Odpady promieniotwórcze – rodzaje, sposoby ich utylizacji i składowania. Wpływ promieniowania jonizującego na organizm człowieka

Odpadami promieniotwórczymi nazywa się takie substancje, które posiadają w swoim składzie izotopy promieniotwórcze, a ich zawartość przekracza dozwolone normy. Należy bowiem zdać sobie sprawę, że pierwiastki promieniotwórcze towarzyszą nam na każdym kroku, zawarte są nawet w pokarmach które spożywamy. Jednak ich ilość mieści się w granicach normy. Skąd zatem biorą się odpady promieniotwórcze? Największa ilość odpadów pochodzi oczywiście z reaktorów jądrowych. . Może to być zarówno wypalone paliwo jądrowe pochodzące z reaktorów bądź rozmaite przedmioty , które uczestniczyły w przeróbce paliwa lub w inny sposób miały kontakt z materiałami promieniotwórczymi. Okazuje się jednak , że źródłem odpadów promieniotwórczych są nie tylko reaktory jądrowe. Aby paliwo mogło zostać dostarczone do reaktora najpierw muszą być wydobyte i przerobione rudy uranu, który jest głównym pierwiastkiem wykorzystywanym jako źródło energii w reaktorach. Odpady powstają także podczas przygotowywania paliwa jądrowego no i oczywiście w trakcie eksploatacji reaktorów jądrowych, zarówno tych pracujących dla branży energetycznej jak i reaktorów przeznaczonych do celów naukowych.

Odpady są także pozostałością po likwidowanych reaktorach jądrowych. W takim przypadku odpadami są także elementy konstrukcyjne reaktora, bowiem przez cały czas miały kontakt z materiałem radioaktywnym i uległy skażeniu.

Jednak energetyka jądrowa nie jest jedynym sektorem generującym odpady promieniotwórcze. Materiały radioaktywne są bowiem obecnie powszechnie stosowane nie tylko w przemyśle (np. radiometryczne metody kontroli jakości węgla, jądrowe metody geofizyczne ) ale także do celów medycznych (diagnostyka i terapia) i naukowych. W Polsce wypalone paliwo jądrowe pochodzi z dwóch reaktorów, które są reaktorami badawczymi. Są to reaktory EWA i MARIA. Jednak jest to stosunkowo niewielka ilość odpadów w porównaniu z innymi źródłami.

Widać więc, że odpady promieniotwórcze mogą powstawać w różny sposób, mogą mieć także różną postać i przede wszystkim różną aktywność, która jest uzależniona od zawartości w odpadzie pierwiastków promieniotwórczych. Aktywnością źródła promieniotwórczego nazywa się szybkość rozpadu czyli stosunek średniej liczby jąder rozpadających się w danej jednostce czasu do tego czasu. Można to zapisać jako:

We wzorze tym to tzw. stała rozpadu promieniotwórczego. Jednostką aktywności jest bekerel (Bq). Aktywność danego źródła promieniotwórczego wynosi 1 bekerel jeśli w ciągu każdej sekundy dochodzi średnio do jednego rozpadu promieniotwórczego.

Widać więc, że odpady promieniotwórcze mogą mieć różną aktywność i stąd właśnie kilka klas odpadów. Klasyfikując odpady do danej klasy bierze się jeszcze pod uwagę ich stan skupienia oraz czas połowicznego rozpadu czyli czas w którym ulega rozpadowi połowa jader pierwiastka promieniotwórczego.

Biorąc pod uwagę ostatnie kryterium mówi się zatem o odpadach krótkożyciowych, których czas połowicznego zaniku nie przekracza trzydziestu lat oraz o odpadach długożyciowych o czasie połowicznego rozpadu czasem przekraczającym nawet tysiące lat.

Pod względem aktywności dzieli się odpady na trzy klasy. Mogą to być odpady:

* niskoaktywne

* średnioaktywne

* wysokoaktywne.

Odpady promieniotwórcze mogą mieć postać zarówno gazową jak i ciekłą lub stałą.

