View
380
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
Univerzitet u Beogradu
Geografski fakultet
Seminarski rad
iz
Ekopolitike
JONIZUJUĆE I NEJONIZUJUĆE ZRAČENJE NA PRIMERU
ATOMSKIH BOMBI BAČENIH NA HIROŠIMU I NAGASAKI
Mentor: Student:
prof. dr Milovan Pecelj Predrag Ozmo 18/2007
Beograd, maj 2011.
SADRŽAJ:
1. Uvod 3
2. Atomska bomba – zašto je bačena? 3
3. Jonizujuće zračenje 5
3.1. Tipovi zračenja 6
3.2. Jedinice 7
3.3. Primena jonizujućeg zračenja 8
3.4. Biološki efekti zračenja 9
3.4.1. Hronične izloženosti zračenju 9
3.4.2. Akutne izloženosti zračenju 9
3.5. Monitoring i kontrola izloženosti 10
3.5.1. Limitiranje izloženosti 10
4. Nejonizujuće zračenje 10
4.1. Uticaj na zdravlje 11
5. Projekat „Menhetn“ 11
6. Zaštita od zračenje 15
7. Veštačka fizička polja – rizici i pozitivni uticaji 17
7.1. Veštačka (antropogena) elektromagnetna polja 17
8. Zaključak 20
9. Literatura 22
2
1.UVOD
Veliki tehnološki napredak čovečanstva u poslednjih sto godina znatno je poboljšao kvalitet
života ljudi širom sveta. Izlišno je pričati koliko pozitivnih stvari je proizašlo iz
kompjuterizacije, otkrivanja novih proizvodnih tehnologija, napredaka u medicini itd.
Međutim, postoje i negativne stvari. Jedna od najčešće spominjanih svakako su negativni
efekti raznih zračenja kojima smo izloženi, direktno ili indirektno. Jonizujuće i nejonizujuće
zračenje su možda i najviše spominjana, tako da ćemo se ovde osvrnuti na njihove osnovne
karakteristike i uticaj na zdravlje ljudi.
2. ATOMSKA BOMBA – ZAŠTO JE BAČENA?
Pre tačno 66 godine, tačnije 6. avgusta 1945. američki avion bombarder bacio je jednu jedinu
bombu na japanski grad. Taj grad bila je Hirošima, a posledice te bombe pamtiće generacije
ljudi širom sveta. Bila je to atomska bomba, bomba koja je u trenutku obrisala sa karte ceo
jedan grad. Tri dana kasnije, još jedna bomba i nestao je još jedan grad. Rat je dobijen, a mir?
Istorija nastanka atomske bombe počela je mnogo pre II svetskog rata. Verovatno niko nije ni
slutio da će jedna rečenica izgovorena poslednje godine I svetskog rata svoj pravi smisao
pokazati tek nekoliko decenija kasnije, na kraju II svetskog rata.
Upravo tada, dok se I svetski rat bližio kraju jedan fizičar Ernest Raderford postavljao je
osnove onoga što će dovesti do kraja rata koji će početi tek za nekoliko decenija. Udubljen u
svoja istraživanja Raderford je jednom potpuno zaboravio da se pojavi na sednici Komisije
stručnjaka, na kojoj su generali i vojni stručnjaci od njega očekivali da čuju savete o novim
metodama odbrane od neprijatelja. Kada je kasnije od njega zatraženo da objasni izostanak,
odgovor je bio onakav kakav dolikuje jednom naučniku: “Radio sam na eksperimentima,
prema kojima se može naslutiti da atom može biti razbijen ljudskim umećem. Ako se dokaže
da je to tačno, onda je takvo otkriće daleko važnije nego ceo vaš rat.” Tada, ovo objašnjenje
sigurno nije delovalo ubedljivo, ali pokazalo se istinitim mnogo ranije nego što je iko i
očekivao.
3
Par meseci kasnije, juna 1919, dok su u Versaju tekli pregovori o okončanju rata, Raderford je
objavio radove o svojim eksperimentima u kojima je dokazao da je san alhemičara ostvariv –
bombardovanjem alfa česticama preveo je jedan element u drugi. Vrata “rudnika” nezamislive
energije su pronađena, trebalo je samo pronaći ključ.
