الرادون من لعنة الفراعنة إلى سرطان

aheseky · #1 25-10-2007, 02:16 PM

بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
-==--=-=-=
الرادون من لعنة الفراعنة إلى سرطان
مقدمة:

"من المهم للإنسان الذي يسعى لإدراك روح الطبيعة فيسبيل الإبداع أو التفسير أن يفتش عن التحولات التي طرأت على صورة الطبيعة نتيجة تطور العلم" هايزنبيرغ فإذا حاولنا أن نضع إطارا لهذه الصورة من منظورنا الخاص وضعنا في البداية بانوراما عامة لمكونات صورة الكون بالشكل التالي:

1- المادة : التي تؤلف كل ما يحيط بنا من المجرات و تعنقداتها من الأبراج و النجوموالكواكب، إلى جميع الأجسام الحية و غير الحية التي تحيط بنا بما في ذلك أجسامنا .

2- المادة السوداء الباردة : التي تعمل على عدم انفلات الكون ، وهروبالمجرات عن بعضها هروبا لا نهائيا.كما أنها تمنع انسحاق الكون على نفسه انسحاقا آنيا يعيده إلى big bang جديد.

3- الإشعاع أو الفوتونات : بدءا من أشعة غاماحتى الأشعة المترية الراديوية مرورا بالأشعة السينية و الأشعة فوق البنفسجية والأشعة المرئية و الأشعة تحت الحمراء الحرارية الفعل و الأمواج الميللي مترية والسنتي مترية. وبالتأكيد هذه العناصر تختلف عن (الماء والنار والتراب) فلقد عملالفضول والحاجة عبر السنين إلى تفسير كثير من تفاعلات المادة وحالتها وتأثيراتالإشعاع ومصادره وبقيت المادة المعتمة الأكثر غموضا والتباسا وكان القرن الماضي وأواخر ما سبقه متفردا بعلومه وإنجازاته العلمية وخاصة النووية التي بدأت على يدبيكرل عام1896 باكتشافه للإشعاع الطبيعي لأملاح اليورانيوم وذلك محض صدفة وتتابعت الإنجازات في هذا المجال . ومن بين العناصر ذات الإشعاع المكتشفة الرادونالذي تم اكتشافه في عام 1900 على يد دورن Friedrich Ernst Dorn وتحديد خواصه على يدرذرفورد و سودي في عام 1902وربما عرف الفراعنة هذا الغاز وخواصه قبل ذلك بكثير.

الرادون هو أحد نواتج تحلل عنصر اليوارنيوم المشع في سلسلة الإشعاع الطبيعي,إن النشاط الإشعاعي للرادون أي التحلل تلقائيًا إلى عناصر مشعة أخرى يمكنهاأن تلتصق بذرات الغبار الموجودة في الجو يتنفسها الإنسان فتلتصق بجدار الرئتينوتقوم بدورها بالتحلل إلى عناصر أخرى، وأثناء هذا التحلل تشع أشعة ألفا ( نواة ذرةالهليوم ) وهي أشعة مؤينة و الأشعة المؤينة تسبب تأين الخلايا الحية؛ وهو ما يؤديإلى تغيرات كيميائية في الخلية مما يدي إلى أحد أمرين إما تغيرات دائمة في الخلاياوبالتالي حدوث خلل وراثي أو تداخلات متأخرة مثل السرطانات أو تحدث ضررا يؤدي إلىموت الخلايا فموت العضو فموت المتعضية..وخلال العقد الماضي اقر العلماء بإجماع علىاعتبار أن غاز الرادون السبب المحتمل للإصابات السرطانية في بني البشر.

ولكن لحسن الحظ فإن مثل هذا النوع من الأشعة ـ أشعة ألفا ـ عبارة عن جسيم اتثقيلة نسبيًا، وبالتالي تستطيع أن تعبر مسافات قصيرة في جسم الإنسان ( الجلد فقط فيحالة التعرض الخارجي ) أي أنها لا تستطيع أن تصل إلى خلايا الأعضاء الأخرىلتدميرها؛ وبالتالي يكون سرطان الرئة هو الخطر المهم والمعروف حتى الآن الذي يصاحبغاز الرادون. وتشير التقديرات إلى أنه يتسبب في وفاة ما بين 15 آلاف إلى 22 ألفا فيالولايات المتحدة لوحدها نتيجة الإصابة بسرطان الرئة.