Odpady promieniotwórcze stanowią źródło promieniowania jonizującego, które może być bardzo niebezpieczne dla człowieka. Dlatego tak ważne jest przestrzeganie określonych zasad przy składowaniu odpadów promieniotwórczych. Przede wszystkim należy dążyć do minimalizowania wielkości generowanych odpadów promieniotwórczych. Substancje, które zostały zaszeregowane jako odpady muszą zostać odpowiednio posegregowane, a następnie należy dążyć do zmniejszenia ich objętości. Odpady przygotowane do składowania muszą być odpowiednio zabezpieczone, aby nie mogły zagrozić środowisku, w którym będą składowane. Dlatego substancje takie zamyka się w szczelnych pojemnikach i składuje w takich miejscach , które charakteryzują się odpowiednią strukturę geologiczną. Wszystko to ma zapewnić odpowiednią izolację substancji promieniotwórczych od człowieka.

To w jaki sposób dany odpad promieniotwórczy będzie zabezpieczony i jakie będą warunki jego składowania zależy od jego aktywności. Jeśli aktywność takiej substancji jest duża wtedy niesie ze sobą większe zagrożenie dla środowiska. Wówczas zabezpieczenie przez przedostaniem się takiej substancji do otoczenia odgrywa olbrzymią rolę.

Obecnie na terenie Polski stosuje się pięć rodzajów barier zabezpieczających. Pierwsza z barier nosi nazwę bariery chemicznej. Polega ona np. na wiązaniu izotopów promieniotwórczych w związki , które charakteryzują się małą rozpuszczalnością w wodzie. Dzięki tej metodzie można np. wydzielić zanieczyszczenia promieniotwórcze ze ścieków bądź zbiorników wodnych.

Drugi rodzaj bariery stanowi bariera fizyczna. I tak z użyciem odpowiedniego spoiwa odpady promieniotwórcze można zestalić i utrwalić. W procesie tym odpady promieniotwórcze miesza się ze spoiwem i przeprowadza się w ciało stałe. Dzięki temu można uniknąć rozsypywaniu się substancji radioaktywnych lub ich rozpylaniu czy wypłukiwaniu. Jako spoiwem technolodzy posługują się chociażby asfaltem , cementem czy tworzywami sztucznymi.

Barierę zabezpieczającą stanowią także opakowania w jakich odpady są składowane. Pojemniki takie zazwyczaj wykonuje się ze stali lub z betonu. Zabezpiecza to odpady przez kontaktem ze środowiskiem wodnym, z którym odpady mogłyby niekontrolowanie się rozprzestrzeniać. Pojemniki takie zmniejszają również natężenie emitowanego przez radioizotop promieniowania, które wydostaje się na zewnątrz.

Oczywiście bardzo ważne jest także gdzie takie odpady będą składowane. No i oczywiście dużą rolę odgrywa konstrukcja takiego składowiska. Składowiska takie wykonuje się z betonu z zastosowaniem impregnującej warstwy bitumicznej. Dzięki takiej ochronie nie dochodzi do korozji pojemników z odpadami. Taki sposób zabezpieczania odpadów nosi nazwę bariery inżynierskiej.

W zabezpieczaniu odpadów bierze się także pod uwagę naturalne cechy terenu ewentualnego składowiska. Teren taki powinien być wolny od jakichkolwiek wstrząsów sejsmicznych, nie może być zagrożony zalaniem oraz nie może być prowadzona na nim działalność gospodarcza. Dzięki temu zostaje uniemożliwiona migracja substancji promieniotwórczych i nie istnieje ryzyko przedostawania się ich do wód rzecznych i gruntowych. Taki sposób zabezpieczeń należy do barier naturalnych.

Na świecie miejscem gdzie najczęściej składuje się odpady promieniotwórcze są wyłączone z użytku kopalnie.

W naszym kraju przetwarzanie odpadów promieniotwórczych odbywa się w Zakładzie Unieszkodliwiania Substancji Promieniotwórczych Instytutu Energii Atomowej.

Odpady promieniotwórcze w postaci ciekłej i o niskiej aktywności unieszkodliwia się stosując tzw. metodę sorpcyjną. Metoda ta pozwala na związanie ponad 99 % materiału promieniotwórczego znajdującego się w ściekach. Zużyty a więc skażony materiał sorpcyjny jest następnie zestalany z asfaltem.

