Radioaktiwiteit
Die menseredder en die bose moordenaar  

GevaartekenRadioaktiwiteit is die produk van atome wat disintegreer om ander soorte atome te vorm—waardeur strale ontstaan wat woekerend op ’n weerlose omgewing inwerk. Dit kan wel gebruik word om ons lewe beter te maak, maar dit het ook die potensiaal om hele wêrelddele te vernietig. Dit hang net af hoe ons dit wil gebruik…

A

Atoom met kern en wentelende elektroneLLE materie bestaan uit atome. Atome bestaan op hul beurt uit kerne wat bepaalde deeltjies bevat, asook uit ander deeltjies wat teen duiselingwekkende snelhede om die kerne wentel.

Die atoomkerne van die groot menigte stowwe om ons is uiters stabiel. Dinge soos yster kan wel verander deur te roes (met suurstof in die lug te verbind), maar daar is steeds yster in elke liewe molekule van verroeste yster wat waar ook al bestaan.

Daar is egter ander enkelvoudige stowwe, soos uraan, waarvan die atoomkerne hoogs onstabiel is. Dit beteken dat hulle voortdurend besig is om te verval of te disintegreer. Ons sê sulke stowwe is radioaktief. Hulle is ook hoogs gevaarlik.

In die proses van radioaktiwiteit verander die element heeltemal in ’n ander element of elemente. Só word uraan omgeskakel in radium, dan in radon, daarna in polonium en uiteindelik in lood.

Sekere chemiese elemente soos uraan, radium, torium, polonium en andere is altyd radioaktief. Alle ander elemente kan wel ook radioaktief gemaak word, byvoorbeeld deur kernreaktors en ander partikelversnellende apparate.

UraanLINKS: Uraan.

Foto: USGS & MII

Radioaktiwiteit word deur geleerdes beskryf as die spontane verval van atoomkerne deur die uitwerping van subatomiese deeltjies genaamd alfa- en beta-deeltjies, of van elektromagnetiese strale wat x-strale en gammastrale genoem word. Die verskynsel is die eerste keer in 1896 deur die Franse fisikus Antoine Henri Becquerel ontdek toe hy waargeneem het dat die element uraan ’n fotografiese plaat kan laat verswart hoewel die plaat deur glas of swart papier van die uraan geskei is.

Daar is spoedig vasgestel dat radioaktiwiteit ’n veel meer gekonsentreerde energiebron is as enigiets wat voorheen bekend was. Die beroemde Franse skeikundige egpaar Marie en Pierre Curie het die hitte gemeet wat met die verval van radium gepaard gaan en vasgestel dat een gram radium elke uur sowat 420 J energie vrystel. Hierdie verhittende effek duur uur ná uur en jaar ná jaar voort, terwyl die algehele verbranding van ’n gram steenkool slegs sowat 33 600 J energie lewer.

Marie CurieREGS: Marie Currie.

Ná hierdie vroeë ontdekkings is radioaktiwiteit indringend deur wetenskaplikes regoor die wêreld bestudeer. Baie aspekte van die verskynsel is ontleed, sodat ons vandag betreklik goed weet hoe om radioaktiewe stowwe te hanteer, maar ook om teen die gevare daarvan te waak.

Radioaktiwiteit is lewensgevaarlik omdat dit lewende selle doodmaak, maar as dit versigtig beheer word, kan byvoorbeeld kwaadaardige gewasse (kankers) in die menseliggaam met groot sukses daarmee vernietig word.

Radioaktiwiteit word op verskillende maniere tot die mens se voordeel aangewend. Ons kyk hieronder na twee van die voordele, maar dan ook na die onteenseglike nadele wat dit vir mens en dier kan hê.

Radioaktiwiteit se positiewe bydrae tot die mediese wêreld

ONS het reeds genoem dat die radioaktiewe stowwe gebruik kan word om kankers te behandel—of ten minste gelokaliseerde kankers, dit wil sê voordat die kanker regdeur die liggaam versprei het. Trouens, die kans op herstel is baie goed indien ’n kanker vroeg geïndentifiseer en behandel word. Maar hoe word dit gedoen?

Radioterapie—soos hierdie behandelingsmetode genoem word—is vandag besonder gespesialiseerd. Die presiese ligging van die gewas word bepaal, waarna dit met die een of ander bestralingsapparaat bestraal word. Die bestraling kom óf van natuurlike radioaktiewe isotope óf van kunsmatig verwekte X-strale.

Ioniserende radiasie kom van ’n straal of ’n radioaktiewe stof soos radium of kobalt wat in liggaamsweefsel of ’n liggaamsholte geplaas is. Die radioaktiewe materiaal kan ook deur middel van ’n drankie gesluk of binneaars ingespuit word.

Die strale maak die siek kankerselle in die mens se liggaam dood, maar dit kan ook die gesonde selle doodmaak. Gevolglik is dit net spesiaal opgeleide medici (radioloë of radioterapeute) wat die behandeling kan toepas.