Prve najave pronalaženja ključa pojavile su se 1930. godine u radovima V. Botea i H. Bekera,
u Nemačkoj. Dve godine kasnije bračni par Žoliot-Kiri u Parizu daju nov doprinos traganju.
Oni su bili jako blizu otkrića, ali nisu uspeli da pronađu pravo rešenje. Iste godine, samo par
meseci kasnije, u Raderfordovoj labaratoriji, fizičar J. Čadvik izvršio je seriju eksperimenata i
pronašao ono što njegovi prethodnici nisu videli. Otkriven je neutron, ključ riznice koji je
nedostajao.
Ključ rudnika energije bio je u rukama fizičara ali nisu znali kako da ga upotrebe. Bez obzira
što nisu znali kako ključ radi, slutili su opasnost. Bile su to loše godine u svetu. Hitler je
učvršćivao vlast, veliki broj naučnika proteran je iz nemačke, cela Evropa strahovala je od
Hitlera i Trećeg Rajha, ali fizičare nije plašio Hitler već, kako je rekao P. Lanžven: “Hitler?
Taj će kao i svaki tiranin u dogledno vreme slomiti vrat. Mene mnogo više brine nešto sasvim
drugo. Nešto što može svet, ako padne u pogrešne ruke, više ugroziti nego ta efemerna
budala. Nešto čega se mi, nasuprot njemu, nikada više nećemo moći osloboditi: neutron.”
Fizičari su slutili opasnost, nazirali su moći koje poseduje oružje koje drže u rukama, znali su
da to oružje ne sme da padne u pogrešne ruke. Ali, za takvu moć pogrešne su svake ruke.
Srećom moć je bila toliko velika da niko nije verovao da je ona stvarno na dohvat ruke.
Ovo nerazumevanje moći neutrona potpuno je razumljivo ako se sagleda cela situacija u fizici
tog doba. U SAD su već u veliko bombardovali atome teškim projektilima. Projektili su, u
tada najmoćnijim, akceleratorima ubrzavani i usmeravani na atome mete. Rezultata nije bilo.
Artiljerija kojom su fizičari opsedali atomsko jezgro bila je sve moćnija ali zidine tvrđave
nisu popuštale. Tvrđava koju je sagradila priroda čuvala je tajnu atomske energije. Ideja da
neutroni, koji nemaju naelektrisanje, mogu da učine ono što teški projektili nisu mogli bila je
suviše fantastična da bi se u nju moglo poverovati. Ideja je izgledala isto onako kako bi
izgledalo kada bi neko vojnim trupama, koje uzalud bombarduju bunker teškim kalibrom,
predložio da osvajanje probaju ping-pong lopticama. Neutroni su bili ping’pong loptice, ali
izuzetno moćne loptice, dovoljno moćne da osvoje ono što teška artiljerija nije mogla.
Punih sedam godina trebalo je da prođe dok fizičari nisu saznali kako da na pravi način
koriste ove ping-pong loptice, i otvore riznicu energije. Sedam godina neutroni su cepali
atome u Parizu, Kembridžu, Cirihu i Berlinu a niko nije saznao kako da otvori bravu.
4
Teško je objasniti taj period. Fizičari su bili na pragu ogromnog otkrića, a niko nije mogao da
pređe taj prag. Na sreću, političari nisu saznali kakvo ubojito sredstvo imaju na dohvat ruke.
Šta bi bilo da je lančana reakcija pravilno protumačena još 1934. godine, kada je prvi put
izvedena u Rimu? Da li bi Musolini i Hitler prvi izgradili atomsku bombu? Srećom, nikada
nećemo saznati odgovor na ova pitanja.
Radovi Liye Majtner i Oto Hana sa jedne, i bračnog para Žolio-Kiri i Pavla Savića sa druge
strane dali su nagoveštaj otkriću lančane reakcije, ali pravih rezultata i objašnjenja nije bilo.
Godine 1939, mnogo iskusniji fizičar Enriko Fermi otkrio je umnožavanje neutrona u uranu i
eksperimentalno potvrdio da je nuklearna lančana reakcija stvarno moguća.
