O explozie nucleară de 23 kilotone din data de 18 aprilie 1953 la Nevada Test Site
N.N. Tomoniu: „Explozia nucleară şi riscurile ei“
§1. Ştim ce să facem în cazul unei explozii nucleare?
Informaţiile care privesc populaţia în cazul unei catastrofe nucleare sunt extrem de zgârcite în ziua de astăzi. Ori avem jurnalişti de trei lulele care ciupesc şi ei de pe internet ce-i duce capul, ori puţinii specialişti care cu adevărat ar fi putut scrie vreun articol pertinent pe tema nucleară, s-au dus dracu prin lumea largă din cauza cutremurului portocaliu, cu epicentrul la Cotroceni, care zgâlţâie România de fiecare dată când întâiul marinar al ţării râgâie a wischi dimineaţa. Privind la televiziuni, nici acolo nu poate avea loc o dezbatere serioasă. Moderatorul adună pe lângă vreun specialist invitat, o serie de meseriaşi în datul cu părerea, care l-ajută pe acesta să întrerupă specialistul taman când începuse să spună esenţialul.
Această stare de fapt e cu atât mai regretabilă, cu cât, accidentul nuclear de la Fukushima ne-a făcut să aflăm, cu uimire, că faţă de vremurile ceauşiste când populaţia era pregătită să-şi apere pielea în cazul unei explozii atomice accidentale fiind obligată la lecţii şi exerciţii organizate în şcoală, în întreprinderi sau pe perioada satisfacerii stagiului militar şi a concentrărilor, astăzi lumea habar n-are ce trebuie să facă pentru ca să nu moară – cu zile – de cancer. Fukushima ne-a mai reamintit şi de faptul că atunci când – acum câţiva ani – s-a auzit la radio că „a strănutat” un reactor la Koslodui, ţăranii de la muncile din câmp nici măcar n-au tresărit. Ştim doar că statistic, în satele din dealurile Subcarpaţilor Getici, sporul natural al populaţiei a devenit, de la Cernobâl şi de atunci, strict negativ.
Iar dacă ne-am „europenizat” şi tinerii nu mai fac armată, dacă am considerat că în gimnazii şi în licee „Pregătirea pentru Apărarea Patriei” a fost o disciplină „deşuetă” fiind scoasă spontan şi instantaneu din programa şcolară după „executarea lui Ceaşcă”, cine să le spună sătenilor că doza de radiaţii anunţată prin mass-media i-ar obliga la măsuri minime de siguranţă? Câţi din ţăranii noştri au acasă cumpărate de la farmacie mini-măşti pânzate, acele aşa zise – în derâdere la noi – „botniţe”, pe care le vedem la japonezi zilele acestea ca pe un lucru absolut normal?
Noi zicem mândri, la umăr cu neştiutorii care ne conduc azi: nu se poate întâmpla la noi! Ba da, ce e prima dată când suntem minţiţi de nişte incompetenţi? În seceta de acum câţiva ani era s-o luăm pe urma japonezilor, dacă nu ne spuneau europenii să închidem reactoarele de la Cernavodă. Sistemele de turbine ale centralei ar fi intrat într-un proces de distrugere ireversibil din cauza lipsei de apă.
Trei atenţionări au fost făcute de nişte institute de cercetări rămase ca prin miracol în România. Dar cei de la Cernavodă le-au dat cu tifla: „- Ce vă băgaţi voi unde nu vă fierbe oala de apă grea?” Noroc cu avertizările celor de la Viena! Dar uite ca anii trec şi totul se uită. Şi avem între timp o pădure de centrale nucleare pe bătrânul continent: 58 de reactoare nucleare în centralele din Franţa, 19 reactoare în Marea Britanie, 17 în Germania, 16 în Suedia, 9 în Spania, 7 în Belgia, 6 în Cehia, câte 4 în Finlanda, Ungaria şi Slovacia, câte 2 în România, Olanda şi Bulgaria şi câte unul în Grecia, Lituania şi Slovenia.
Din toate acestea e suficient ca una să bufnească! Ce se va întâmpla?
