طب الأشعة

علم البيئة الإشعاعية هو فرع من علم البيئة يهتم بوجود النشاط الإشعاعي في النظم البيئية للأرض . تشمل التحقيقات في علم البيئة الإشعاعية أخذ العينات الميدانية، والإجراءات التجريبية الميدانية والمخبرية، وتطوير نماذج محاكاة تنبؤية بيئية في محاولة لفهم طرق انتقال المواد المشعة في جميع أنحاء البيئة.

تتضمن هذه الممارسة تقنيات من العلوم العامة كالفيزياء والكيمياء والرياضيات والأحياء والبيئة ، بالإضافة إلى تطبيقات في مجال الحماية من الإشعاع. وتوفر الدراسات الإشعاعية البيئية البيانات اللازمة لتقدير الجرعات وتقييم المخاطر المتعلقة بالتلوث الإشعاعي وآثاره على صحة الإنسان والبيئة. ^{[ 1 ]}

يتولى علماء البيئة الإشعاعية رصد وتقييم آثار الإشعاع المؤين والنويدات المشعة على النظم البيئية، ثم تقييم مخاطرها وأخطارها. وقد ازداد الاهتمام والدراسات في مجال البيئة الإشعاعية بشكل ملحوظ بهدف تحديد وإدارة المخاطر الناجمة عن كارثة تشيرنوبيل . ونشأ علم البيئة الإشعاعية بالتزامن مع تزايد الأنشطة النووية، لا سيما بعد الحرب العالمية الثانية، كرد فعل على تجارب الأسلحة الذرية النووية واستخدام المفاعلات النووية لتوليد الكهرباء.

بدأ التلوث الإشعاعي الاصطناعي لبيئة الأرض مع تجارب الأسلحة النووية خلال الحرب العالمية الثانية ، لكنه لم يصبح موضوعًا بارزًا للنقاش العام إلا في ثمانينيات القرن العشرين. وكانت مجلة النشاط الإشعاعي البيئي (JER) أول مجموعة من المؤلفات حول هذا الموضوع، ولم تبدأ إلا في عام 1984. ^{[ 2 ]} ومع ازدياد الطلب على بناء محطات الطاقة النووية ، أصبح من الضروري للبشرية فهم كيفية تفاعل المواد المشعة مع مختلف النظم البيئية لمنع أو تقليل الأضرار المحتملة. وكانت كارثة تشيرنوبيل أول استخدام واسع النطاق للتقنيات الإشعاعية البيئية لمكافحة التلوث الإشعاعي الناتج عن محطة طاقة نووية. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تم جمع البيانات الإشعاعية البيئية المتعلقة بكارثة تشيرنوبيل على أساس خاص. جمع باحثون مستقلون بيانات حول مستويات الجرعات المختلفة والاختلافات الجغرافية بين المناطق المتضررة، مما سمح لهم باستخلاص استنتاجات حول طبيعة وشدة الضرر الذي لحق بالنظم البيئية جراء الكارثة. ^{[ 5 ]}

كانت هذه الدراسات المحلية أفضل الموارد المتاحة لاحتواء آثار تشيرنوبيل، ومع ذلك أوصى الباحثون أنفسهم ببذل جهد أكثر تماسكًا بين الدول المجاورة لتحسين التنبؤ بالقضايا الإشعاعية البيئية المستقبلية والسيطرة عليها، لا سيما بالنظر إلى التهديدات الإرهابية المستمرة في ذلك الوقت وإمكانية استخدام " القنبلة القذرة ". ^{[ 6 ]} واجهت اليابان مشكلات مماثلة عندما وقعت كارثة فوكوشيما دايتشي النووية ، حيث واجهت حكومتها أيضًا صعوبة في تنظيم جهود البحث الجماعية.

عُقد مؤتمر دولي لعلم البيئة الإشعاعية لأول مرة عام 2007 في بيرغن، النرويج . ^{[ 7 ]} وقد سعى علماء أوروبيون من مختلف البلدان على مدى ثلاثة عقود إلى تضافر الجهود لمكافحة النشاط الإشعاعي في البيئة، إلا أن الحكومات كانت مترددة في محاولة تحقيق هذا الإنجاز بسبب السرية التي تحيط بالبحوث النووية، في ظل استمرار التنافس بين التطورات التكنولوجية والعسكرية. ^{[ 8 ]}

تهدف دراسة البيئة الإشعاعية إلى تحديد تركيزات النويدات المشعة في البيئة، وفهم طرق دخولها، وتوضيح آليات انتقالها داخل النظم البيئية وفيما بينها. ويُقيّم علماء البيئة الإشعاعية آثار النشاط الإشعاعي الطبيعي والاصطناعي على البيئة نفسها، بالإضافة إلى قياس الجرعات الإشعاعية على جسم الإنسان. ونظرًا لانتقال النويدات المشعة بين مختلف المناطق الأحيائية على سطح الأرض، تُنظّم الدراسات البيئية الإشعاعية ضمن ثلاثة أقسام رئيسية للمحيط الحيوي: البيئات البرية، والبيئات المائية المحيطية، والبيئات المائية غير المحيطية. ^{[ 9 ]}

يُعدّ الإشعاع النووي ضارًا بالبيئة على المدى القريب (ثوانٍ أو أجزاء منها) وعلى المدى البعيد (سنوات أو قرون)، ويؤثر على البيئة على المستويين المجهري ( الحمض النووي ) والعياني (السكان). وتعتمد درجة هذه التأثيرات على عوامل خارجية، لا سيما بالنسبة للبشر. يشمل علم البيئة الإشعاعية جميع التفاعلات الإشعاعية التي تؤثر على المواد البيولوجية والجيولوجية، وكذلك التفاعلات بين مختلف أطوار المادة، إذ إن كل طور منها قادر على حمل النويدات المشعة.