Odpady promieniotwórcze o niskiej aktywności ale w postaci stałej są poddawane obróbce, która prowadzi do zmniejszenia ich objętości. Jest to zgniatanie za pomocą prasy hydraulicznej. Dopiero tak przygotowany materiał umieszcza się w stalowych pojemnikach pokrytych dodatkowo warstwą cynku. Jest to zabezpieczenie przed korozją pojemników.

Odpady promieniotwórcze o średniej aktywności przetwarza się za pomocą odparowania. Po odparowaniu rozpuszczalnika , np. wody ze ścieku , pozostaje osad, w skład którego wchodzą pierwiastki promieniotwórcze. Następnie otrzymany osad jest zestalany z cementem.

Tak przygotowane odpady transportuje się do miejsca , w którym będą składowane. Specjalne środki ostrożności dotyczą również transportu. Samochody do przewozu odpadów muszą być do tego celu specjalnie przygotowane, a w środku musi znajdować się osoba odpowiednio przeszkolona do obchodzenia się z substancjami promieniotwórczymi w razie gdyby doszło do jakiejkolwiek awarii.

W ciągu ostatnich lat naukowcy starają się opracować nowe technologie utylizacji odpadów promieniotwórczych. Jedną z najnowocześniejszych metod jest tzw. transmutację. W technice tej chodzi o to, żeby izotopy promieniotwórcze o długich czasach połowicznego rozpadu występujące w odpadach promieniotwórczych uległy przeobrażeniu w izotopy o krótszych czasach. Dzięki temu okres emisji szkodliwego promieniowania zostaje ograniczony o wiele lat. Jest to bardzo ważne ponieważ czasy połowicznego rozpadu niektórych izotopów sięgają setek a nawet tysięcy lat. Pierwiastki o najdłuższych czasach znajdują się w odpadach głównie pochodzenia reaktorowego. W Polsce z takimi odpadami praktycznie nie mamy do czynienia. Dlatego też do składowania odpadów promieniotwórczych pochodzących z innych źródeł wystarczają płytkie składowiska zlokalizowane pod powierzchnią ziemi. Miejscem podziemnego składowania odpadów jest np. fort w Różanie. Odpady o większych aktywnościach składowane są na terenie bunkrów, których grubość ścian wynosi od 1.2 do 1.5 m. Bunkry te wykonane są z betonu. W momencie całkowitego zapełnienia komory zostaje ona zamurowana. Do składowania odpadów o mniejszej aktywności przeznaczone są fosy, które następnie zalewa się betonem i asfaltem. Dzięki temu do składowanych odpadów nie przedostają się wody opadowe.

Każde składowisko odpadów promieniotwórczych niezależnie od tego czy zawiera odpady wysoko czy niskoaktywne jest objęte stałym nadzorem dozymetrycznym. Tak więc jakakolwiek nawet najmniejsza awaria zostałaby natychmiast wykryta. W ramach takiej kontroli bada się ziemię w otoczeniu składowiska, rośliny a także wody gruntowe i wody płynące jeśli takie znajdują się w najbliższym otoczeniu.

Tak uzyskane dane porównuje się następnie z danymi dla identycznych pomiarów, ale przeprowadzanych na obszarach, dla których nie może być mowy o wpływie jakichkolwiek substancji promieniotwórczych.

I tak dla fortu w Różanie punkt odniesienia stanowi Góra Kalwaria, która położona jest w odległości około stu kilometrów od fortu. Dzięki takiemu systemowi wiadomo, że dane pomiarowe uzyskiwane w miejscu składowania nie odbiegają od normy czyli od danych z Góry Kalwarii.

Jeśli chodzi o transport odpadów promieniotwórczych to poza wspomnianą już wcześniej odpowiednio przeszkoloną osobą wymaga on zachowania odpowiednich zasad bezpieczeństwa.

Przede wszystkim pojazdy te musza być odpowiednio oznakowane. Pierwsza rzecz to symbol materiałów promieniotwórczych czyli nalepka, na której widnieje czarna koniczynka. Poza tym w pojeździe musi znaleźć się pomarańczowa tablica zawierająca wszelkie dane na temat przewożonego materiału. Wiadomo bowiem, że

wszystkie materiały promieniotwórcze zostały sklasyfikowane przez specjalistów z ONZ i każdej klasie przypisany został specjalny numer i odpowiadający mu stopień zagrożenia.