Mai mult, un conducător nebun, din lumea arabă sau de aiurea, plin de bani, poate cumpăra azi la negru componentele unei bombe atomice, racheţii din fosta URSS fiind mari negustori ai armamentului „dezafectat” al armatei ruse. Constrâns să dimisioneze – aşa cum e cazul acum cu Gaddafi – în nebunia lui, un conducător inconştient ar putea declanşa, prin fanaticii săi, explozia unei bombe nucleare într-o capitală europeană mai puţin păzită de terorism. Ştie oare lumea ce să facă în caz că o bombă atomică explodează în capitala noastră portocalie?
§2. Cazul bombei termonucleare[1]
Să ne ocupăm deci de efectele exploziei uneia sau mai multor bombe atomice asupra sănătăţii şi a serviciilor sanitare. Deşi armele convenţionale devin, cu fiecare zi, tot mai distructive, introducerea de către un conducător fanatic într-un scenariu de război a armei nucleare nu poate fi exclusă. Există conducători care în paranoia lor, consideră propria persoană echivalentă cu ţara şi nici noi nu suntem departe de această slăbiciune umană. Odată căzuţi în patima eu-lui absolut, asemenea conducători îşi asigură progeniturilor lor o viaţă liniştită, bogăţie imensă apropiaţilor iar pentru ei soarta ţării, poporul care i-a pus în fruntea lui nu mai contează. Nici ca graniţă, nici ca destin. Declanşarea unei bombe nucleare i-ar da însă fanaticului o dimensiune istorică absolut deosebită. Iar pentru el doar asta mai contează!
În ce priveşte efectele catastrofale ele sunt pe termen lung şi nicidecum limitate. În zonele circumscrise regiunii implicate, asupra sănătăţii populaţiei se declanşează un efect devastator a cărui amploare variază în raport cu o serie de parametri. Principalul parametrueste, evident, puterea bombei exprimată în kilotone (kt = 1 000 t. TNT, adică explozibil clasic de trinitrotoluen) sau megatone (Mt = 1 milion TNT) aceasta fiind legată de raportul dintre fisiune şi fuziune stabilit în momentul proiectării, acest raport având o mare importanţă în ce priveşte amploarea căderilor radioactive.
Foarte importantă este şi altitudinea la care se produce explozia bombei. Această variabilă condiţionează prezenţa sau inexistenţa căderii radioactive locale şi influenţează puterea undei de şoc. Alţi parametri sunt natura terenului, caracteristicile „obiectivului”, condiţiile atmosferice (vizibilitate, viteza şi direcţia vântului, ploaia, zăpada), şi atenţie, nivelul de alarmă a populaţiei lovite.
Efectele pe termen scurt (2—4 luni) după recurgerea la arma termonucleară pot fi considerate cele imediate, datorate exploziei, şi cele ulterioare, imputabile căderii radioactive locale şi a situaţiei de haos social.
UNDA DE ŞOC. Primul fenomen pe care îl provoacă detonarea unei arme nucleare este unda de şoc. Ea provine de la îngrozitoarea presiune dezvoltată de vaporizarea materiei în momentul exploziei. Efectele directe ale fenomenului asupra indivizilor reprezintă principala cauză a morţii într-un timp scurt, presupunând că populaţia va fi imediat afectată de radiaţia iniţială şi de unda termică. Chiar la distanţe mari, pericolele cele mai importante ameninţă toracele şi abdomenul şi pot provoca fracturi. Prejudiciile indirecte decurgând din unda de şoc sunt cauzate de prăbuşirea unor clădiri, de dărâmături sau oameni care cad. Asemenea efecte indirecte pot fi comparate cu efectul combinat al unui cutremur şi unei tornade, ambele de mare putere distructivă.