Gelukkig stel tegnologiese verbeterings vandag die dokters in staat om teikenselle ál doeltreffender aan te val terwyl al hoe minder ongunstige bywerkings veroorsaak word.

Niekankeragtige toestande wat eweneens met behulp van radioterapie behandel kan word, is onder meer kropgeswel van die skildklier. Hiervoor word jodium, wat nie normaalweg radioaktief is nie, kunsmatig in ’n reaktor of siklotron radioaktief gemaak.

Sulke sogenaamde radio-isotope se gang deur die liggaam kan juis vanweë hul radioaktiwiteit gevolg word. Deur die metaboliese pad van die jodium te volg, kan sekere abnormaliteite van die skildklier gediagnoseer word.

Radioaktiewe chroom word weer gebruik om die leeftyd van rooibloedselle te bepaal.

Bloed word ook bestraal vir pasiënte wat orgaanoorplantings ondergaan omdat dit sekere komplikasies weens hierdie gevaarlike operasies kan voorkom. Ongelukkig kan bestraling egter nie gebruik word teen moontlike MIV-besmette bloed wat vir oortapping bestem is nie. Dit sal wel die MI-virusse doodmaak, maar ook die bloedselle en die bloed sal dus onbruikbaar wees.

Radioaktiwiteit se positiewe bydrae tot ons nywerhede

DIE belangrike bydrae wat die kernkragsentrale by Koeberg in die Kaap tot Suid-Afrika se totale kragopwekking lewer, is goed bekend. Wat basies daar gebeur, is dat radioaktiewe verhitting gebruik word om water in stoom om te skakel. Die stoom word gebruik om turbines te laat draai en die turbines draai generators wat elektrisiteit opwek.

Hierdie elektrisiteit word deur Eskom in sy reusagtige netwerk ingevoer en word regdeur die land benut, ook deur ons fabrieke. Ons dink nie aldag daaraan dat die wiele van voorspoed ook met behulp van radioaktiwiteit aan die draai gehou word nie!

Diagram van kernkragopwekking

Maar daar is ook ’n ander belangrike nis vir radioaktiwiteit in ons nywerheidswese—dié van voedselbestraling.

’n Aantal jare gelede was Suid-Afrika se ontluikende rooibosteebedryf in ’n krisis. Rooibostee is na die buiteland uitgevoer, maar sekere oorsese ontleders het ’n yslike knuppel in die hoenderhok gegooi deur aan te kondig dat hulle ons rooitee besmet is. Hulle het beweer dit bevat salmonella, sekere bakterieë wat onder meer voedselvergiftiging kan veroorsaak. Die krisis is ontlont deur ons rooibostee te bestraal. Deesdae is ons rooitee ’n suiwer, gesonde en gesogte produk op die wêreldmarkte.

Die bestraling van groente om die rak-leeftyd te verleng en mikro-organismes te vernietig, is ’n vorm van voedselver­werking in teenstelling met inmaak, be­vriesing en ontwatering. Groente wat bestraal mag word, is aartappels, tamaties, eiervrugte, uie, sampioene en knoffel. Al die bestraalde groente word met die Radura- of bestralingsteken gemerk. Baie min voedingswaarde gaan by lae-dosisbestraling verlore, aangesien die voedsel bloot gepasteuriseer en nie gesteriliseer word nie.

Veral in ontwikkelde lande—soos Brittanje waar die malbeessiekte al soveel opskudding veroorsaak het—is dit vandag ook algemene praktyk om kosse soos vleis te bestraal om dit kiemvry te maak. Nie almal stem saam dat dit ’n goeie ding is nie, maar die owerhede hou vol dat die bestraling die kosse nie radioaktief maak nie, terwyl dit ook nie die smaak daarvan belemmer nie. Wat meer sê, in ’n wêreld wat soveel honderde miljoene mense móét voed, is dit baie belangrik dat metodes ontwikkel sal word waardeur kos nie gou deur bakterieë bederf en oneetbaar sal raak nie.

Voedselbestraling word onder meer met gammastrale, versnelde elektrone en x-strale gedoen. Bestralings help boonop met die bestryding van skadelike insekte, swamme en ander parasiete in kos, maar dit is lank nie al nie. Nog voordele is dat dit gebruik kan om die rypwording van vrugte te vertraag of selfs kan keer dat bolplante te gou uitspruit. Dit kan glo tot die kleure in edelstene versterk!

Vrese dat die bestralingsapparate kan ontplof of "uitlek" en die omgewing met radioaktiwiteit kan besoedel, word besweer met die versekering dat die radio-isotope wat gebruik word in dubbeld verskanste houers van vlekvrye staal is.

Uit die voorafgaande blyk duidelik dat daar tog ’n sekere ongemak by die publiek oor bestraalde produkte is—en nie verniet nie. Die spoke van Hirosjima en Nagasaki, waar die atoombomme in die Tweede Wêreldoorlog eers baie Japanners oombliklik doodgemaak en toe nóg talle aan bestralingsverwante kwale laat sterf het, het immers nog glad nie tot rus gekom nie.

