Prečo môžu v Hirošime žiť ľudia?
6. august 1947, Hirošima. Kto by čakal presne dva roky od detonácie atómovej bomby nad týmto mestom vyprahnutú púšť, ostal by prekvapený. Dopadla tu vôbec atómová bomba? Možno aj to by sa opýtal histórie neznalý pozorovateľ jedného z 300 000 preživších Hirošimanov. Trvalo iba dva roky, kým sa Japoncom podarilo zrekonštruovať mesto do svojej (takmer) pôvodnej podoby po záblesku ničivej smršti. Ako je však možné, že tam ľudia mohli ostať žiť od výbuchu až doteraz? Môže za to viacero fyzikálnych faktorov.
Po prvé, explózia, ktorá vytvorila 2 kilometrový rádius deštrukcie od svojho epicentra, sa udiala 580 metrov nad zemou. To znamenalo, že väčšina rádionuklidov sa nekoncentrovala pri zemi v blízkosti obyvateľov, ale ostala v atmosfére, kde sa pôsobením vetra, či postupovaním do väčších výšok v horúcom kúdole, mohla rozptýliť. A tým pádom aj znížiť radiačnú expozíciu (aj keď sa neskôr vyskytol tzv. čierny dážď, ktorý s časticami popola priniesol k zemi späť aj časť rádionuklidov v atmosfére).
Ďalším priaznivým faktorom bolo samotné množstvo rádioaktívneho materiálu. Iba 1,09 kg z 64 kg uránu obsiahnutom v bombe podstúpilo štiepny proces. Keďže urán nie je významne rádioaktívny (jeho hlavnou emisiou sú alfa častice, ktoré zriedkavo preletia viac ako 10 cm vzduchu, najväčší problém nastáva po vdýchnutí), najväčšiu radiačnú záťaž spôsobili práve produkty štiepenia spomínaného 1,09 kg materiálu z nukleárnej reakcie.
Nie všetky rádionuklidy sú rovnaké. Aj keď odlišností je mnoho, dve najzákladnejšie sú polčas rozpadu (po novom doba polpremeny) a forma emisie (alfa, beta alebo gama žiarenie). Pri chorobe z ožiarenia nás trápia tie s krátkym polčasom rozpadu a s vyššou energiou žiarenia. Keďže sa premieňajú rýchlejšie, koncentrované škody na tkanive sú intenzívnejšie. Preto je rozumnejšie dať si jódovú tabletu na vytlačenie jódu-131 s polčasom rozpadu 8 hodín kumulujúcom sa v štítnej žľaze, ako sa snažiť potierať nerozštiepený urán-235 s polčasom rozpadu 700 miliónov rokov vdýchnutým do pľúc. Vlastnosťou rádionuklidov s krátkym polčasom rozpadu však je, že sa rýchlejšie „vyčerpajú“ a po premene sa stávajú menej škodlivými, až kým nedosiahnu vo svojom premenovom rade stabilný izotop. Čiže, neostávajú v obehu v ľudskom tele či v životnom prostredí roky či stáročia, tým pádom neúčinkujú dlhodobo a neznemožňujú normálny vývin života. Pre množstvo 1,09 kg bolo preto štiepnych trosiek pomerne málo na to, aby zanechali dlhodobú stopu a výbuch spôsobil skôr akútnu chorobu z ožiarenia.
Preto bolo možné obývať zasiahnuté územie prakticky niekoľko týždňov po explózii so zvýšeným, nie však fatálnym rizikom vzniku dlhodobých následkov. U ľudí, ktorí nezomreli priamo na fyzikálne podmienky tlakovej vlny, 3000 °C horúcu tepelnú vlnu a akútnu chorobu z ožiarenia, diagnostikovali niečo vyše 550 rakovín štítnej žľazy, mierne zvýšenie výskytu leukémie a minimálny vplyv na novonarodených oproti obdobiu pred explóziou.
Prečo nemôžu žiť ľudia v Černobyli?
„To nie sú 3 röntgeny. Je to 15 000 röntgenov. Dvakrát toľko radiácie, ako bolo uvoľnenej bombou v Hirošime. Len tu je to za každú hodinu. Hodinu za hodinou, 20 hodín po havárii, čiže doteraz 40 bômb. 48 ďalších zajtra. A nezastaví sa to, ani za týždeň, ani za mesiac. Reaktor bude rozširovať svoj jed až kým nebude celý kontinent mŕtvy.“ Známy výrok doktora Legasova z dramatického seriálu HBO Černobyľ môže načrtnúť odpoveď na otázku, prečo sa okolo Černobyľskej jadrovej elektrárne po havárii z roku 1986 vytvorila neobývateľná zóna. Pohľad na množstvo uvoľnenej rádioaktivity hovorí jasne – podľa niektorých údajov prevýšila Hirošimu o 300 až 400 krát, pomer uvoľneného jódu-131 bol väčší 25 krát, pomer uvoľneného cézia-137 až 900 krát. Prečo tomu bolo tak?
Po prvé, množstvo štiepneho materiálu nachádzajúceho sa v Černobyli bolo neúmerne väčšie. Poškodený štvrtý blok Černobyľskej elektrárne mal 192 ton paliva. Aj keď palivové tyče neboli ani zďaleka tak obohatené ako v prípade hirošimskej bomby „Malý chlapec“ (2% U-235 ku 80% U-235), odhaduje sa, že bolo vymrštených až 10 ton tohto paliva. So zvyškom paliva v reaktore v katastrofálnom stave, najmä počas požiaru.