UNDA TERMICA. Primul efect al aşa-numitei „pale de foc” îl constituie prejudiciile aduse ochilor (orbirea temporară sau definitivă, provocată de leziunile retinei) pentru persoanele care privesc spre explozie chiar de la distanţe foarte mari. Într-o zi senină, o bombă cu puterea de 1 milion tone provoacă astfel de efecte până la o distanţă de 50 km, în timp ce. într-o noapte, senină, distanta se întinde până la orizont. O bombă de 10 Mt, care explodează la o altitudine de 15 km, ar provoca orbirea, sau, în orice caz, serioase leziuni oculare persoanelor aflate la o distanţă de până la 200 km. Unda termică provoacă, apoi, direct prejudicii, din cauza temperaturii înalte (care variază, fireşte, în funcţie de puterea bombei şi de distanţa de hipocentru) în funcţie de intensitatea ei, aşa-numita ,.flacără scânteietoare” provoacă leziuni ale epidermei, necroze, carbonizare, distrugerea organelor interne sau chiar dispariţia completă (cum o dovedesc la Hiroshima umbrele persoanelor aşezate pe băncile de piatră). La Hiroshima şi Nagasaki. temperatura a atins circa 4 000 grade, iar, la o distanţă de 1,5 km de hipocentru, ea depăşea 570 grade.
IRADIEREA INIŢIALA. În funcţie de doza totală şi de dozele parţiale, radiaţiile ionizante directe (neutroni şi raze gamma) pot să ucidă instantaneu din cauza şocului, să provoace moartea în, câteva zile sau să provoace boala radiaţiei, urmată de deces după câteva zile sau săptămâni ori să provoace o simplă limfocitopenie.
CĂDERE RADIOACTIVA LOCALA. In cazul iradierii întregii suprafeţe a corpului, gravitatea şi prezenţa simptomelor de după iradiere depind de doza totală de radioactivitate absorbită şi de dozele parţiale. Pot exista trei niveluri de gravitate : doze de peste 20 Gy (un Gray corespunde cu absorbirea unui joule de energie pe 1 kg ţesut şi a înlocuit ca unitate internaţională 1 Rad. 1 Gy = 100 Rad) care primite într-o perioadă scurtă de timp provoacă dereglări ale sistemului nervos, însoţite de convulsii şi comă. Moartea survine după câteva minute sau zile în funcţie de doză. În cazul dozelor cuprinse între 6 şi 20 Gy, predomină sindromul gastrointestinal, însoţit de greaţă, vomă, diaree şi deshidratare. Moartea survine după o săptămână, maximum două. La o doză între 2 şi 6 Gy, se manifestă sindromul hematopoetic. El este precedat de simptome nespecifice, ca greaţa, voma şi starea generală proastă, care nu diferă de cele observate după expunerea la doze mai ridicate. în acest stadiu se remarcă o diminuare a numărului de limfocite în câteva ore şi granulocite în câteva zile. În funcţie de doza primită şi de gravitatea afectării măduvei osoase, pot avea loc fie restabilirea, fie moartea prin hemoragii, infecţii şi tulburări imunologice.
Pentru doze mai mici de 1,5 Gy, simptomele sânt puţine sau chiar nule. La supravieţuitori, semne specifice ale iradierii sunt căderea părului şi ulceraţiile cavităţii bucale şi faringelui. Când întreaga suprafaţă a corpului este expusă o perioadă scurtă la doze mai mici de 6 Gy, prognoza este corelată direct cu doza primită de măduva osoasă. Dacă aceleaşi doze sunt primite într-o perioadă mai îndelungată, posibilităţile de supravieţuire cresc. După o doză de 3—3,5 Gy absorbite de măduva osoasă, există o rată de mortalitate de 50 la sută în 30 de zile. Pielea este deosebit de sensibilă la radiaţii. Primul stadiu de reacţie este eritemul, prezent la valori cuprinse între 3 şi 8 Gy absorbiţi în timp scurt. In doze între 12 şi 20 Gy, se remarcă radiodermatite acute exudative, care adesea se cronicizează şi duc la ulceraţii, necroze şi atrofie. În cazul unor căderi radioactive, însoţite de raze Betta, se produc aşa-numitele arsuri Betta.
TRATAMENTUL. Pentru tratamentul unor pacienţi afectaţi de unda de şoc şi aflaţi în stare de şoc este necesară o internare îndelungată într-un spital cu posibilităţi de laboratoare pentru analiză şi radiografii. Totodată, este nevoie de intervenţii chirurgicale de tot felul, îndeosebi ortopedice şi de chirurgie toracică şi abdominală. .
