Good Mood

Legge til to ekstra nøytroner til den letteste element og hydrogen blir radioaktive, tjene navnet tritium. Selv før Three Mile Island-ulykken i 1979 regulatorer bekymret for at denne allestedsnærværende biprodukt av kjernefysiske reaktorer kan utgjøre en trussel for menneskers helse. Det AMERIKANSKE Environmental Protection Agency (EPA), var bare syv år gammel når det sette den første regler om bøker for tritium i 1977., Men mye har skjedd i de senere tiår, og det er ikke bare en lengre liste av atomulykker.
Tsjernobyl og Fukushima meltdowns slippe løs masse av tritium, men så har en tilsynelatende endeløs rekke av lekkasjer på aldring reaktorer i USA og andre steder. Slike lekkasjer har bedt om EPA for å kunngjøre den 4. februar planer om å besøke standarder for tritium som har funnet sin vei inn i vann—såkalte tritiated vann, eller MTO—sammen med risiko grenser for individuell eksponering for stråling og lagring av kjernefysisk avfall, blant andre problemstillinger rundt kjernekraft.,
byråets siste kunngjøringen i Federal Register merk at tritium nivåer så høyt som på 3,2 millioner picocuries per liter (pCi/L) i grunnvannet har blitt rapportert til US Nuclear Regulatory Commission (NRC) i noen kjernefysiske anlegg. (En curie er en enhet av stråling-stråling; en picocurie er en trillionth av en curie.) Som er 160 ganger høyere enn det som er standard satt tilbake i 1977 av den unge EPA—og NRC har gjort målinger enda høyere på noen kjernefysiske anlegg., «På grunn av disse utgivelsene til grunnvann på disse områder, og relaterte undersøkelser som byrået finner det forsvarlig å reexamine sin første antakelse i 1977 at vannet vei er ikke en vei til bekymring,» EPA uttalte i sin innlevering.
Denne nye vurderingen er sannsynlig vise seg utfordrende, men som tritium er vanskelig å få et grep på både fra et radiologisk og helse perspektiv. På den ene siden er det tegn til at risikoen fra tritium er ubetydelig, og gjeldende standarder er mer enn føre-var-prinsippet., På den annen, det er også noen bevis for at tritium kan være mer skadelig enn opprinnelig tenkt.
Eller, som en helse-fysiker som har studert tritium for årene observerer, på 1970-tallet, EPA ikke stole på alle helse-studier i innstillingen sin opprinnelige standarder. I stedet, EPA tilbake beregnet akseptable nivåer av tritium i vann fra stråling levert av allerede bevart radionuklider fra kjernefysiske våpen testing i overflatevann., «Det er ikke en helse-basert standard, det er basert på hva som var lett oppnåelig,» merknader David Kocher av Oak Ridge Center for Risk Analysis, som har vurdert helserisiko fra tritium og brukte 30 år ved Oak Ridge National Laboratory. Standarden på 20.000 pCi/L av drikkevann gjort samsvar lett. «Ingen drikker vann overalt var hvor som helst i nærheten, så det koster ingenting å møtes.»
Av EPA ‘ s beregninger, i 1977 standard bør resultere i en ekstra stråledose på mindre enn fire millirems, eller 40 microsieverts per år, om beløpet fra en kiste X-ray., (En rem er en dosering enhet av x-ray og gamma-ray-stråling; en s lik 100 rems.) Men standarden stiller spørsmålet: er tritium trygt å drikke?
Naturlig bakgrunn
EPA er nødt til å ta hensyn til komplekse, men sparsomme data om tritium eksponeringer i å formulere nye standarder. Beregninger av eksponering nivåer må ta hensyn ikke bare nivåene i farvannene rundt atomkraftverk, men også hvor mye drikkevann eksponering det er, så vel som stråling fra naturlige kilder.
Høyt i atmosfæren kosmiske stråler produsere fire millioner curies verdt av tritium hvert år., Dette stemningsfulle tritium regner ut i overflatevann. Atomkraftverk verden over produsere omtrent samme beløp årlig, selv om produksjonen (og utslipp) varierer blant fasiliteter. For eksempel, i Beaver Creek kjernekraft anlegg i Pennsylvania er den største produsenten av tritiated vann i USA, i henhold til NRC-poster, churning ut omtrent 1,5 curies verdt per megawatt elektrisitet som produseres. Enda mer rømming i damp fra kraftverk som Palo Verde i Arizona, der tre reaktorer kombineres for å veller ut mer enn 2000 curies verdt av tritiated steam per år.,
Men både kjernekraftverk og kosmiske stråler, blir oppveid av størrelsesordener av arven av kjernefysisk bombe testing. Ved hjelp av tritium utløser til å eksplodere atomvåpen aboveground produsert store mengder atmosfærisk tritium. For hver busslast med nuclear blast, omtrent syv megacuries av tritium som resulterte. Til tross for en slutt på aboveground testing, noe som fører til en topp i tritium produksjon i 1963, bombe-laget tritium henger, råtnet bort over en halveringstid på 12 år., For tritium nivåer for å komme under 1 prosent av det opprinnelige beløpet utgitt av kjernefysiske våpen testing vil dermed ta syv halve livet, eller 84 år. «Innstilling av alle de hydrogen bomber aboveground sendt en enorm puls i atmosfæren,» notater Kocher, som også er medlem av National Council on Radiation Protection og Måling. «Det er i utgangspunktet overalt.»
