Радиоактивност в храната

От: Brigitte Butz - Баварска държавна служба за здраве и безопасност на храните

  • Свойства и срокове
    • Алфа разпад
    • Бета разпадане
    • Гама разпад
  • Естествена и изкуствена радиоактивност в храната
  • Излагане на човека на радиация
  • Радиоактивност в храната днес

Свойства и срокове

Всяка материя се състои от атоми, които от своя страна са изградени от атомното ядро ​​(протони, неутрони) и електроните около него.

В допълнение към стабилните ядра, които са стабилни практически през цялото време, има и нестабилните ядра (Радионуклиди), които се разпадат след определено време. радиоактивност е името, дадено на свойството на тези радионуклиди да се трансформират в други атомни ядра, с енергия под формата на йонизиращо лъчение става свободен. Бекерел, съкратено Bq, е SI единица за активност на радиоактивен материал.

Колко бързо се случва трансформация, не зависи от влияния като температура, налягане или присъствие на други вещества.

Скоростта на преобразуване се определя от Полуживот изразено. (Физическият) полуживот на радиоактивно вещество е периодът от време, през който половината от атомите на това вещество са се разпаднали. Количеството и активността на радиоактивно вещество се намаляват наполовина.

Всеки радиоактивен елемент има характерен период на полуразпад, който може да варира от части от секундата до милиарди години.

С опростени термини, по същество се прави разлика между следните Видове гниене:

Алфа разпад

При алфа разпад от ядрото се излъчват двойно положителни хелиеви ядра. Това са лъчи от частици. Тъй като частиците са сравнително големи, това излъчване бързо се забавя. Във въздуха те имат обхват от няколко сантиметра, в човешката тъкан само около 0,05 мм. Алфа-излъчвателите са много вредни за здравето, ако са включени (чрез храна) или вдишани (чрез дишане на въздух), тъй като след това отделят своята висока енергия директно в тъканта и по този начин водят до увреждане на клетките.

Алфа разпад

Фиг.1: Алфа разпад

Бета разпадане

Бета-минус-разпад (β-разпад)

По време на (β-разпад) електрон се изхвърля от ядрото на радионуклид. Скоростта му може да варира между почти нула и почти скоростта на светлината. Тези електрони образуват бета лъчите. Пример за β разпад е превръщането на цезий-137 в барий-137.

Фиг. 2: Бета разпадане

Бета плюс разпад (β + разпад)

Разпадането на β + се случва с богати на протони нуклиди.
От ядрото се излъчват „електрони“ с положителен електрически заряд, така наречените позитрони.

Подобно на алфа радиацията, бета лъчите са частични лъчи. Обхватът на бета-лъчение във въздуха може да бъде до няколко метра.

Бета частиците, които удрят човешкото тяло отвън, проникват само няколко милиметра, но могат да настъпят увреждания в зоните на образуване на кожата. В допълнение към алуминия, пластмасите се използват и за екраниране на бета лъчи.

Гама разпад

Гама лъчите са електромагнитно излъчване, което може да възникне като страничен продукт от алфа или бета разпадането. Следователно той е от същото естество като радиовълните, микровълните или видимата светлина. То обаче е много по-енергично.

Гама-лъчението може да проникне във всички материали и може да бъде защитено само частично от дебели оловни плочи. Гама-лъчението трудно се отслабва от човешката тъкан.

Фиг. 3: Гама-разпад

Естествена и изкуствена радиоактивност в храната

Докато има жива материя, тя е била изложена на въздействието на йонизиращо лъчение отвън и отвътре. В допълнение към това естествено излагане на радиация, от началото на 20 век е добавено допълнително облъчване от изкуствено създадени източници.

The естествена радиоактивност винаги е бил там. Причинява се от радиоактивни нуклиди от времето, когато е създадена земната материя. Те включват Например калий-40, урановите изотопи уран-235 и уран-238 и техните продукти на разпадане (напр. Радон-222, радий-226 или торий-232). Други радионуклиди непрекъснато се преформират в най-горните слоеве на атмосферата от космически лъчи, като тритий Н-3 или въглерод С-14.

Естествената радиоактивност формира основната част от дейността, присъстваща в нашата храна днес и нито е причинена от нас, нито може да бъде повлияна от нас.

Изкуствено създаден от човека Радионуклиди са известни на стотиците и не се различават по своите физически закони от естествените. Само няколко нуклида са от практическо значение за замърсяването на хората и околната среда; Те включват Б. радионуклидите кобалт Co-60, цезий Cs-134, цезий Cs-137, стронций Sr-90, плутоний Pu-238 и Pu-239 и йод I-131.

Изкуствените радиоактивни вещества в нашата среда произхождат предимно от по-ранни тестове за надземни ядрени оръжия през 50-те и 60-те години и авария в Чернобилския реактор през 1986 г. Освободените радионуклиди са достигнали до нас през атмосферата и са били измити или като прах (" Fall-out ") отлага се върху растителността и почвата.

Продуктите на делене йод-131, цезий-134 и цезий-137 са от най-голямо радиологично значение. Йод-131, с краткия полуживот от осем дни, е един от най-важните нуклеиди, свързани с дозата, поради ефектите му върху щитовидната жлеза. Цезий-134 (период на полуразпад около 2 години) и цезий-137 (период на полуразпад около 30 години) имат по-големи радиологични ефекти в средносрочен и дългосрочен план. Днес съществуват само много малки количества цезий-134, но през първите години след 1986 г. той допринася значително за дозите на облъчване.

Повечето от останалите радионуклиди сега са се разпаднали. През следващите няколко десетилетия, освен цезий-137, стронций-90 ще играе само определена роля в много ограничена степен.

В допълнение, понякога има ниски нива на радиоактивно излагане от употреба в медицината (терапия), промишлеността, търговията и науката.

Излагане на радиация за хората

За хората решаваща е не само активността на дадено вещество, но преди всичко неговият биологичен ефект, причинен от йонизиращото лъчение в човешкия организъм.

Този ефект се нарича доза (Еквивалентна доза с единица Sievert [Sv]).

Средната доза радиация за германското население е около 4,3 mSv (Milli-Sievert) на жител, като основният принос идва от естествената радиация и използването на радиоактивност в медицината. За сравнение, другите източници едва ли са значими (вж. Фиг. 4).

Естественото излагане на радиация на хората е резултат от поглъщането на естествени радионуклиди чрез храната и дишането на въздух и от облъчването отвън чрез космическа радиация и радиация от земята (земна радиация). Това е приблизително 2,1 mSv/a. Радиоактивният благороден газ радон съставлява повече от половината от естествения принос.

Средната стойност на излагането на изкуствена радиация заедно възлиза на около 1,9 mSv годишно. Почти 100% идват от медицинската област. Всички други цивилизоващи приноси напр. от технологиите, промишлеността (атомни електроцентрали) и последиците от тестовете за ядрени оръжия и аварията в Чернобил са значително по-малки от регионалните колебания в естественото излагане на радиация.

Фиг. 4

Радиоактивността в храната днес

Днес баварските храни почти не съдържат радиоцезий. Млякото, млечните продукти и селскостопанските храни от животински и растителен произход от Бавария обикновено съдържат по-малко от 1 Bq/L или Bq/kg радиоцезий.

Съдържанието на естествена радиоактивност, която основно идва от калий К-40, е около 40 до 60 Bq/L в млякото, между 30 и 150 Bq/kg в зеленчуците и около 50 до 150 Bq/kg в месото.

Следващата таблица показва сравнение на естествените и изкуствените нива на радиоактивност в нашата храна днес.