Posibilităţile de supravieţuire a unor pacienţi cu arsuri grave cresc în funcţie de dotarea serviciilor specializate. De fapt, tratamentul arsurilor impune menţinerea funcţiilor vitale (terapie intensivă) şi tratamente specifice ale rănilor, precum şi transplantarea unor ţesuturi. Toate acestea cer o experienţă însemnată şi condiţii de sterilitate absolută. În primele 24 de ore sunt necesare cantităţi mari de plasmă şi ser fiziologic, 10 litri pentru fiecare pacient. În schimb, nu există o terapie precisă în cazul absorbirii de radiaţii. Principiul fundamental este menţinerea pacientului în viaţă timp de cinci săptămâni, până când începe restabilirea măduvei osoase. Măsurile luate urmăresc să prevină moartea, ca urmare a unor infecţii sau hemoragii. Terapia cuprinde odihna la pat, spitalizare în mediu steril, punerea diagnosticului şi îngrijirea unor infecţii endogene, transfuzii de sânge (50-100 transfuzii de pacient), transplantul de măduvă osoasă prelevată de la donatori şi folosirea unor mari cantităţi de antibiotice.
Din cele spuse până aici este evident că, în faţa unui conflict în care ar fi folosite arme nucleare, ar lipsi, chiar în cazul unui atac limitat, posibilitatea de a răspunde la nevoile supravieţuitorilor.
Iată acum, legat de aceasta, două exemple bazate pe posibile scenarii de război ce se făceau la O.N.U. în anii 1980 şi la Agenţia pentru dezarmare şi controlul armamentelor a S.U.A. în anul 1979. În primul scenariu, teatrul conflictelor erau cele două state germane şi scopul ambelor părţi era de a lovi numai 171 obiective militare, folosindu-se o putere de 34,2 Mt. Pentru a înţelege proporţiile tragice ale unei asemenea eventualităţi şi a-i aprecia impactul asupra serviciilor este suficient să arătăm că numărul morţilor, în acest caz, ar fi fost de circa 10 milioane persoane şi cam tot atâţia răniţi, dintre care o mare parte ar prezenta arsuri mai mult sau mai puţin grave. Câteva milioane ar muri din lipsă de îngrijiri, dat fiind că numărul paturilor în spitale specializate pentru cei cu arsuri ar fi fost insuficient. Pe atunci existau în Europa occidentală, circa 1500 şi în Europa răsăriteană la fel.
Conform celei de-a doua ipoteze, a fost luată în calcul o singură bombă cu o putere de 1 milion tone care ar fi explodat asupra oraşului Boston, în S.U.A. Un milion de persoane ar fi fost ucise şi 700 000 rănite, adică peste 60 la sută din întreaga populaţie a oraşului estimându-se atunci (O.M.S., 1984) că întregul sistem sanitar al S.U.A. nu ar fi fost suficient pentru a face faţă unei situaţii de urgenţă.
În ce priveşte efectele pe termen lung ale expunerii la doze ridicate de radiaţii ale unor mari grupuri de populaţie, actualele cunoştinţe sunt, în principal, rodul studiilor epidemiologice efectuate asupra supravieţuitorilor de la Hiroshima şi Nagasaki. Au fost studiate şi grupuri de bolnavi iradiaţi în scop terapeutic (pentru spondilite anchilozante, hipertiroidism . etc).
CANCER. Neîndoielnic, fenomenul de cea mai mare importanţă printre efectele tardive ale expunerii la radiaţiile ionizante este o creştere a cazurilor de cancer la populaţia afectată. O creştere a ponderii tuturor formelor de leucemie (inclusiv limfatica cronică) s-a remarcat la supravieţuitorii japonezi începând de la trei ani după explozii şi a atins nivelul maxim în anii 1951—1952.