مخطط يظهر الوفاة الناتجة عن بعض المخاطر في الولايات المتحدة و يظهر الرادون كأعلى نسبة وتعتمد خطورة غاز الرادون على كمية ونسبة تركيزه في الهواء المحيط بالإنسان، وأيضًا على الفترة الزمنية التي يتعرض لها الإنسان لمثل هذا الإشعاع،وحيث إن هذا الغاز من نواتج تحلل سلسلة اليورانيوم؛ لذا فهو موجود في التربة والصخور، وتكون نسبة تركيزه عالية جدًا في الأماكن الصخرية أو الحجرية المغلقة، مثلأقبية المنازل والمناجم والفوالق الصخرية ومثل قبور الفراعنة المبنية في وسطالأحجار والصخور، وهذا بالفعل ما وجد عند قياس نسبة تركيز هذا الغاز في هذهالأماكن. وبالتالي يؤدي مكوث الإنسان فترة زمنية طويلة بها إلى استنشاقه كمية كبيرةمن هذا الغاز الذي يتلف الرئتين، ويسبب الموت بعد ذلك. وهذا ما ذهب إليه العلماء فيتفسير لعنة الفراعنة بأنها تحدث نتيجة لتعرض الأشخاص الذين يفتحون المقابرالفرعونية لجرعة مكثفة من غاز الرادون.يقول ألفرد هوايتد ( 1841 - 1947 ) " ما منأمر ذي بال إلا و سبقنا أحدهم إلى قوله دون اكتشافه " كما أن وليدات الرادون تشكل خطورة كبيرة إذا تم أستنشاق الرادون وذلك لكونها صلبة تستقر في الرئة ويمكن أنتنتقل مع الدم إلى أعضاء هامة في الجسم وتترسب بها. كما يستخدم غاز الرادون في اطاربعض العلاجات التي تسمى العلاجات الراديولوجيا والتي تكون بشكل أساسي علاجاتبالاستحمام بحمامات مياه ساخنة او ينابيع مياه معدنية ساخنة يكون فيها تركيزالرادون 1 - 4.5 / 6.0 kbq .

? الخواص الفيزيائية و الكيميائية للرادون :

الرادون ( Rn ) ( radon ) هو عنصر غازي وحيد الذرة خامل كيماوياً مشع موجودفي الطبيعة . وهو عديم اللون والرائحة والطعم، شديد السمية، وإذا تكثف فإنه يتحولإلى سائل شفاف، ثم إلى مادة صلبة معتمةRn222 ومتلألئة. وعمر النصف له
يوم 3.38

aheseky · #2 25-10-2007, 02:26 PM

. يوجد للرادون ثلاثة نظائر :

1 - الأكتنون actinon Rn219 : يهمل عادة هذاالنظير عند تقييم الجرعة الإشعاعية الطبيعية وذلك لندرة وجود نظير اليورانيوم235أساس السلسة التي ينحدر منها هذا النظير من جهة (0.7% من اليورانيوم) وبسبب نصفعمره القصير (3.92ثانية) من جهة أخرى ولذلك يتلاشى هذا النظير قبل خروجه من التربةإلى البيئة.

2 - التورون thoron Rn220 : يعتبر نظيرا مهما وذلك لكون نسبةإنتاجه متساوية تقريبا والرادون222 .

3 - الرادون radon Rn222 .

ينتمي الرادون إلى عامود الغازات النبيلة أو الخاملة في الجدول للعناصر (جدول مندليف) الذي يضم غازات الهليوم و النيون و الأرغون و الكريبتون و الأكزينون. فذرة الرادون كباقي الغازات النادرة نادرا ما تتفاعل و تشكل جزيئات. لذلك يمكنها أنتنتشر بحرية عبر كل المواد النفوذة للغازات لأنها خاملة كيميائيا. و الرادون غازعديم اللون و الرائحة و لا يمكن كشفة بالحواس البشرية، لذلك يعتمد في كشفه بشكلرئيسي على كشف الأشعة المرافقة لتفككه وتفكك وليداته. غاز الرادون أثقل من الهواءسبع مرات ونصف مما يودي إلى وجوده في الأسفل دائماولكنه يشكل حوالي1 من 1020 منهواء الجو فهو لا يشكل طبقة قريبة من سطح الأرض و إنما يختلط تقريبا بشكل متجانس معالهواء الداخلي للمنازل حيث يكون تركيز الرادون داخل المنازل بشكل عام أعلى من 2إلى 10 مرات منه في الخارج لذا فإنه غالبا ما يهمل التعرض للرادون خارج المنازل.