Te godine politička situacija u svetu nije bila ohrabrujuća. Uticaj Hitlerovog totalitarnog
režima osećao se i u naučnim krugovima. Fizičari koji su ostali u Nemačkoj radili su na
sličnim projektima kao i oni u Britaniji, Francuskoj i Americi. Predvođeni Hajzenbergom,
sopstevnom voljom ili pod pritiskom države, oni su radili na razbijanju jezgra i pravljenju
atomske bombe.
Znali su to njihovi prijatelji, kolege, učenici ili profesori iz ostalih zemalja. Fizičari u
Nemačkoj pružali su otor pravljenju atomske bombe, ali taj otpor izgledao je onima napolju
suviše blag. Nešto su korali da preduzmu, nisu smeli da dozvole da Hitler napravi prvu
atomsku bombu. Rat je bio na pomolu , a ratovi su vreme kada fizičari imaju pune ruke posla,
vreme kada je fizika beležila značajan napredak i otkrića. Mesec dana pre napada na Poljsku,
tj. 2. Avgusta 1939. godine , Albert Ajnštajn i mnogi drugi poznati fizičari potpisali su pismo
upućeno predsedniku SAD, Frenklinu Ruzveltu. U pismu su ga savetovali da SAD moraju da
omoguće intenzivna istraživanja u oblasti atomske energije i konstruisanja atomske bombe,
istovremeno su ga upozoravali da nemačka već radi na tom projektu.
Počele su pripreme za pravljenje atomske bombe. Bilo je mnogo priprema, trebalo je
obezbediti materijal, uranijum i plutonijum, sakupiti najbolje fizičare, naći rešenje za
konstrukciju bombe, obezbediti tajnost i sigurnost programa. Rat je već besneo u Evropi a
fizičari su nastavili svoja istraživanja. Decembra 1940 godine Dž. Čedvik je potvrdio da
atomska bomba može biti napravljena, uskoro.
Godinu dana kasnije, 7. Decembra 1941 godine, Japan je bez objave rata napao Perl Harbor i
naneo ogromne gubitke mornarici SAD. Četiri dana kasnije Nemačka je objavila rat SAD.
SAD je ušla u II svetski rat, atomska bomba postala je jedan od važnijih projekata.
3. JONIZUJUĆE ZRAČENJE
5
Jonizujuće zračenje sastoji se od subatomskih čestica ili elektromagnetnih talasa koji su
snabdeveni dovoljnom količinom energije da jonizuju atome ili molekule. Stepen jonizacije
zavisi od količine energije koju čestice nose, a ne od njihovog broja. Grubo gledano, čestice
ili fotoni sa energijama od nekoliko elektron volti (eV) i više će dovesti do jonizacije. Kao
klasičan primer jonizujućih čestica mogu se uzeti visokoenergetske alfa i beta čestice i
neutroni.
I dok sposobnost čestica da izvrše jonizaciju zavisi isključivo od količine energije, kod
elektromagnetnih talasa važnu uloga igra njihova frekvencija. Kratkotalasno zračenje
elektromagnetnog spektra, tj. visokofrekventno ultraljubičasto, X i gama zračenje, imaju
veliku moć jonizacije.
3.1. Tipovi zračenja
Različite vrste jonizujućeg zračenja mogu nastati usled radioaktivnog raspada, nuklearne
fuzije ili fisije, kao i u veštačkim uslovima, u akceleratorima čestica.
Kao što je ranije naglašeno, da bi čestica izvršila jonizaciju, neophodno je da ima dovoljnu
količinu energije i, naravno, da dođe u kontakt sa atomom ili molekulom.
Fotoni intereaguju elektromagnetno sa naelektrisanim česticama, tako da i fotoni sa
dovoljnom visokom energijom mogu da izvrše jonizaciju. Energija na kojoj do toga dolazi
poklapa se sa energijom visokofrekventnog ultraljubičastog dela elektromagnetnog spektra.
Naelektrisane čestice, kao što su elektroni, pozitroni i alfa čestice, takođe intereaguju
elektromagnetno sa elektronima atoma ili molekula.