Transport materiałów promieniotwórczych może odbywać się nie tylko drogą lądową ale także powietrzną czy wodną. Przeważnie transportowane materiały zawierają niewielkie ilości izotopów promieniotwórczych zawsze jednak należy brać pod uwagę możliwość narażenia ludzi. Dlatego na polecenie Rady Społeczno-Ekonomicznej ONZ Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej przygotowała i wprowadziła w życie standardy, które muszą być przestrzegane w czasie transportu materiałów promieniotwórczych w celu zminimalizowania ryzyka.

Przede wszystkim dla danej substancji promieniotwórczej musi zostać dobrany odpowiedni rodzaj opakowania do przewozu. Jest to uzależnione zarówno od jej stanu skupienia i ilości jak i aktywności promieniotwórczej.

Odpowiednie opakowanie ma gwarantować, że substancja promieniotwórcza dotrze na miejsce przeznaczenia w nienaruszonym stanie, a emitowane przez nią promieniowanie zostanie ograniczone do minimum.

Całą rodzinę opakowań można podzielić na kilka klas , w zależności od ich własności. Pierwszą z grup stanowią opakowania klasy A. Wykorzystuje się je do transportu substancji zawierających niewielką ilość materiału promieniotwórczego.

Opakowania tej klasy nieuszkodzone są w stanie zapewnić odpowiednią szczelność transportowanego ładunku ale dla tych opakowań przyjmuje się, że istnieje ryzyko zniszczenia opakowania i przedostania się przewożonych materiałów na poza opakowanie. Ze względu jednak na małą zawartość pierwiastków promieniotwórczych w ładunku ryzyko skażenia środowiska jest niewielkie.

Drugą grupę opakowań stanowią opakowania klasy B. Są one dużo bardziej wytrzymałe zarówno pod względem mechanicznym jak i termicznym. W opakowaniach tych przewozi się materiały promieniotwórcze o dużej aktywności. Może to być np. zużyte paliwo jądrowe. Dlatego też nawet w przypadku poważnego wypadku w czasie transportu musza one spełniać swoją rolę do końca. W razie bowiem uszkodzenia takiego opakowania istnieje olbrzymie ryzyko napromienienia ludzi i skażenia terenu. Dlatego też wytrzymałość opakowań typu B jest szczegółowo badana zanim zostaną one dopuszczone do użytku. Jest to możliwe po wcześniejszej autoryzacji przez upoważnione do tego komisje na terenie danego kraju.

Wśród opakowań wyróżnia się także opakowania przemysłowe. Są one przeznaczone do transportu materiałów promieniotwórczych mających niską aktywność a także przedmioty, które miały powierzchniowy kontakt z substancją promieniotwórczą i w związku z tym uległy skażeniu. W razie jakiejkolwiek awarii takiego opakowania istnieje minimalne ryzyko skażenia.

Ostatnią grupę opakowań stanowią te do transportu izotopów promieniotwórczych używanych m.in. w medycynie, do diagnostyki lub terapii. Opakowania te noszą nazwę opakowań wyłączonych. Przewozi się w nich niewielkie ilości materiału.

Opakowania te mogą również służyć do przewożenia całych przyrządów, które zawierają izotopy radioaktywne o małej aktywności.

Opakowania tej klasy mogą mieć postać zarówno kartonowych pudełek jak i pojemników z tworzyw sztucznych czy metalowych puszek. Nie muszą posiadać także oznakowania. Jest to związane z ich niską aktywnością.

Przypomnijmy, biorąc pod uwagę stan skupienia odpadów promieniotwórczych można je podzielić na odpady stałe, ciekłe i gazowe.

Odpady w stanie gazowym są promieniotwórcze głównie ze względu na izotopy ksenonu i kryptonu. Odpady w stanie gazowym stanowią niewielki odsetek wszystkich odpadów promieniotwórczych. Największa bowiem liczba izotopów promieniotwórczych ma stały lub ciekły stan skupienia.

