Nacházíte se zde: Úvod / Publikace / Různé / Jak je to s toxicitou plutonia

Jak je to s toxicitou plutonia

Něco z historie.

Plutonium bylo objeveno a uměle vyrobeno po prvé v r. 1940. Má několik izotopů, které jsou všechny radioaktivní. V přírodě se vyskytuje jen ve stopovém množství v některých uranových rudách. Už při jeho objevu začali v USA v projektu Manhattan (krycí název pro vývoj atomové bomby) zkoumat též jeho radiobiologické vlastnosti, které potřebovali znát zejména pro ochranu pracovníků, kteří s plutoniem pracovali. To se zkoumalo na experimentálních zvířatech, na nichž byla zjišťována distribuce plutonia v organismu. Dlouhodobé účinky plutonia se zkoumaly na větších skupinách psů, na stejném druhu se zkoumaly též účinky radia, stroncia a thoria. Z těchto pokusů vyplynulo, že vznik kostních nádorů je po aplikaci plutonia větší než po aplikaci radia či stroncia. Tento efekt se vysvětluje tím, že zatímco radium a stroncium se zabudovává do celého objemu kosti, plutonium se usazuje na kostních površích, a ozařuje tedy buňky, které se účastní růstu kosti. Podobný efekt byl pozorován též u thoria.

 

Co je radiotoxicita.

Na základě těchto i mnoha dalších pokusů a modelových výpočtů pro člověka pak byly stanoveny převodní faktory, jakou dávku může člověk obdržet po vdechnutí nebo požití jednotkové aktivity plutonia.Tyto převodní faktory byly vydány různými mezinárodními organizacemi a jsou převzaty i do naší legislativy; explicitně jsou uvedeny ve vyhlášce Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (http://www.sujb.cz/docs/v307_02.pdf) o radiační ochraně. O těchto převodních faktorech se někdy mluví jako o radiotoxicitě a z toho pak přeneseným smyslem o jedovatosti, což není správné. Plutonium je pravděpodobně jedovaté podobně jako jiné těžké kovy, u nichž se toxicita ( jedovatost) zkouší podáváním miligramových množství pokusným zvířatům a sleduje se, za jak dlouho uhynou. Takovýto pokus ale nelze dělat s prvky, které nemají stabilní izotop, tedy jsou všechny jeho izotopy radioaktivní. U takových izotopů je pak množství miligramové nebo mikrogramové tak vysoce aktivní, že pokusné zvíře zabije právě radioaktivita a jeho chemickou toxicitu tedy nelze zjistit.

Jak už bylo řečeno, plutonium má několik isotopů, z nichž nejznámější je Pu 239, které má poločas rozpadu 24 100 let a je štěpným materiálem. Vyrábělo se zejména k použití v jaderných zbraních, odtud jeho “špatná pověst“. Když ale nahlédneme do tabulek se zmíněnými převodními faktory pro vdechnutí, zjišťujeme, že přibližně stejně jako Pu 239 jsou na tom další i transuranové radioisotopy a také dva radioisotopy thoria, které se vyskytují běžně v přírodě, a také gadolinium 152. Pokud se týče požití, zde je situace obdobná, ale můžeme ještě přidat radium a polonium, které se také vyskytují v přírodě všude kolem nás.

 

Přítomnost plutonia v životním prostředí v České republice a v Japonsku.

Ve stopových množstvích se plutonium nalézá již po celé zeměkouli jako následek zkoušek jaderných zbraní v atmosféře, v malém množství též v důsledku černobylské havárie.Tato množství jsou ale tak malá, že k jejich stanovení se musí používat chemické separace z dost velkého vzorku (např. několik kilogramů zeminy či miliony kubických metrů vzduchu z ventilačních komínů jaderných elektráren) separovaná aktivita se pak umístí na tenký terčík a měří se obvykle alfa spektrometrem několik dní.

V České republice bylo v půdě nalezeno průměrně 0.27 Bq/kg, (pro srovnání - v každém kilogramu půdy se přitom nachází asi 10 až 500Bq K 40, 7 až 50 Bq Th 232 se svými dceřinými produkty a 10 až 50 Bq U 238 se svými dceřinými produkty, včetně Po 210). V Japonsku v oblasti jaderné elektrárny Fukushima 1 nalezli 0.19 až 1.2 Bq/kq, pozadí ze zkoušek jaderných zbraní je v Japonsku od nedetekovatelného množství až po 4.5 Bq /kg, takže principielně se tato aktivita nedá rozeznat od pozaďové. Nicméně, ve dvou vzorcích nalezli takový izotopový poměr, který odpovídá původu plutonia z elektrárny. Znamená to, že nadále těmto měřením musejí věnovat pozornost, ale aktivity plutonia, které našli, nepředstavují pro obyvatelstvo ani pro prostředí žádnou hrozbu. Vyvozovat, že přítomnost stopové aktivity plutonia je důkazem tavení paliva, se nezdá být na místě, protože i ve výpustích z jaderných elektráren se plutonium ve stopových množstvích vyskytuje.

 

Pro ty , kteří se chtějí o plutoniu dozvědět více, doporučujeme např. Wikipedii cs.wikipedia.org/wiki/Plutonium