في بعض الأحيان، يكون مصدر النويدات المشعة في البيئة هو الطبيعة نفسها، إذ تحتوي بعض المواقع الجيولوجية على نسبة عالية من اليورانيوم المشع أو تنتج انبعاثات غاز الرادون. ومع ذلك، يُعد التلوث الاصطناعي الناتج عن انصهار المفاعلات النووية أو انبعاث النفايات المشعة من المصانع المصدر الأكبر. وقد تكون النظم البيئية المعرضة للخطر طبيعية كليًا أو جزئيًا. ومن أمثلة النظم البيئية الطبيعية كليًا المروج أو الغابات القديمة المتضررة من التلوث الإشعاعي الناتج عن حوادث نووية مثل تشيرنوبيل أو فوكوشيما، بينما قد تكون النظم البيئية شبه الطبيعية غابات ثانوية أو مزارع أو خزانات مياه أو مصايد أسماك معرضة لخطر التلوث من مصدر ما للنويدات المشعة. ^{[ 10 ]}

غالبًا ما تكون الأنواع العشبية أو ثنائية الصدفة الأساسية ، مثل الطحالب والأشنات والمحار وبلح البحر، أول الكائنات الحية التي تتأثر بالتساقط الإشعاعي في النظام البيئي، ^{[ 11 ]} نظرًا لقربها الشديد من المصادر غير الحيوية للنويدات المشعة (الانتقال الجوي أو الجيولوجي أو المائي). وتحتوي هذه الكائنات عادةً على أعلى تركيزات قابلة للقياس من النويدات المشعة، مما يجعلها مؤشرات حيوية مثالية لأخذ عينات من النشاط الإشعاعي في النظم البيئية. وفي غياب بيانات كافية، يضطر علماء البيئة الإشعاعية في كثير من الأحيان إلى الاعتماد على نظائر النويدات المشعة لمحاولة تقييم أو وضع فرضيات حول بعض التأثيرات السمية البيئية أو الأيضية للنويدات المشعة النادرة.

بشكل عام، تركز التقنيات في علم البيئة الإشعاعية على دراسة الكهرومغناطيسية الحيوية البيئية ، والكيمياء الحيوية الكهربائية ، والتلوث الكهرومغناطيسي ، وتحليل النظائر .

إن الأرض في القرن الحادي والعشرين معرضة لخطر تراكم النفايات النووية فضلاً عن احتمالية وقوع أعمال إرهابية نووية ، الأمر الذي قد يؤدي إلى حدوث تسريبات.

يمكن رصد النشاط الإشعاعي المنبعث من نصف الكرة الشمالي ^{[ 12 ]} منذ منتصف القرن العشرين. تتميز بعض النويدات المشعة شديدة السمية بفترات نصف عمر إشعاعي طويلة للغاية (تصل إلى ملايين السنين في بعض الحالات ^{[ 2 ]} )، مما يعني أنها لن تختفي من تلقاء نفسها تقريبًا. ويشابه تأثير هذه النويدات المشعة على المواد البيولوجية (المرتبط بنشاطها الإشعاعي وسميتها) تأثير السموم البيئية الأخرى، مما يجعل من الصعب تتبعها داخل النباتات والحيوانات. ^{[ 2 ]}

لم يكن من المُخطط أصلاً لبعض المنشآت النووية القديمة أن تعمل لهذه المدة الطويلة، ولم تكن عواقب إجراءات التخلص من نفاياتها مفهومة جيداً عند إنشائها. ومن الأمثلة على ذلك، تسرب نظير التريتيوم المشع أحياناً إلى البيئة المحيطة نتيجةً لإعادة معالجة الوقود النووي ، إذ لم يكن هذا التعقيد متوقعاً في أوامر إدارة النفايات الأصلية. ويصعب الخروج عن هذه الإجراءات بعد تشغيل المفاعل، لأن أي تغيير قد يُعرّض سلامة العاملين في عملية التخلص من النفايات لخطر تسرب المزيد من المواد المشعة. ولا تزال حماية سلامة الإنسان، حتى يومنا هذا، أولوية قصوى في أهداف أبحاث البيئة الإشعاعية وتقييم المخاطر.

كثيراً ما يثير علم البيئة الإشعاعية تساؤلات حول أخلاقيات حماية صحة الإنسان مقابل الحفاظ على البيئة من أجل مكافحة انقراض الأنواع الأخرى، ^{[ 13 ]} لكن الرأي العام حول هذه المسألة آخذ في التغير. ^{[ 14 ]}

• بيلسراد
• الكهرومغناطيسية الحيوية
• النشاط الإشعاعي البيئي
• الفيزياء الصحية
• إشعاع
• علم الأحياء الإشعاعي

• إريك هول (2006)، علم الأحياء الإشعاعي لأخصائي علم الأحياء الإشعاعي ، ليبينكوت.
• ويكر وشولتز (1982)، علم البيئة الإشعاعية .

• ستار: استراتيجية علم البيئة الإشعاعية المتحالفة