Odpady ciekłe zanim podda się je długotrwałemu przechowywaniu najpierw muszą być oczyszczone z izotopów uranu i plutonu, które stanowią około 15 procent całego roztworu. W dalszej kolejności składuje się je w specjalnie do tego celu przygotowanych pojemnikach a następnie wiąże się je z masą szklaną. Masa szklana skutecznie zapobiega wymywaniu produktów rozszczepienia z przygotowanych do składowania odpadów. Następnie całość umieszcza się w pojemnikach wykonanych ze stali nierdzewnej.

Natomiast wysokoaktywne odpady mające postać stałą to przede wszystkim fragmenty wchodzące w skład konstrukcji zestawów paliwowych a także koszulki elementów paliwowych.

Odpady promieniotwórcze o średniej lub niskiej aktywności to wykorzystane jonity, a także skażone narzędzia i elementy stanowiące wyposażenie reaktora jądrowego.

Aktywność odpadów promieniotwórczych decyduje o tym w jaki sposób będą one utylizowane. W przypadku odpadów o niskiej aktywności można je po prostu rozproszyć w środowisku. Tak więc odpady gazowe są mieszane z powietrzem a odpady ciekłe z wodą w zbiorniku wodnym. Oczywiście zawsze konieczna jest kontrola, czy poziom substancji promieniotwórczych w danym środowisku nie przekroczył dopuszczalnych norm.

Odpady średnio i wysokoaktywne najpierw się odpowiednio przygotowuje a potem składuje. Mogą być one składowane przejściowo lub ostatecznie. W przypadku składowania przejściowego czas może wynosić zarówno kilak miesięcy jak i kilka lat. Górna granica dla tego typu składowania wynosi pięć lat. W wyniku takiego przechowywania dochodzi do utraty części aktywności przez odpady promieniotwórcze. Głównie dotyczy to odpadów o średniej aktywności.

W zależności od tego jaki jest rodzaj odpadów promieniotwórczych oraz jakie warunki panują na terenie danego kraju wybiera się właściwe miejsce na składowanie ostateczne odpadów. W zależności od lokalizacji składowiska można wyróżnić składowiska naziemne, podziemne oraz składowiska zlokalizowane w głębokich formacjach geologicznych.

Dal odpadów o niskiej i średniej aktywności przeznacza się składowiska naziemne lokalizowane np. w istniejących już budynkach, które wyszły z użytku. Mają one postać komór wykonanych z betonu, umieszczanych obok siebie. Komory te tylko w niewielkim stopniu znajdują się poniżej powierzchni ziemi. Do takich komór wkłada się uprzednio zamknięte w szczelnych zbiornikach odpady promieniotwórcze. Następnie komory te zalewa się betonem.

Składowiska podziemne jak sama nazwa wskazuje są lokalizowane całkowicie pod powierzchnią ziemi. Istnieje jednak ograniczenie głębokości wynoszące dwieście metrów. W składowiskach takich umieszcza się odpady o niskiej i średniej aktywności.

Odpady o największych aktywnościach składuje się w głębokich formacjach geologicznych. Odpady w takich strukturach składuje się na głębokościach między 400 a 1100 metrów. Takie miejsce składowania musi spełniać odpowiednie warunki, żeby uniemożliwić kontakt substancji promieniotwórczych ze środowiskiem zewnętrznym. Muszą cechować się stabilnością pod względem geologicznym. Nie może bowiem istnieć żadne ryzyko mechanicznego uszkodzenia składowanych pojemników. Muszą także charakteryzować się dużą przewodnością cieplną, aby ciepło, które jest emitowane przez odpady nie powodowało np. topienia się stali, z której wykonane są pojemniki. Widać więc, że teren pod składowanie odpadów wysokoaktywnych jest starannie wybierany.

Dlaczego jednak tak boimy się odpadów promieniotwórczych, że składujemy je tak głęboko a w ostatnich latach powstał pomysł aby wysyłać je w przestrzeń kosmiczną? Związane jest to z emisją przez izotopy promieniotwórcze promieniowania jonizującego. Wpływ tego promieniowania na organizmy żywe jest uzależniony od rodzaju promieniowania oraz w pewnym stopniu od wrażliwości osobniczej.