والرادون شديد الذوبان في التلوين. لذلك غالبا ما يستخدم التلوين منأجل استخراج الرادون المنحل في الماء في العينات المائية من أجل قياس تركيز الرادونفيها. و من الجدير بالذكر، أن الرادون متوسط الانحلال في الماء و بعض السوائلالأخرى. يبين الجدول (2) معامل الانحلالية للرادون في بعض السوائل المشهورة. كمايعتبر الفحم الفعالِ ماص جيد للرادون لذلك غالبا ما يستعمل من أجل استخراج الرادونمن الماء و من أجل قياس الرادون المعلق في الماء.

? مصادر الرادون :

إن المصدرين الأساسيين للرادون في الوسط الخارجي هما التربة و الماء فيمايلي شرح مبسط لبعض أهم هذه المصادر.

1-التربة والصخور:

إن حوالي 80% من غاز الرادون المنبثق إلى الوسط الخارجي ينتج عن الطبقة العليا للأرض. وبالطبعفإن وجود الراديوم 226 وبالتالي اليورانيوم 238 هو السبب في إصدار الرادون فيالتربة وبالتالي تختلف من مكان إلى أخر حسب الطبيعة الجيولوجية وتتركز في الصخورالجرانيتية والفوسفاتية. يعبر عن كمية اليورانيوم الموجود في مكان ما بجزء منالمليون من الوزن((ppm أو بالفاعلية النوعية والتي يعبر عنها بالبيكو كوريلليورانيوم في غرام واحد من المادةpci/g والعلاقة بين هذين التعبيرين بالنسبةلليورانيوم هو 1pci/g=1 ppm وبشكل عام فإن صخور القشرة الأرضية تحوي حوالي 1pci/g والتربة حوالي 0.7pci/g .

يمكن تقسيم اصدار الرادون من التربة والصخور إلىمرحلتين المرحلة الأولى تتجلى بالخروج من الفلزات إلى الوسط البيني ،أما المرحلةالثانية فتتجلى بالخروج من هذا الوسط إلى الهواء.فكل تفكك لذرة راديوم موجودة فيحبيبات التربة أو الصخور سيعطي ذرة رادون. فإذا كان إنتاج هذه الذرة قريب من سطحالتربة فيمكنها الهروب إلى الوسط الخارجي. إن كمية إصدار الرادون من التربة تتوقفعلى عدة عوامل منها النفوذية ورطوبة التربة،...الخ.، وتؤثر أيضا عملية تفككه ليعطيعنصرا صلبا هو البولونيوم قبل أن يبلغ السطح في معظم الأحيان, يعرف معدل الإصدارعلى أنه الفعالية المنطلقة بواحدة المساحة بواحدة الزمن.وتعرف كمية الرادون القابلةللتحرر إلى الغلاف الجوي بواسطة معامل يدعى معدل الإنتاجللرادون:

P=E.R.?

حيث: : ?ثابت التفكك للرادون (2.06*10-6 s-1 )

E : معامل الإصدار

R : النشاط الإشعاعي للراديومفي المنطقة (الوسط المدروس)

كما يعرف معدل التحرر(الأنبثاق) الكليT بالشكل:

T=P.?= E.R.?.?

حيث ? : كثافة جسم المادة (kg/m3 )

يعتمد إصدار الرادون من التربة على كمية انبثاقه من حبيبات مادة التربةوعلى انتقالية (انتشاره) عبر مسامات التربة إلى الوسط الخارجي. وقد وجد أن معاملانبثاق الرادون بشكل عام من الصخور أكبر منه من التربة والمعادن.