In afara creşterii cazurilor de leucemie, şi proporţia altor tipuri de tumori are la bază acţiunea radiaţiilor ionizante. Îndeosebi există o creştere certă a cancerului tiroidei, sânului, plămânului, stomacului. Ratele de mortalitate legate de sporirea numărului de tumori maligne la Hiroshima şi Nagasaki diferă, însă, în cele două oraşe, ceea ce poate fi atribuit, în principal, expunerii diferite la neutroni. Tendinţa celorlalte tipuri de cancer, comparativ cu leucemia. rezidă în faptul că se manifestă foarte tardiv, cu o creştere a incidenţei lor relevabilă la 10—25 ani după evenimentele nucleare.
MICROCEFALIA ŞI ÎNTÎRZIEREA MENTALA. Un alt efect tardiv important este creşterea serioasă, la persoanele iradiate la uter, a riscului de microcefalie asociată uneori cu întârzierea mentală. Dacă perioada de gestaţie în momentul expunerii este de până la săptămâna a 17-a, atunci riscul este maxim, corelat în mod proporţional cu doza absorbită. La Hiroshima. această anomalie s-a manifestat la 50 la sută din naşteri la subiecţi care au suferit în stadiul intrauterin o iradiere mai mare de 30 Rad (0,3 Gy).
PREJUDICII GENETICE PROVOCATE DE INFECTĂRI NUCLEARE. Studii pe această temă s-au făcut îndeosebi, în legătură cu confirmarea unor mutaţii la nivel biochimic la copiii unor persoane expuse. Nu se ştie nimic despre mutaţii genetice la alte organisme vii : nu pot fi excluse efecte imprevizibile.
§2. Cazul accidentelor în centralele electro-nucleare
Referindu-ne la diversele accidente la centralele cu producţie electrică de origine nucleară – Shellafield (Anglia), în 1957, Three Mile Island (S.U.A.), în 1979, şi Cernobâl {U.R.S.S.), în 1986, se poate conchide că un accident nuclear de dimensiuni ce pot fi considerate limitate, comparativ cu cel mai mie conflict atomic imaginabil, este suficient pentru a pune serios în dificultate un sistem sanitar dintre cele mai avansate.
Totodată, nu există o separare netă între efectele, în special pe termen lung, ale exploziei unei bombe nucleare în scopuri militare şi cele decurgând dintr-un incident la o centrală nucleară. Şi tocmai o asemenea problemă ridică întrebări îngrijorătoare.
Un „avantaj” ar fi că unda de şoc şi unda termică ar avea efecte devastatoare doar pentru personalul angajat din centrala atomoelectrică, deoarece, de regulă, asemenea centrale nu se construiesc în zone intens populate. Spre deosebire însă de bomba nucleară autodistrusă rapid, o explozie a miezului combustibilului nuclear la o centrală atomoelectrică induce în atmosferă, până la anihilarea ei, multe ore şi chiar zile de eliberare necontrolată de nori radioactivi în atmosferă. Distribuţia aleatorie a acestora fac şi mai dificile măsurile de prevenţie luate de sistemul sanitar.
Pe de altă parte, există un factor de toleranţă individual la radiaţiile nucleare. De aceea Gray-ul, ca unitate de măsură şi subdiviziunea lui tolerată rad-ul, nu se mai folosesc în cazul iradierilor fiinţelor vii, trebuind definit un sistem nou, bazat pe „doza efectivă”. Aceasta, este suma dozelor echivalente multiplicate cu factorii de ponderare ai organelor/ţesuturilor unei fiinţe vii.
E =S(WT x H), unde WT este factorul de ponderare al organului, T. Deşi doza efectivă are ca unitate de măsură Sievert-ul (Sv) şi unitate tolerată rem-ul – 1 Sv = 100 rem – nu putem vorbi de un sistem zecimal între „doza efectivă” şi „doza efectivă angajată”, aceasta fiind o altă mărime definită ca fiind debitul dozei efective cumulat în timpul scurs de la încorporare, t. Pentru cazul în care t nu este precizat, se va lua 70 ani (în SUA – 50 ani).
Pentru înţelegerea fenomenului de iradiere folosim în practică milisievertul (mSv, o miime de Sievert) sau microsievertul (μSv, o milionime de Sievert). În felul acesta putem estima în ce pericol suntem, dacă studiem tabelul de la început.