Wiadomo, że najbardziej wrażliwe na promieniowanie są ssaki. I tak np. przy dawce równej 1000 radów zanika funkcja rozmnażania u ssaków, a przy dawce 1000 radów umierają. Zdecydowanie mniej wrażliwe na promieniowanie są owady dla których dawka śmiertelna to dopiero 100000 radów. Jednak najbardziej promienioopornymi organizmami są bakterie.

Pojęciem promieniowanie jonizujące określa się każdy rodzaj promieniowania , który zdolny jest do jonizacji atomów i cząsteczek materii na którą oddziałuje. W wyniku jonizacji powstają jony dodatnie oraz elektrony. Wyróżnia się promieniowanie jonizujące pośrednio i bezpośrednio. Do cząstek jonizujących bezpośrednio należą protony , elektrony , cząstki alfa, deuterony itp. Natomiast promieniowanie jonizujące pośrednio to promieniowanie rentgenowskie i gamma.

Efekt napromienienia zależy następnie od tego czy dawkę otrzymał cały organizm czy tylko określona jego objętość. Promieniowanie jonizujące wywołuje skutki na poziomie molekularnym w komórkach i organellach. Najbardziej wrażliwym składnikiem w komórce dla promieniowania są cząsteczki DNA. Do ich uszkodzenia może dochodzić zarówno w sposób pośredni jak i bezpośrednio. Uszkadzanie pośrednie związane jest z oddziaływaniem wolnych rodników oraz nadtlenków. Oczywiście uszkodzeniu mogą ulegać także inne molekuły, chociażby proteiny.

Wrażliwość komórek na promieniowanie zależy od wielu czynników, m.in. od fazy cyklu komórkowego, w której się znajdują w momencie ekspozycji na promieniowanie. Przyjmuje się, że wrażliwość komórek na promieniowanie jest proporcjonalna do ich aktywności proliferacyjnej.

Zmiany, jakie mogą zachodzić w komórkach pod wpływem promieniowania to np.:

- upośledzenie wielu funkcji komórki

- natychmiastową śmierć po napromienieniu lub śmierć po kilku podziałach.

- różnego rodzaju mutacje

- zahamowanie zdolności podziałów

W radiobiologii i dozymetrii promieniowania jonizującego jednym z podstawowych pojęć jest termin "dawka pochłonięta". Pod pojęciem dawki pochłoniętej rozumie się ilość energii, która została zdeponowana w danej masie do tej masy. Jednostką dawki pochłoniętej jest 1 grej [Gy]. I tak dawka pochłonięta wynosi 1 grej jeżeli w energia równa 1 dżul zostaje przekazana ciału o masie 1 kilograma. Kolejne pojęcia to równoważnik dawki oraz efektywny równoważnik dawki. Obie wielkości wyrażane są w siwertach [Sv] . Pierwsza z nich uwzględnia rodzaj promieniowania jakie pada na tkankę, a druga także rodzaj napromienianej tkanki.

Skutki działania promieniowania na organizm dzieli się na następujące grupy:

- somatyczne - zmiany w tkankach i narządach pojawiające się w różnych okresach czasu po ekspozycji na promieniowanie. Można jednak ustalić związek przyczynowo - skutkowy między nimi a dawką otrzymaną. Mogą występować odczyny popromienne: mózgowe, szpikowe, skórne i itp.

- somatyczno - stochastyczne - późne skutki napromienienia, ich związek z ekspozycją daje się ustalić dopiero statystycznie. Należą tu: białaczka, nowotwory narządów wewnętrznych, wady rozwojowe itp.

- genetyczne - również są to skutki późne, objawiają się w zwiększonej częstości mutacji w komórkach.

Prawdopodobieństwo wystąpienia późnych skutków napromienienia można wyrazić jako funkcję ciągłą dawki. Dlatego większość naukowców postuluje za brakiem tzw. dawki progowej. Wynika z tego, że nie ma dawki bezpiecznej dla organizmu.

Model efekt napromienienia - dawka ma postać liniowo - kwadratową. Czyli przy małych dawkach zależność ta jest liniowa, natomiast przy dużych ma postać równania kwadratowego.