2- الماء:

يعتبر الرادون متوسط الانحلالية فيالماء، حيث تزداد انحلاليته بنقصان درجة حرارة الماء. لذلك عندما تسير المياهالجوفية الباردة عبر صخور التربة الجوفية تمتص كمية لا بأس بها من الرادون. عندمايسخن الماء أو يحرك فإن كمية كبيرة من الرادون تنفلت و تنطلق إلى الوسطالخارجي.

تعتمد بشكل رئيسي كمية الرادون في الماء على عاملين: الأول هوالمواصفات الجيولوجية المحلية ، و الثاني نوع الماء. فمن أجل العامل الأول فقدذكرنا في الفقرة السابقة أن كمية الرادون تعتمد على نوع و مواصفات الصخور الموجودة. أما نوع الماء المستخدم فهو عامل مهم جدا، حيث وجد أن الرادون الناتج عن الماء يشكلمشكلة في البيوت التي تستخدم مياه الآبار بشكل مباشر، بينما لا يكون مشكلة فيالبيوت التي تعتمد على شبكة المياه العامة. وذلك لأنه عادة يتم حفظ مياه الشبكةالعامة من أجل المعالجة و من ثم التخزين و بعد ذلك التوزيع الوقت الذي يتفكك فيهالرادون و نواتج تفككه المنحلة في الماء قبل أن يصل البيوت.

لقد قدر بشكلعام أن تركيزه قدره 10000 بيكو كوري باللتر من الرادون بالماء سيضاف حوالي 1 بيكوكوري باللتر (37Bq/m3) في الهواء الداخلي للمنازل بافتراض الاستخدام العادي للماء. وقد وجد أن متوسط مستوى الرادون في مياه الآبار يتراوح بين 500 و 170000 بيكو كوريباللتر. يمكننا تحديد ثلاث مصادر رئيسية لغاز الرادون في المياه السطحية :

1 - الرادون الناتج عن الرادويوم 226 الموجود في المحلول و المعلقات .

2 - الرادون المترافق مع تدفق المياه الجوفية .

3 - انتشار غازالرادون مع الرسوبيات المتوضعة في الأسفل .

يتم فقدان الرادون بسرعة منالمياه السطحية إلى الجو بواسطة الانتشار ولذلك تشارك المحيطات بحوالي 1% من كميةالرادون الصادرة إلى الوسط الخارجي ويعود ذلك إلى أن محتوى ماء البحر من اليورانيومو الراديوم أصغر بكثير من محتوى التربة و الصخور.

وأما في المياه الجوفيةفيعزى وجود الرادون في المياه الجوفية إلى تفكك الراديوم الموجود في الصخور والتربة و الذي انحل في هذه المياه و إلى الرادون المنحل في هذه المياه الجوفية والناتج من تفكك الراديوم غير الموجود على تماس مع هذه المياه .

aheseky · #3 25-10-2007, 02:27 PM

3 - موادالبناء:

تحوى مواد البناء المصنوعة من التربة و الصخور مثل (الإسمنت،البلوك،... الخ) على مواد مشعة ذات منشأ طبيعي مثل اليورانيوم و الراديوم و بالتاليفهي تولد الرادون. لهذه المواد نفوذية كافية لينطلق الرادون المتولد ضمنها إلىالوسط الخارجي. أما المواد ذات المنشأ غير الأرضي (مثل الخشب) فهي تحوي كمية منخفضةجدا من الراديوم. تختلف كمية الرادون الصادرة عن نوع معين من مواد البناء بشكلكبير من عينة إلى أخرى حتى ولو كان تركيز اليورانيوم في كلا العينتين واحدا.حيث وجدأن معدل إصدار الرادون يتغير مع الظروف البيئية والتي أهمها الرطوبة و الضغط.وذلكيعود لتأثير الرطوبة والضغط على إرتداد ذرة الرادون الناتجة عن التفككات الإشعاعيةللراديوم</SPAN>

M I D O · #4 25-10-2007, 03:32 PM

من اهم المواضيع فى منتدى الثانوية

مجهودك رائع وانتا من الكبار من البداية وليس من النهاية وهذا ما احترمه فيك

انك كبير من البداية

استمر فى النجاح وكلنا ندعو لك