Rádioaktivita

Pierre CURIE a Maria CURIE-SKLODOWSKÁ boli prvými ľuďmi, ktorí skúmali žiarenie uránových solí. V roku 1902 konečne objavili rádioaktívny prvok, ktorý nazvali rádium. Rádium umožnilo prvé účinné riešenie niektorých typov rakoviny tým, že choré ľudské bunky bombardovalo rádioaktívnymi časticami, a tak ich ničilo. Historický deň prežívali tak, že práve prelievali odmerky čistého smolinca do posledných asi 6000 odparovacích misiek. Mária Curieová verila, že tento čierny nerast obsahuje celkom nový dynamický prvok, ktorého lúče by mohli ničiť choré ľudské tkanivo.

V noci sa rozhodli skontrolovať misky, odomkli tmavú kôlňu a Mária požiadala Pierra, aby nerozsvecoval. Všade okolo nich z misiek prikrytých sklom vychádzali lúče svetla. Vyžarovali mäkký, nachovo modrý jas. Smolinec popálil Márii prsty a na podráždenej pokožke sa jej vyhodili červené vriedky. Ale pomaly sa zahojili, a tak usúdila, že žiarenie by sa mohlo použiť aj na zničenie zhubných buniek. Tušila, že je na stope nepolapiteľného rádioaktívneho prvku v smolinci. Usúdila, že zrejme existuje v extrémne malých množstvách.

Curieovcom odoslali tonu zvyšku smolinca vyťaženého v Česku. Manželia stáli pred najťažšou úlohou: vytriediť rudu na jednotlivé prvky... Len čo rádium úspešne izolovali, Pierre úmyselne nastavil lúčom svoju ruku. Jeho vedecké srdce zajasalo, keď sa na ruke objavila popálenina. Pierre opakoval pokus na zvieratách. Rádium malo rovnaký účinok a aj on nadobudol presvedčenie, že tieto silné lúče môžu vyliečiť rakovinové bujnenie.

V roku 1903 Curieovcom udelili Nobelovu cenu za fyziku - za objavenie rádioaktivity. Rádium sa stalo bežných komerčným výrobkom ako zbraň proti rakovine a vyrábalo sa v továrňach po celej Európe. V roku 1911 dostala Mária Nobelovu cenu druhýkrát, a to za získanie rádia v kovovom vide. Henri Becquerel začal skúmať otáčanie polarizačnej roviny svetelného lúča. Tento jav pozoroval už Faraday. Za to mu roku 1888 udelili vedeckú hodnosť doktora. V laboratóriu svojho otca skúmal fosforescenciu mnohých látok a tak objavil prirodzenú rádioaktivitu. Objavil nový druh žiarenia, ktoré malo väčšiu schopnosť prenikať látkami ako rőntgenové lúče. Na jeho práce nadviazala Maria Curie-Sklodowská s manželom.

Becquerel otvoril novú etapu v rozvoji fyziky. Keď manželia Curierovci roku 1900 objavili dve zložky rádioaktívneho žiarenia – alfa a beta, Becquerel v tom istom roku určil merný náboj častíc beta (pomer náboja častice a jej hmotnosti). Vymenovali ho za člena parížskej Akadémie vied a za čestného člena mnohých zahraničných akadémii. Za objav a výskum prirodzenej rádioaktivity mu roku 1903 udelili Nobelovu cenu.

Frédéric JOLIOT-CURIE nastúpil ako mimoriadny preparátor u Márie CURIE–SKLODOWSKEJ, riaditeľky ústavu, kde sa zoznámil s Iréne CURIEOVOU a oženil sa s ňou. Už roku 1930 sa intenzívne zaoberali štúdiom záhadného žiarenia, ktoré vznikalo pri bombardovaní berýlia alfa časticami. Objav neutrónu im unikol o vlások. Nasledujúcimi prácami hmotnosť neutrónu zmerali a dokázali jeho nestabilitu. Roku 1934 objavili tzv. indukovanú alebo umelú rádioaktivitu. Švédska kráľovská akadémia roku 1935 udelila Joliotovcom Nobelovu cenu za chémiu.

Frédéric vo svojej reči po prvý raz naznačil možnosť reťazovej jadrovej reakcie. Prístrojové vybavenie bolo vtedy veľmi jednoduché. Rozbor získaných výsledkov vyžadoval zložité fyzikálne a chemické analýzy, ktoré nemohli byť vždy jednoznačné a presvedčivé. Koncom roku 1938 Otto Hahn dokázal chemickou cestou štiepenie uránu pri ostreľovaní neutrónmi a Joliot-Curie krátko nato podal originálny fyzický dôkaz tejto novej jadrovej reakcie. Vzápätí objavili spolu s Halbanom a Kowalským, že pri štiepení vznikajú dva až tri nové neutróny. Stal sa profesorom na Collége de France. Založil laboratórium jadrovej chémie a laboratórium jadrovej syntézy. Po okupácií Paríža ho zatkli, ale po prepustení mu umožnili „zdržiavať sa“ vo svojom laboratóriu, ktoré obsadili nemeckí vedci. Vo svojom laboratóriu vyrábal výbušniny pre francúzske hnutie odporu. Pod jeho vedením uviedli do prevádzky prvý francúzsky jadrový reaktor. Odmietol sa zúčastňovať na vývoji a výrobe francúzskych jadrových zbraní a preto ho roku 1950 z funkcie odvolali. Svoju vedeckú autoritu zasvätil boju za zákaz atómových zbraní a zapojil sa do činnosti Svetovej rady mieru. HaváriaV sobotu 26. apríla 1986 skoro ráno došlo na štvrtom bloku jadrovej elektrárne Černobyľ k výbuchu a následnému požiaru, ktorý zničil reaktor a spôsobil rozsiahly únik rádioaktívnych látok.Predohra havárie