Die wêreld onthou ook hoe ontsettend die ekologie beduiwel is in die omgewing van die kernreaktor by Tsjernobil in die Oekraïne wat op
25-26 April 1986 so dramaties ontplof het. Dit was nie om dowe neute dat 135 000 mense wat in ’n straal van sowat dertig kilometer om die reaktor gewoon het, haastig uit die gebied verwyder moes word nie.

Die negatiewe uitwerking van radioaktiewe stowwe op die natuurlewe

ONS het in die eerste paragraaf van hierdie artikel te kenne gegee dat ons normale omgewing heeltemal vry van radioaktiewe stowwe is. Maar dit is nie heeltemal waar nie. Eintlik is die hele aarde radioaktief—en was hy nog altyd sedert die skepping—hoewel nie in so ’n mate dat ’n mens dit sommer sal agterkom nie.

Radioaktiewe stowwe kom inderdaad in relatief klein hoeveelhede in die lug, water en grond om ons voor en dit word elke dag deur ons ingesluk en ingeasem. Geen plek op land of in die see is vry daarvan nie. Dit is wat ons natuurlike radioaktiwiteit noem.

Die onnatuurlike blootstellling aan groot dosisse radioaktiwiteit is egter ’n heeltemal ander storie. Vanselfsprekend reageer verskillende organismes verskillend op oormatige bestraling, soseer dat kakkerlakke en skerpioene dalk betreklik ongeskonde uit ’n wêreldwye kernoorlog sal kruip terwyl die res van die aardse spesies maklik uitgewis sal wees of op die rand van uitsterwing sal huiwer.

Kernontploffing in die seeREGS: 'n Kernontploffing in die see. Wat doen al die bestraling nie aan die seelewe nie?

Die uitwerking van kernbestraling op die tipiese lewende sel is ontstellend genoeg. Die chaos wat dit in die sel veroorsaak, is al grafies deur ’n geleerde vergelyk met ’n "kranksinnige wat los is in ’n biblioteek". Mikroskopiese ontploffings in die sel weens die skielike toestroming van woekerende energie kan die sel óf doodmaak óf laat verander.

Bestralingskade kan meebring dat die sel ’n effens ander soort hormoon of ensiem produseer as wat hy veronderstel is om te doen, en vanweë seldeling kan daar naderhand miljoene sulke gewysigde selle wees wat dieselfde hormoon of ensiem vervaardig. Die uitwerking wat dit op die lewende wese kan hê waarin die selle voorkom, kan skrikwekkend wees.

Hoewel verslae van wesens met twee koppe en sulke misvormings stellig eerder by die wetenskap-fiksie tuis hoort, kan met sekerheid aanvaar word dat genetiese defekte en vroeë afsterwings by plante en diere waargeneem is oral waar kernbomtoetse in die verlede uitgevoer is.

Die negatiewe uitwerking van radioaktiewe stowwe op die mens

MENSE wat nie te erg aan groot dosisse kernbestraling blootgestel is nie, maar tog daarvan siek word, kan simptome soos swakheid, braking, ’n verlies aan eetlus en diarree ondervind. Hulle kan ook geneig wees tot bloeding, met vermeerderde infeksies. As hierdie simptome egter so ernstig word dat komplikasies soos ontwatering, bloedarmoede en bloedstorting intree, kan hulle sterf.

Dit op sigself is hoogs onrusbarende feite, maar dokters wat met die Japanse atoombomslagoffers gewerk het, kon veel skokkender verhale vertel van hoe kernbesmetting tot siektes soos beenmurgverval, skildklierkanker en genetiese mutasies gelei het. Dit het gepaard gegaan met sulke simptome soos haarverlies en gangreen van die tandvleise.

Nadoodse ondersoeke sou toon dat oorledenes se bloed byna geen witbloedliggaampies bevat het nie, met akute inflammasie in die slymvliese van die keel, longe, maag en ingewande.

Elkeen van ons kan maar net hoop en bid dat ons nooit op enige vlak met bestralingsiekte te doen sal hê nie, wat nog te sê ’n kernontploffing. Die aakligste verhale denkbaar kan hier oorvertel word oor die sielkundige uitwerking wat die atoombomontploffings op oorlewende slagoffers gehad het. Dog miskien moet ’n mens volstaan met hierdie eenvoudige maar veelseggende vertelling van ’n vrou wat die Nagasaki-ontploffing oorleef het:

"Ek het in die kantoor gewerk. Ek het met ’n vriend by die venster gepraat. Ek het die hele stad in ’n rooi vlam gesien, toe duik ek weg. Die glasstukke het my rug en gesig getref. My rok is deur die glas afgeruk. Toe staan ek op en hardloop na die berg waar die goeie skuiling was."

Klik hier om terug te keer na die inhoudsblad