosti částice odumírá. V důsledku toho se velká část dávky ukládá do odumírajících buněk, které již nemohou zmutovat a jsou tedy biologicky neúčinné. Biologická účinnost horkých částic je proto pravděpodobně nižší než u vnějšího ozáření.[9]

Původ částic

Horké částice uvolněné do životního prostředí mohou pocházet z běžného provozu jaderných reaktorů, z jaderných havárií nebo z jaderných výbuchů.[6] Významným zdrojem horkých částic byly obě největší havárie jaderných elektráren. Jak havárie v Černobylu, kde došlo k proražení jádra reaktoru, tak havárie ve Fukušimě. Zdrojem mohou být i neudržované nebo divoké skládky jaderného odpadu. Horké částice jsou také součástí černého deště a dalšího jaderného spadu z výbuchů jaderných zbraní, včetně více než 2000 testů jaderných zbraní v polovině 20. století.[11] Další možností vzniku horkých částic je indukovaná radioaktivita působením neutronového záření z jaderného výbuchu.

Jaderné testy za studené války zahrnovaly i zkoušky, při kterých byl štěpný materiál rozptýlen, ať už v podobě plutoniových par, plutoniových aerosolů různých velikostí, částic oxidu plutonia nebo dalších částic potažených plutoniem, případně i větších kusů konstrukčních materiálů kontaminovaných plutoniem.[11]

Dalším zdrojem mohou být nehody satelitů a dalších zařízení. Havárie družice Kosmos 954 uvolnila horké částice z její palubní jaderné elektrárny BES-5.[11]

Dalším potenciálním zdrojem jsou nehody při přepravě jaderných zbraní nebo jaderného odpadu. V oblasti severozápadního grónského města Qaanaaq (dříve Thule) se zřítil bombardér Boeing B-52 Stratofortress s jadernými zbraněmi, které sice nevybuchly, ale byly nárazem poškozeny a uvolněný radoioaktivní materiál byl následujícím požárem roznesen do okolí.[12][11]

Při výrobě nebo přepracování jaderného paliva mohou vznikat tzv. palivové blechy, které lze nalézt v některých zařízeních zpracovávajících vyhořelé jaderné palivo.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Hot particles na anglické Wikipedii.

  1. ↑ KŘIVOHLÁVEK, Jiří. Radioekologie, studijní materiály předmětu C6830. S. 131. Informační systém Masarykovy univerzity [online]. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Ústav chemie [cit. 2024-12-05]. Roč. 2016, s. 131. Dostupné online. 
  2. ↑ What Are The Different Types of Radiation?. nrc.gov [online]. United States Nuclear Regulatory Commission, 2020-03-19 (Last Reviewed/Updated) [cit. 2024-12-04]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. ↑ Radiation in Everyday Life. www.iaea.org [online]. nternational Atomic Energy Agency, 2014-11-21 [cit. 2024-12-04]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. ↑ SCOTT, Bobby R. Health Risk Evaluations for Ingestion Exposure of Humans to Polonium-210. Dose-Response [online]. SAGE Publications, 2007-04-01 [cit. 2024-12-04]. Roč. 5, čís. 2. Dostupné online. DOI 10.2203/dose-response.06-013.Scott. (anglicky) 
  5. ↑ DUBEAU, Jacques; DJEFFAL, Salah; SUN, Jiansheng; ALI, Fawaz. Eye-lens dose rate conversion factors due to hot particles and surface contaminations on the cornea. S. 041511. Journal of Radiological Protection [online]. IOP Publishing, 2022-12-01 [cit. 2024-12-04]. Roč. 42, čís. 4, s. 041511. Dostupné online. DOI 10.1088/1361-6498/acad0e. (anglicky) 
  6. ↑ a b LANG, S; SERVOMAA, K; KOSMA, V M; RYTÖMAA, T. Biokinetics of nuclear fuel compounds and biological effects of nonuniform radiation.. S. 920–934. Environmental Health Perspectives [online]. EHP Publishing, 1995-10 [cit. 2024-12-04]. Roč. 103, čís. 10, s. 920–934. Dostupné online. DOI 10.1289/ehp.95103920. (anglicky) 
  7. ↑ SAARI, H.; LUOKKANEN, S.; KULMALA, M.; LEHTINEN, S.; RAUNEMAA, T. Isolation and Characterization of Hot Particles from Chernobyl Fallout in Southwestern Finland:. S. 975–984. Health Physics [online]. Health Physics Society, 1989-12 [cit. 2024-12-04]. Roč. 57, čís. 6, s. 975–984. Dostupné online. DOI 10.1097/00004032-198912000-00013. (anglicky) 
  8. ↑ CHARLES, M W; HARRISON, J D. Hot particle dosimetry and radiobiology—past and present. S. A97–A109. Journal of Radiological Protection [online]. IOP Publishing, 2007-09-01 [cit. 2024-12-04]. Roč. 27, čís. 3A, s. A97–A109. Dostupné online. DOI 10.1088/0952-4746/27/3A/S11. (anglicky) 
  9. ↑ a b BURKART, Werner; LINDER, Hanspeter. Hot particles in the environment: Assessment of dose and health detriment. S. 310–315. Sozial- und Präventivmedizin SPM [online]. Springer Nature, 1987-11 [cit. 2024-12-05]. Roč. 32, čís. 6, s. 310–315. Dostupné online. DOI 10.1007/BF02078168. (anglicky) 
  10. ↑ CHARLES, M W; MILL, A J; DARLEY, P J. Carcinogenic risk of hot-particle exposures. S. 5–28. Journal of Radiological Protection [online]. IOP Publishing, 2003-03-01 [cit. 2024-12-05]. Roč. 23, čís. 1, s. 5–28. Dostupné online. DOI 10.1088/0952-4746/23/1/301. (anglicky) 
  11. ↑ a b c d DANESI, Pier Roberto. Hot Particles & the Coldwar, Investigating Fallout from Nuclear Testing. www.iaea.org [online]. International Atomic Energy Agency, 2014-05-19 [cit. 2024-12-05]. Dostupné online. (anglicky) 
  12. ↑ Final Report Issued on 1968 Thule Crash. The New York Times [online]. The New York Times Company, 1970-03-01 [cit. 2024-12-05]. Dostupné online. (anglicky) 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!