faktisk, alle drikker tritiated vann., «Mennesker er utsatt for små mengder av tritium hver dag, siden det er allment spres i miljøet og i næringskjedene,» som EPA peker i sin offentlig informasjon på radionuklide.
Det bomb-laget tritium vil til slutt råtner helt bort (forutsatt test ban holder), forlater kraftverk og kosmiske stråler som de viktigste kildene, sammen med mindre bidrag fra tritium i photoluminescent tegn og lignende. Men kjernekraftverk har ikke gjort en god jobb for å inneholde tritium, enten fra damp eller vann lekkasjer på AMERIKANSKE planter., I 2005 en gruppe bønder i Illinois hell saksøkt utility Exelon for tritiated vann rømmer fra Braidwood kjernekraftverk som hadde forurenset sine brønner, selv om nivåene var under dem satt av EPA.
Og det er minst 400,000 kubikkmeter tritiated vann nå på lager i Japan er ødelagt Fukushima Daiichi atomkraftverk kompleks, som ble utsatt flere meltdowns etter 2011 jordskjelv og påfølgende tsunami., En rekke teknologier det filtrere ut 62 forskjellige radioaktive partikler skapt av Fukushima meltdowns—og etterlot seg bare tritium, i stor grad fordi det er vanskelig og dyrt å skille vann fra vann. Selskaper som Kurion, som allerede bidrar til å filtrere ut radionuklider som cesium, tyder på at de har en løsning hvis den Japanske ønsker å eliminere tritium som godt. «Det er opp til TEPCO og det Japanske folk til å bestemme hva de ønsker å gjøre med at vann, sier materialer forsker Gaetan Bonhomme, visepresident for strategisk planlegging og tiltak i Kurion., «Det er en radionuklide og den ikke forårsaker offentlig anliggende.»
Kurion prosessen konsentrerer radionuklide i et lite volum av vann. En rettighetsbeskyttet materiale så fanger tritium og lagrer det—og vil ikke slippe den til oppvarming over 500 grader Celsius. «Det er stabilt i en ulykke,» Bonhomme notater.
teknologien kunne anvendes hvor tritium produseres, inkludert aldring atomreaktorer i USA Det er håp om Bonhomme, og andre som ved å tilby en løsning for tritium og andre kjernefysisk avfall, kan de bidra til å lette frykt for fisjon som en kilde til elektrisitet., Men en eventuell behandling vil være mer kostbart enn bare dumping tritiated vann. «Hvis det var egentlig alt om vitenskap, ville vi slippe de fleste av tritium fra kjernekraft i vannet strømme, fordi det er den beste måten å fortynne det,» Bonhomme innrømmer.
Så spørsmålet blir: Er behandling for tritium verdt det? Og at svaret avhenger av risikoen.
big C
Kreft er den viktigste risikoen fra mennesker inntak av tritium. Når tritium henfaller det spytter ut en lav-energi elektron (omtrent 18,000 elektron volt) som rømmer og smeller inn i DNA, en ribosomet eller noen andre biologisk viktige molekyler., Og, i motsetning til andre radionuklider, tritium er vanligvis en del av vann, så det ender opp i alle deler av kroppen og derfor kan, i teorien, fremme noen form for kreft. Men som også bidrar til å redusere risikoen: alle tritiated vann er vanligvis skilles ut i mindre enn en måned.
Noen bevis antyder slags stråling som sendes ut fra tritium—en såkalt beta-partikkel—er faktisk mer effektivt ved å forårsake kreft enn høy-energi stråling, for eksempel gamma stråler, selv om huden kan blokkere en beta partikkelen., Teorien er at lav-energi elektron faktisk produserer en større effekt fordi den ikke har energi til å reise så langt og spre sin innflytelse ut. På slutten av sin atom-skala tur det leverer de fleste av sine ioniserende energi i en relativt begrenset spor snarere enn å kaste all energi langs banen som en høyere energi partikkel. Dette er kjent som tetthet av ionisering, og har blitt vist med lignende form for stråling som kalles en alfa-partikkel.