S druge strane, neutroni koji nemaju naelektrisanje ne reaguju elektromagnetno sa
elektronima i nemaju sposobnost da direktno dovedu do jonizacije. Međutim, neutroni koji se
kreću velikom brzinom mogu da intereaguju sa fotonima u vodoniku i predaju im svoju
energiju (kao kugle u bilijaru) i ovakav mehanizam dovodi do fotonskog zračenja. Ovi fotoni
imaju moć jonizacije pošto su naelektrisani i intereaguju sa elektronima u materiji u kojoj se
6
nalaze. Neutron takođe može da intereaguje se atomskim jezgrom, u zavisnosti od
karakteristika samog jezgra i brzine neutrona. U ovom slučaju, često dolazi do formiranja
radioaktivnih jezgara koja proizvode zračenje pri kasnijem radioaktivnom raspadu.
Za razliku od goreSpomenutih alfa i beta čestica, gama zraci ne vrše jonizaciju tokom celog
puta koji pređu, već intereaguju sa materijom na jedan od 3 načina:
fotoelektrični efekat
Komptonov efekat
stvaranje elektronskih parova.
Radioaktivni materijali najčešće otpuštaju alfa čestice (jezgra helijuma), beta čestice (veoma
brzi elektroni ili pozitroni) ili gama zrake. Alfa i beta zračenje često može zaustaviti i
komadić papira ili aluminijuma jer oni pored velikog dometa nemaju veliku jonizacionu moć.
Oni prouzrokuju najviše štete kada se direktno emituju u ljudskom telu. Gama zraci imaju
dosta manji domet, ali veću jonizacionu moć, tako da zaštita mora biti dosta ozbiljnija. Šteta
koju oni nanose je slična onoj od X zraka i uključuje opekotine i, pri dužem izlaganju, rak kao
posledicu mutacija ćelija.
3.2. Jedinice
Jedinice za merenje jonizujućeg zračenja su veoma brojne. Za merenje izloženosti zračenju se
koriste sledeće:
1. Kolumb po kilogramu (C/kg) je jedinica SI sistema za merenje izloženosti radijaciji i
predstavlja količinu zračenja potrebnu da se stvori jedan Kolumb naelektrisanja u jednom
kilogramu materije.
2. Rentgen (R) je stara jedinica koja je danas gotovo van upotrebe. Predstavlja količinu
zračenja neophodnog da se oslobodi jedan esu (elektrostatička jedinica) iz jednog kubnog
centimetra suvog vazduha.
7
Količina štete prouzrokovana jonizujućim zračenjem, naročito na živim tkivima mnogo više
zavisi od količine energije nego od naelektrisanja. To su tzv. apsorbovane doze:
1. Grej (Gy) predstavlja jedinicu SI sistema za apsorbovanu dozu i predstavlja količinu
zračenja neophodnu da se jednom kilogramu materije saopšti energija od jednog džula.
2. RAD (radioaktivna apsorbovana doza) je stara jedinica direktno povezana sa Gy (100 rad =
1 Gy) (Haliday, Resnick, 1995).
3.3. Primena jonizujućeg zračenja:
Jonizujuće zračenje ima veoma širok spektar upotrebe. Koristi se u proizvodnji papira,
plastike i tekstila za sprečavanje stvaranja statičkog elektriciteta, detektori dima, koje možemo
videti u velikom broju prostorija zasnivaju se na sposobnosti ovog zračenja da jonizuje
gasove. Takođe, nezaobilaznu primenu imaju u detekciji radioaktivnog zračenja na nekom
prostoru.
Ipak, ubedljivo najveću primenu jonizujuće zračenje je pronašlo u medicini i biologiji.
Najčešće se koristi u medicinskoj radiografiji. To su svima nama poznati X-zraci. Oni
predstavljaju najveći veštački izvor zračenja koje prima ljudsko telo.
Takođe, treba spomenuti i radioterapiju, koja se danas sve više koristi u lečenju malignih
oboljenja i pokazuje sve bolje rezultate, zatim primenu u dijagnostici itd.