Po druhé, kým pri výbuchu atómovej bomby ide o jednorazovú udalosť s obrovskou explóziou a vyparením samotnej bomby, pri Černobyli pozorujeme procesy štiepenia dodnes. Samotné jadrové palivo sa pri bežnej prevádzke nemení priebežne, ale je doplňované počas tzv. plánovaných odstávok, kde sa približne raz za rok preruší výroba elektrickej energie za účelom výmeny časti vyhoreného paliva, ktoré na rozdiel od atómovej bomby obsahuje veľké množstvo ekotoxických štiepnych produktov, akými sú cézium-137 (t1/2 = 30.05 rokov) či stroncium-90 (t1/2 = 28.79 rokov). Tie sa v hojnom množstve s ďalšími viac než 100 rádioaktívnymi prvkami nachádzali aj v reaktore počas jeho výbuchu, čím kontaminovali značnú časť okolia a dostali sa aj za hranice vtedajšieho ZSSR. Známy sarkofág veľkú časť z nich dodnes ukrýva. Aj keď priamych úmrtí oproti Hirošime bolo podstatne menej (okolo 50 k 140 000), neskorší výskyt rakoviny bol oveľa vyšší.
To sú dôvody prečo už nových Černobyľanov či Pripjaťanov, narozdiel od Hirošimanov, najbližších 3000 rokov neuvidíme (okrem pracovníkov radiačnej ochrany vo vyradenej elektrárni, ktorá bola minulého roku dva mesiace okupovaná Ruskou armádou počas vojenských operácií smerujúcich na Kyjev).
Rozhodnutie použiť atómové bomby
Koncom júna 1945, skoro dva mesiace po kapitulácii nacistického Nemecka, skončila najkrvavejšia bitka v Pacifiku. Bitka o Okinawu, ostrov, ktorý už patrí k japonskému územiu v rámci súostrovia Rjúkju s pôvodným japonským obyvateľstvom, určite pomohla v rozhodovaní. Za takmer 3 mesiace 50 000 mŕtvych a zranených Američanov, minimálne 200 000 mŕtvych japonských vojakov a civilistov. Japonská chuť bojovať sa zdala nezlomná a brutalita sa ešte zväčšovala. Kamikadze, ľudské štíty, vraždy a samovraždy civilistov. Pokojne sa pri porovnaní rozlohy a počtu obyvateľov Japonska k Okinawe môžeme dostať k miliónom obetí pozemnej invázie. Časovo by to mohlo trvať, aj so vstupom armád Sovietskeho zväzu, minimálne rok. Tak počítali aj vtedy v Bielom dome. Prezident Truman, delostrelecký dôstojník z prvej svetovej vojny, poznal na vlastnej koži utrpenie vojakov. Nemal záujem predlžovať agóniu, najmä vtedy, keď tri mesiace predtým padol Hitler. Jeho rozhodnutie ovplyvňuje svet do dnešného dňa.
2000 ďalšich explózií
Sú testy jadrových zbraní bezpečné? Podľa toho aké a koľko ich je. Od roku 1945 sme zaznamenali viac ako 500 nadzemných a viac ako 1500 podzemných výbuchov. Napríklad tie atmosferické z 40tych až 60tych rokov spôsobili veľkú vlnu odporu vo vedeckej obci aj u civilného obyvateľstva. V marci 1954 sa nad Bikini Atollom uskutočnil nadzemný test 8 megatonovej vodíkovej bomby. Napokon však explózia predčila očakávania takmer dvojnásobne, čím dosiahla energiu 15 megaton TNT (bomba nad Hirošimou mala 15 kiloton TNT, čiže 1000x menej energie; najväčšia odpálená Cár bomba mala silu 50 megaton TNT). Radiácia tak zasiahla obyvateľov Bikini Atollu, ako aj japonských rybárov na mori (viac ako 140 km od epicentra výbuchu), čím im spôsobila chorobu z ožiarenia. Bola to najhoršia rádiologická udalosť v histórii USA.
Nielen táto udalosť, ale aj ďalšie zamorenie z testovacích oblastí akými boli tie v Nevade, Južnom Pacifiku, Semipalatinskom polygóne v Kazachstane, či v Novojej zemli, spôsobili nárast pozadia svetovej rádioaktivity o 7%. Táto kontaminácia donútila štáty k tomu, aby sa v roku 1963 dohodli na zákaze atmosferických testov jadrových zbraní. Pre veľa ľudí z okolia týchto oblastí však už bolo neskoro a štúdie dodnes poukazujú na nepriaznivé účinky radiácie na zdravie obyvateľstva.
Deväťdesiate roky priniesli zlepšenie situácie a celkový koniec testovania nukleárnych zbraní hlavnými mocnosťami – USA a Ruskom. Kým Cézium-137 z Černobyľu je možné účinným gama spektrometrom namerať dodnes aj na území Slovenska, toho z Hirošimy je minimum aj na území Japonska. To bohužiaľ postihlo nešťastie v roku 2011 počas havárie vo Fukušime (uvoľneného cézia-137 bolo 168 krát viac ako nad Hirošimou). Situácia sa však v oblasti jadrovej bezpečnosti zhoršuje, keďže KĽDR uskutočnilo v septembri 2017 doposiaľ posledný pokus jadrovej bomby a v auguste 2022 darovala EÚ Ukrajine 5 miliónov balení jódových tabliet z dôvodu vojenského ohrozenia najväčšej jadrovej elektrárne v Európe – Záporožskej atómovej elektrárne.