Keď sa roku 1972 v Kyjeve diskutovalo o type elektrárne, ktorá by bola vhodná pre Černobyľ, bol vybraný iný reaktor ako ten pôvodný s odôvodnením, že je bezpečnejší a vyrába najlacnejšiu elektrickú energiu. Obvykle sa po dokončení stavby robia testy jednotlivých častí a až potom je elektráreň spustená, ale Černobyľ nemohol čakať. Musel byť spustený do konca roku 1983. Riaditeľ Brjuchanov bol nútený už 31. decembra 1983 podpísať dokument o úspešnom absolvovaní všetkých testov napriek skutočnosti.

Jeden z neuskutočnených testov sa týkal núdzového fungovania turbíny. Práve skúška turbíny prebiehala v noci z 25. na 26. apríla 1986 a bola príčinou katastrofy. Pri testovaní sa urobilo zopár závažných chýb a počas testu sa zasekli regulačné tyče. Palivové trubice sa deformovali, keď test bežal už 56 sekúnd. Tlak v reaktore bol taký vysoký, že praskali palivové články a úlomky padali do chladiacej vody, ktorá sa menila na paru. Tlak v trúbkach rástol a tie praskali. Výbuch pary dvihol tisíctonové oceľové veko reaktoru – prvá explózia. Začala unikať rádioaktivita, dovnútra sa dostal vzduch. Nedostatok kyslíka spôsobil horenie grafitu. Kov palivových trubiek reagoval s vodou. Vznikol sodík, ktorý vybuchuje – druhá explózia. Horiace trosky reaktoru vyletovali do vzduchu a dopadali na strechu tretieho bloku.

Svet sa dozvedel o katastrofe prostredníctvom krátkej správy TASSu. Požiar reaktoru sa podarilo uhasiť až po ôsmich dňoch. Helikoptéry medzitým zvrhli na horiaci reaktor viac ako 5000 ton materiálu.

Následky

Počas výbuchu černobyľského reaktora a požiaru uniklo z reaktoru dvestokrát viac radiácie, ako sa uvoľnilo pri výbuchu jadrových bômb v Hirošime a Nagasaki dohromady.

Kontaminácia

V prvých hodinách bolo najviac zasiahnuté mesto Pripjať, vybudované len pár kilometrov od elektrárne pre potreby jej zamestnancov. Vtedy tu žilo okolo 50 000 obyvateľov. Namiesto toho, aby ich čo najskôr evakuovali, do mesta boli vyslané zosilnené policajné jednotky, aby zabránili úteku obyvateľov. Evakuácia začala 26 hodín po havárii a prebiehala v čase, keď bola úroveň radiácie v ovzduší najvyššia počas celej doby havárie. Najsilnejšie zasiahnuté boli priľahlé oblasti Bieloruska, Ukrajiny a Ruska. Z tridsaťkilometrovej zóny okolo elektrárne bolo evakuovaných 130 tisíc obyvateľov. Neskôr sa ale našli vysoko zamorené miesta aj vo veľkých vzdialenostiach za hranicou tejto „zakázanej zóny.“ Celková plocha územia, kde je veľmi vysoká kontaminácia, presiahla 120 000 km2. Dodnes tu žije asi sedem miliónov obyvateľov, ktorí si na zamorenej pôde pestujú zeleninu, zemiaky a ďalšie plodiny potrebné na prežitie.

Rádioaktívny mrak sa vplyvom požiaru dostal do výšky niekoľkých kilometrov a postupne kontaminoval celú Európu. Odhaduje sa ale, že viac ako polovica celkového objemu uniknutej rádioaktivity zasiahla územie mimo spomínaných troch štátov. Zamorených bolo približne 40 % Európy, z toho aj niektoré slovenské okresy.

Ľudské obete

600 až 800 tisíc ľudí sa podieľalo na likvidácii havárie a bolo vystavených vysokým dávkam žiarenia. 25 tisíc z nich už zomrelo. Ďalší trpia chronickými zdravotnými problémami. Počet obetí, ktoré Černobyľ spôsobil a ešte spôsobí, nedokáže nikto spočítať. Rôzne vedecké štúdie predpokladajú od 9000 do 475 000 ľudských obetí. Najčastejšie závery sa pohybujú v niekoľkých desiatkach tisíc. Najnižší odhad úmrtí spôsobených Černobyľom uvádza Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu. V roku 2005 publikovala závery, že kvôli Černobyľu zomrie iba 4000 ľudí. Odvolávala sa pritom na stovku expertov, ktorí však odhadovali 9335 úmrtí.