U biologiji i poljoprivredi jonizujuće zračenje se koristi da izazove mutacije u cilju stvaranja
novih, naprednih vrsta, kao i za sterilizaciju muških ili ženskih jedinki nekih životinja kako bi
se njihov broj držao u prihvatljivim granicama.
U medicini, biologiji i drugim naukama zračenje se koristi i za sterilizaciju laboratorijskih
instrumenata. Velika prednost u odnosu na druge metode je to što instrument pre sterlizacije
može biti spakovan u plastiku, tako da ne postoji mogućnost kontaminacije nakon sterilizacije
zračenjem.
8
Međutim, pored svojih dobrih, ono ima i loše strane, pa preterana upotreba u nekim
situacijama može biti izuzetno opasno, čak i smrtonosna za ljude. (www.ekoplan.gov.rs)
3.4. Biološki efekti zračenja
Biološki efekti jonizujućeg zračenja se posmatraju u smislu njihovog uticaja na žive ćelije. Za
niske nivoe zračenja biološki efekat je zanemarljivo mali. Ipak, veći nivo zračenja može
izazvati različite posledice:
1. Oštećenje DNK koje ćelija sposobnošću regeneracije može da ispravi bez polsedica.
2. Oštečenje DNK koje ćelija ne može da ispravi, pa prolazi kroz proces „kontrolisanog
umiranja ćelije“ da se spreči unošenje oštećenog koda u nasledni proces.
3. Mutacija DNK koja momentalno ulazi u proces ćelijske deobe i može izazvati rak.
4. DNK u ćeliji se nepopravljivo uništava. Gotovo sigurno dolazi do grešaka u replikaciji i
transkripciji DNK, time i do raznih bolesti i raka.
3.4.1. Hronična izloženost zračenju
Izloženost jonizujućem zračenju tokom dužeg vremenskog perioda naziva se hronična
izloženost zračenju. Svakodnevna izloženost prirodnom zračenju takođe se smatra hroničnom
izloženošću, ali se zanemaruje ako je u normalnim granicama. Geografska lokacija i
zanimanje često igraju važnu ulogu u količini zračenja koju neka osoba prima.
3.4.2. Akutna izloženost zračenju
Akutna izloženost jonizujućem zračenju predstavlja izloženost zračenju tokom kratkog
vremenskog perioda. Postoje zanemarljive izloženosti zračenjima niskih intenziteta koja je
nekada teško i detektovati. Nasuprot ovome, postoje ekstremni slučajevi izlaganja:
trenutni udari ogromne količine zračenja nakon nuklearnih eksplozija,
9
višeminutna ili višesatna izloženost za vreme rukovanja visoko radioaktivnim
materijalima,
laboratorijske ili fabričke nesreće,
namerna ili slučajna izlaganja visokim medicinskim dozama. (Wikipedia)
3.5. Monitoring i kontrola izloženosti
Zračenje je oduvek bilo prisutno u životnoj sredini i u našim telima. Ljudsko telo ne može da
oseti prisustvo jonizujućeg zračenja, ali postoji veliki broj instrumenata sposobnih da
detektuju čak i najmanje količine, kako prirodnog, tako i veštačkog zračenja.
Dozimetri mere apsolutnu apsorbovanu dozu tokom određenog vremenskog perioda. Postoje
različiti tipovi ovog instrumenta: jonske komore, dozimetri sa fotografskim filmom, TLD
(dozimetri sa termoluminescentnim filmom) itd. Pored ovih, svakako najpoznatiji je i
Gajgerov brojač koji direktno meri količinu radioaktivnosti u određenoj sredini.
3.5.1. Limitiranje izloženosti
Postoje četiri standardna načina da se ograniči izloženost jonizujućem zračenju:
1. Vreme: za ljude koji su pored prirodnog zračenja izloženi još nekom izvoru, pribegava se
minimiziranju vremena provedenog u blizini tog izvora.
2. Udaljenost: intenzitet zračenja se smanjuje sa razdaljinom prema inverznom kvadratnom
zakonu.
3. Barijere: postavljanje, betonskih, čeličnih, vodenih i drugih barijera, u zavisnosti od tipa
zračenja, može ga smanjiti ili potpuno neutralisati.