Ionisering er det som gjør stråling farlige for menneskers helse., I hovedsak, det radioaktive partikler dundre inn i et atom eller molekyl, og presser ut et elektron eller annen partikkel, som forlater atom eller molekyl i en siktet eller ionisert staten. Disse ladede molekyler kan da føre til andre skader som de samhandler med andre atomer og molekyler. Som inkluderer skade på DNA, gener og andre cellulære mekanismer. Over tid er dette DNA ustabilitet resulterer i en høyere sjanse for å få kreft. Som et resultat, forskere jobber under den forutsetning at et beløp av stråling utgjør en helserisiko.,
Tetthet av ionisering foreslår tritium eksponering kan ha en økt risiko for å forårsake kreft. The National Institute for Occupational Safety and Health beregner kompensasjon på grunn energi arbeidstakere som utvikler kreft som kan ha blitt forårsaket av eksponering for ioniserende stråling med en slik utvidet biologiske effekten av tritium i tankene som gjør fondet for 200 000 eller så personell som tjenestegjorde i kjernefysisk test nettsteder, atom-veteraner (selv om noen hadde noen tritium eksponering).,
Men det er ingen definitiv epidemiologisk studie for å vurdere den sanne risikoen for tritium, og dyrestudier er også mangelvare. Kreft priser i Japansk overlevende av kjernefysiske bomber falt på Hiroshima og Nagasaki kan avsløre lite fordi de ikke ble utsatt for tritium heller. «Du trenger stor studie bestander for å ha noen sjanse for å se noe som helst,» Kocher notater, og at penger er rett og slett ikke tilgjengelig. «Det er ingen overbevisende grunn til å bruke de pengene som kreves for å gjøre dette.»
for Å gjøre ting enda mer komplisert, tritium er radioaktivitet er vanskelig å oppdage., Fordi elektronet tritium spytter ut er ikke en gjennomtrengende eller høy-energi partikkel, er det vanskelig for stråling overvåkingsutstyr for å selv oppdage. Som gjør måling av stråledose fra tritium vanskelig. «Dosimetri har vært et problem,» Kocher notater. «Jeg tror en avgjørende betydning for epidemiologisk studie er sannsynligvis umulig.»
faktisk det aktuelle National Research Council innsats for å bestemme risiko for lungekreft fra som bor i nærheten av et kjernekraftverk i USA vil ikke undersøke den spesifikke risikoen fra tritium lekkasjer., «Vår studie vil ikke være å undersøke kreft risiko fra lekkasjer som separate hendelser, så det vil ikke være en nyttig kilde til informasjon for det formål å knytte kreft forekomst og død av kreft med tritium inntak,» bemerket Ourania Kosti, leder av den pågående studie og en senior program officer ved Institutt for Medisin av National Academies, i en e-post svar.
Denne mangel på data som kan vanskeliggjøre EPA ‘ s nye rulemaking., Føderale myndigheter kan velge å opprettholde eksisterende standarder (slik det har vært gjort etter re-evalueringer i det siste) eller ser på hva den enkelte stater har gjort, selv om overalt bildet er fortsatt tåkete av usikkerhet.
Noen land, for eksempel i Colorado og California, har satt lavere mål for tritium i drikkevann. For eksempel, den U.S. Department of Energy har avtalt å rengjøre overflaten farvannet rundt sin tidligere kjernefysiske våpen produksjonsanlegg Steinete Leiligheter i Colorado til nivået av 500 pCi/L., Ved sammenligning nivåer av tritiated vann finnes i en overvåking og i nærheten av den lekker Oyster Creek atomkraftverk i New Jersey nådde 4,5 millioner pCi/L, selv om ingen tritiated vann har blitt oppdaget av stedet ennå.
På Braidwood i Illinois den tritiated vann hadde spredt seg via lekkasjer i en sky, og nådde nivåer 1600 pCi/L i grunnvannet under nærliggende gård felt. Hvis konsumert i et helt år, tritiated vann på det nivået ville føre til en ekstra dose av stråling av omtrent 0.3 millirem., Det er 1000 ganger mindre enn den mengden av stråling fra naturlige kilder absorbert av den gjennomsnittlige Amerikaner i et år, og 12 ganger mindre enn den dosen absorberes i løpet av en enkelt flight over hele USA For sammenligning, en kiste x-ray, som også faller inn i klassen av stråling som ser ut til å være mer biologisk effektiv, resulterer i en dose av fire millirem.
potensialet innocuousness reiser spørsmålet om strengere standarder er virkelig trengte—som er besluttsomhet EPA gjort den siste tiden har det revisited disse standardene på slutten av det 20. århundre., «Jeg tror nivåer av tritium i drikkevann i dag er lav nok til at jeg ville ikke bekymre deg,» Kocher sier. «Den gode nyheten om tritium er at: selv om du inhalerer eller innta en forferdelig mye, det kommer til å skylle ut av kroppen.»Han legger til: «Bare har et par øl, og du er ferdig.»