Zavádzajúce informácie sú podľa názoru Greenpeace spôsobené schizofréniou tejto agentúry, pretože sa má starať o bezpečnosť a zároveň podporovať rozvoj jadrovej energetiky. Z toho dôvodu sa snaží dôsledky černobyľskej tragédie znižovať. Za zmienku stoja slová Morrisa Rosina, pôsobiaceho na oddelení pre jadrovú bezpečnosť: „Jadrové elektrárne považujem za zaujímavý zdroj energie, aj keby sa mala černobyľská nehoda opakovať každý rok.“.Následky černobyľskej havárie na území Slovenska

Nad územím Československa preletel černobyľský mrak trikrát. Na Slovensku bol najviac zastihnutý západoslovenský kraj. Celkové zaťaženie obyvateľov Československa predstavuje, že pri veľmi opatrných odhadoch spôsobí radiácia z Černobyľu na našom území celkovo 450 až 1200 predčasných úmrtí, väčšinou v dôsledku rakoviny vyvolanej ožiarením. Počet obetí môže byť však ešte vyšší. Černobyľ nie je vecou minulosti ani z hľadiska jadrovej bezpečnosti. Vážne riziká jadrových elektrární zostávajú stále tu. Čo sa stalo pred dvadsiatimi rokmi, môže sa zopakovať hoci aj zajtra.

Najčastejším nedorozumením spojeným s rádioaktivitou je, že rádioaktivitu chápeme ako pomerne nový jav, ktorý súvisí s činnosťou ľudí. Rádioaktivita však bola na Zemi už dávno pred ľuďmi. V súčasnosti má väčšina rádioaktivity prirodzený pôvod. Jej vplyv môžeme obmedziť len čiastočne. Priemerne 23% ročnej dávky rádioaktívneho žiarenia získajú ľudia v lekárskom prostredí, 2% rádioaktivity okolia pripadá na rádioaktívny spád v dôsledku testov jadrových zbraní, činnosť jadrových elektrární prispieva takmer zanedbateľnými 0,002%. Pri haváriách podobných tej v Černobyle sa však do okolia dostáva obrovské množstvo rádioaktívnych prvkov.

Časť prirodzeného žiarenia prichádza z pôdy, tehál, betónu. Zistilo sa napríklad, že budovy zhotovené z betónu a hliníka majú takmer štyrikrát vyššiu radiáciu ako budovy z dreva. Aj ten najčistejší vzduch, ktorý dýchame, je čiastočne rádioaktívny. V nadmorskej výške 1600 m je rádioaktivita dvojnásobná voči úrovni vo výške hladiny mora. Pri diaľkových letoch (napr. do USA a späť) cestujúci získajú takú dávku radiácie ako pri röntgene hrudníka.

Veľmi nebezpečné sú aj tie rádioaktívne prvky, ktoré sa môžu zabudovať do živých organizmov. Najznámejšie je asi stroncium, ktoré je chemicky podobné vápniku. Rádioaktívnym spádom sa dostáva na trávu, po jej spasení kravou sa dostáva do mlieka, a napokon do človeka. Hlavne u detí môže spôsobiť rakovinu kosti alebo leukémiu.

A prečo je rádioaktívne žiarenie zdraviu nebezpečné? Pretože pozdĺž svojej trajektórie ionizuje atómy. Jediná alfa častica dokáže napríklad ionizovať viac ako 1000 atómov. Vo vnútri živých buniek môže ionizácia usmrtiť bunku, alebo ovplyvniť jej schopnosť reprodukcie. Alfa žiarenie výraznejšie poškodzuje bunky, má však malú prenikavosť. Nebezpečenstvo rádioaktivity zvyšuje aj fakt, že je neviditeľná a tak ju nedokážeme vnímať. Bunka dokáže opraviť väčšinu poškodených miest, môže prežiť dokonca aj smrteľnú dávku rádioaktívneho žiarenia. Zmeny väčšinou znamenajú zhoršenie činnosti bunky a často vedú k vzniku nádorových ochorení.

Určuje sa maximálna povolená hodnota ožiarenia. Je problematické určiť hodnoty, ktoré sú ozaj nebezpečné, lebo niektoré ochorenia ako leukémia či rakovina sa môžu prejaviť až po desaťročiach, a niektoré genetické zmeny sa prejavia až v ďalších generáciách. Hoci je rádioaktivita už dlho súčasťou nášho života, treba byť pri nej veľmi opatrný. Ale pokiaľ aj v budúcnosti zabezpečíme nízke hodnoty rádioaktívneho žiarenia, nemusíme sa jej obávať.