4. Odlaganje radioaktivnog materijala.
4. NEJONIZUJUĆE ZRAČENJE
Nejonizujuće zračenje predstavlja svako elektromagnetno zračenje koje ne nosi dovoljno
energije po kvantu da jonizuje atome ili molekule, tj. da potpuno ukloni jedan njihov elektron
iz najvišeg energetskog sloja. Umesto stvaranja pozitivnih jona pri prolasku kroz materiju,
10
kao što je slučaj sa jonizujućim zračenjem, ovo zračenje ima dovoljno energija tek da izazove
eksitaciju elektrona, tj. premeštanje jednog od elektrona sa nižih energetskih slojeva na viši.
Dugotalasno ultraljubičasto zračenje, vidljiva svetlost, infracrveno zračenje, mikro i radio
talasi, sve su to primeri nejonizujućeg zračenja. Vidljiva svetlost i dugotalasno ultraljubičasto
zračenje mogu izazvati fotohemijske reakcije u organizmu ili igrati ulogu katalizatora u
radikalskim reakcijama – fotohemijsko starenje. Energija Sunca koja stiže na površinu Zemlje
uglavnom predstavlja nejonizujuće zračenje, jer atmosfera uglavnom zaustavlja i apsorbuje
jonizujuće zračenje. Veoma bitan izuzetak se neki zraci iz ultraljubičastog dela
elektromagnetnog spektra.
4.1. Uticaj na zdravlje
Nejonizujuće zračenje, kao i jonizujuće, može imati mutageni efekat iako uglavnom ima
drugačije osobine. Donja granica neophodne energije za prekidanje lanca DNK je otprilike
2,5 eV po fotonu. Kada se u ovom kontekstu govori o Sunčevoj svetlosti, njen mutageni
efekat se javlja pre svega zbog činjenice da sadrži neke ultraljubičaste zrake koji mogu izvršiti
jonizaciju. Pored toga, nejonizujuće zračenje može dovesti do nekih nemutagenih efekata, kao
što su prenošenje termalne energije živim tkivima, što dovodi do snjihovog paljenja i
stvaranja opekotina.
Treba naglasiti da je nejonizujuće zračenje dosta manje značajno od jonizujućeg.
5. PROJEKAT „MENHETN“
Avgusta 1942. Godine pokrenut je projekat Menhetn. Projekat koji je imao samo jedan cilj –
napraviti atomsku bombu pre Nemaca. Prvi put u istoriji nauke sva istraživanja su postala
najstroža tajna, ništa nije smelo da se javno objavi. Fizičare je u ovom poslu predvodio Robert
Openhajmer, ali ovo više nije bila nauka, bila je to vojna operacija. Glavni čovek projekta bio
je Lesli Ričard Grouvs, vojnik po pozivu. Neposredno pre početka projekta Gruvsu je
dodeljena komanda na frontu, ali unapređen je u generala i odlučeno je da ostane u zemlji i
rukovodi projektom Menhetn. Razočaranog generala možda je utešila činjenica da je
komandovao u bitci koja može da odluči ishod II svetski rata.
11
Pre početka rata naučnici anglosaksonskih zemalja osetili su potrebu za čuvanjem tajne o
istraživanjima koja su u vezi sa pravljenjem atomske bombe, ali način rada u okviru projekta
Menhetn ni najmanje nije ličio na metod naučnih istraživanja koji su poznavali od ranije.
Vojna komanda projekta naredila je da svaka mala oblast istraživanja mora da bude izolovana
od ostalih, između prostorija nalazili su se neprovidni zidovi, tako da jedno odeljenje nije
imalo ideju o onome šta rade ostali. Uvid u ceo projekat smelo je da ima jedva 12 ljudi, od
ukupno 150000 ljudi koji su radili na projektu Menhetn. Vojen vlasti su išle toliko daleko da
je samo jedan mali deo zapošljenih znao na čemu zapravo rade. Većina saradnika uopšte nije
imala ideju koja je osnovna namena njihovih istraživanja i izračunavanja. Ovakav način rada
dosta je otežavao istraživanje i loše je uticao na motivaciju istračivača. Jedan od većih
problema javio se u odeljenju za izračunavanja. Zbog toga što nisu znali čemu služe njihovi
proračuni zapošljeni su bili nezainteresovani za posao i proračuni su sporo napredovali. Tek
kada su vojne vlasto dozvolile R. Fejnamnu da im kaže saradnicima na čemu zapravo rade,
uspesi odeljenja su višestruko porasli, a mnogi ljudis u čak ostajali i prekovremeno.