Găsim astfel de informaţii pe diferite situri[2]:
„Radiaţia înregistrată în la centrala Fukushima pe 15 martie a fost de 11,9 mSv pe oră (Sursa International Atomic Energy Agency) nivelul radiaţiei este de 35.000 de ori mai mare decât cel normal. În doar un sfert de oră în curtea centralei eşti expus la doza de radiaţie pentru un an întreg. La un asemenea nivel de radiaţie o persoană din imediata vecinătate a reactorului va avea probleme de sănătate după aproximativ 40 de ore, şi va primi doza letală după aproximativ 6 luni. Unele alimente sunt slab radioactive, conţinând în mod natural unele substanţe chimice radioactive. Un exemplu este banana bogată în potasiu-40, fiecare banană conţinând 0.1μSv (echivalentul a 20 de minute de expunere normală). Mai aproape de casă, cartofii conţin cam aceeaşi concentraţie de radioactivitate ca şi bananele. În doze mici, expunerea la radiaţii nu poate fi asociată în mod cert cu probleme de sănătate. S-a calculat că o doza egală cu o zi de expunere normală (0,01mSv) se asociază cu acelaşi risc ca fumatul unei ţigări, sau traversatul unei străzi de 3 ori. În doze mari, radioactivitatea este extrem de dăunătoare sănătăţii. Dozele ce depăşesc 0,5-1,0 Sv produc îmbolnăvire, iar orice depăşeşte 3,0 Sv produce moartea în lipsa unor tratamente medicale extreme (transplant masiv de măduvă, de exemplu). Radiaţiile afectează cel mai tare organele şi ţesuturile cu viteză mare de regenerare: pielea, mucoasele, organele digestive şi reproducătoare.”.
În cât timp scăpăm de praful radioactiv depus pe sol, pe culturile agricole? Aceasta depinde de perioada de înjumătăţire a prafului radioactiv provenit din centrală. În cazul iodului radioactiv acesta are perioada de înjumătăţire de 8 zile. După opt zile, el va fi de două ori mai puţin radioactiv. După încă opt zile va fi de patru ori mai puţin radioactiv iar după încă alte opt zile de 8 ori mai puţin radioactiv.
Grafitul şi iodul sunt însă cazuri fericite. In cazul altor substanţe cum ar fi cesiul sau mai grav, plutoniul, perioada lor de înjumătăţire este de secole…
Un alt factor care mai trebuie luat în calcul, este distanţa de la centrala nucleară unde s-a produs accidentul şi elementul receptor. Există şi aici avantaje. Un om aflat la 20 de km distanţă de accident, faţă de altul aflat la 10 km de centrală nu va primi de două ori mai puţine radiaţii ci de patru ori! Doza de radiaţii nu scade în proporţie aritmetică ci în proporţie geometrică. Calculând în acest fel, cineva care stă la 20 km de reactor încasează o doză de 40.000 de ori mai mică decât cel care sta în curtea reactorului. În acest fel se calculează aria de evacuare. Din estimările oamenilor de ştiinţă, un om din curtea reactorului de la Cernobâl a primit o doză letală în mai puţin de un minut, nivelul radiaţiilor fiind atunci de peste un milion de ori mai mare decât în prezent la Fukushima.
Multe calcule se fac însă considerând că vântul ar sta! In consecinţă, sunt foarte mulţi factori, absolut aleatorii, care pot răsturna toate calculele matematice şi asta s-a întâmplat şi la Fukushima. Ca atare, prudenţa rămâne mama înţelepciunii iar portocalii care au semnat acordul de mediu pentru centrala atomoelectrică de la Belene-Bulgaria, centrală ce va fi construită la doar 80 km de Bucureşti, ar trebui să li se impună domiciliu forţat, pe Dunăre, vizavi de „curata” centrală rusească.
Pentru că ei şi-au pus semnătura cu gândul la vilele lor cumpărate prin occident.
Pentru „prostime”, rămâne ca de obicei, veşnic, Dumnezeu cu mila!
Prof. NICOLAE N. TOMONIU
Articol scris pentru revista Publicaţiile ARP
Imagine sus: https://ro.wikipedia.org/wiki/Explozie_nuclear