Są jednak naukowcy - zwolennicy pojęcia dawka progowa. Według nich mianowicie małe dawki promieniowania mogą działać stymulująco na organizm ludzki. Naukowcy ci wysuwają argument, że gdy dochodziło do powstawania życia na Ziemi poziom naturalnego promieniowania był o wiele wyższy niż w naszych czasach. Nie wpłynął jednak negatywnie na pierwsze formy życia a być może nawet pomógł w jego rozwoju.

Na koniec jeszcze ciekawostka. Okazało się mianowicie, że istnieje bakteria Deinococcus radiodurans, która jest w stanie znieść dawkę równą półtora miliona radów. Odkrycie mechanizmu , który jest odpowiedzialny za tak ogromną promieniooporność byłoby bardzo ważne z punktu widzenia człowieka.

Do odkrycia tejże bakterii doszło zupełni przypadkiem. Badano mianowicie możliwość sterylizacji konserw za pomocą promieniowania jonizującego. Po napromienieniu konserw zbadano następnie florę bakteryjną i okazało się, że w preparacie obecna jest tylko jedna bakteria. Otrzymała wówczas nazwę Deinococcus radiodurans. Co ciekawe dalsze badania pokazały, że bakteria ta potrafi przetrwać wysokie dawki promieniowania nie przechodząc w stan przetrwalników. Potem okazało się, że bakteria ta nie jest wrażliwa także na promieniowanie UV, wysuszenie i wpływ rozmaitych środków chemicznych.

Ponieważ nie było możliwe, żeby promieniowanie nie wnikało do komórki stało się jasne, że to mechanizmy działające wewnątrz mikroorganizmu nadają mu tak dużą promieniooporność. Okazało się, że bakteria ta ma bardzo dobrze rozwinięty mechanizm naprawy uszkodzeń popromiennych. Wystarczy okres zaledwie 10 godzin aby doprowadzić cały chromosom do pierwotnej postaci. W roku 1999 udało się zsekwencjonować genom tajemniczej bakterii i wówczas okazało się, że ponad połowa genów bakterii uczestniczy w naprawie popromiennej. Udało się także ustalić, że ponad tysiąc genów jest swoistych tylko dla tej bakterii. Podejrzewa się więc, że mogą mieć one coś wspólnego właśnie z tak znakomicie przeprowadzaną odbudową materiału genetycznego. Bakteria ta posiada kilka kopii chromosomu, dlatego nawet przy uszkodzeniu większości z nich może ona przetrwać.

W wyniku promieniowania w komórkach dochodzi do powstawania wolnych rodników, które działają toksycznie. Okazuje się , ze i przed wolnymi rodnikami bakteria ta świetnie potrafi się obronić. W komórce Deinococcus radiodurans znaleziono enzymy, które chronią go przed działaniem związków tlenu. Jednym z takich enzymów jest dysmutaza nadtlenkowa. Jest jej prawie pięćdziesiąt razy więcej niż w komórkach innych bakterii. Natomiast do niszczenia wolnych rodników powstających również w środowisku w wyniku działania promieniowania jonizującego bakteria wykorzystuje karotenoidy czyli różowo - czerwone barwniki.

Oprócz intensywnych badań komórki tej bakterii zaczęto spekulować w jaki sposób doszło do wykształcenia tak precyzyjnych mechanizmów obronnych. Może to się wiązać z pochodzeniem tej bakterii. Na powierzchni naszej planety nie występuje promieniowanie o tak wysokim natężeniu, żeby była potrzebna taka obrona. Zaczęto więc przypuszczać, że bakteria mogła przywędrować do nas z Kosmosu np. na meteorycie. Jednak dalsze badania wykazały, że komórki tej bakterii są bardzo wrażliwe na temperaturę, nie mogłyby przetrwać wędrówki przez ziemską atmosferę. Prawdopodobnie więc mikroorganizmy te powstały na Ziemi w czasach bardzo odległych kiedy promieniowanie jonizujące było dużo silniejsze. Zagadka pochodzenia tej bakterii nie zostanie rozwikłana. Ale powstają plany wykorzystania Deinococcus radiodurans do unieszkodliwiania odpadów radioaktywnych.