Svako ko je u to vreme živeo u jednom od tri “tajna grada” Ouk Ridžu, Hamfordu ili Los
Alamosu, morao je da se podvrgne cenzuri i informacije o poslu drži u tajnosti, čak i od
svojih najližih. Vojska je razvila ceo mehanizam praćenja i kontrole istraživača. Koliko
pažnje se poklanjalo čuvanju tajni pokazuje primer Nilsa Bora. Kada je Bor stigao u Njujork
pratila su ga dva engleska službenikatajne policije. Bez njihovog znanja pratila su ga još dva
specijalna agenta Menhetn projekta, a uz sve to pratila su ga još dva detektiva FBI.
Bili su ovo izuzetno deški uslovi za rad, ali cilj koji su naučnici postavili bio je vačniji od
ovih, za njih totalno neprihvatljivih uslova za rad.
Tokom naredne 1943. i 1994. godine do istraživača su počele da stužu vesti o tome da
Nemačka nije ni blizu pravljenja atomske bombe. Ovo je bila radosna vest za istraživače.
Njihov jedini motiv za pravljenje ovog opasnog oružija bila je ravnoteža Hitleru, sada kada se
zna da Hitler ne može da napravi atomsku bombu, ona nije potrebna ni SAD. Ali, to je bilo
mišljenje istraživača, vojska i političari nisu tako mislili. Naravno, niko od istraživača nije
želeo da prekine projekat, svi su videli mnoge pozitivne efekte ovakvih istraživanja. Radili su
na novom izvoru energije, i to se nikako nije smelo zaboravili. Ali, znali su i to da njihova
istraživanja mogu da budu zloupotrebljena. Pre ili kasnije atomska bomba biće gotova, a kada
bude napravljena neko će ga nekada sigurno upotrebiti.
Maja 1945. Godine kapitulirala je Nemačka ali rat sa Japanom je nastavljen, kraj nije bio na
vidiku. Projekat Menhetn bližio se cilju. Par dana nakon kapitulacije Nemačke izabrani
Japanski gradovi, ciljevi za prvu atomsku bombu.
12
Nepune tri godine nakon početka projekta, 16. Jula 1945. Godine testirana je prva bomba.
Ova atomska bomba eksplodirala je blizu Alamgarda, Novi Meksiko. Testiranju bombe
prisustvovali su predstavnici vojske i jedan mali broj naučnika koji su radili na projektu,
mnogi drugi ni tada još nisu znali na čemu su radili.
Kada je bomba ekspodirala Openhajmeru su kroz glavu prošli stihovi iz jednog indijskog epa:
“Ja sam smrt, koja sve uništava, Onaj koji preti svetovima.”
Ovako je govorio Sri Krišna, Uzvišeni gospodar nad sudbinom smrtnika. Openhajmer je bio
samo čovek, ali čovek koji je stvorio nešto moćno, previše moćno.
Nakon uspešne probe vojska i političari bili su odlučni u nameri da upotrebe bombu. Kraj rata
u Japanu se još nije nazirao, a SAD su želele osvetu za Perl Harbor. Predsednik Truman je 24.
Jula obavestio sovjetskog predsednika Staljina o postojanju atomske bombe i namerama SAD.
Japanu je ponuđen još jedan ultimatum za predaju, rok je bio 3. avgust.
Predaje nije bilo. Za 6. avgust izabran je cilj – Hirošima. Rano ujutru mala grupa aviona letela
je prema gradu. Jedan od njih nosio je “Malog dečaka”, kako je nazvana prva atomska bomba.
Videvši da se gradu približava mali broj aviona znak za vazdušnu opasnost nije dat, zbog
štenje goriva Japanski lovci nisu poleteli. Američki avioni nadletali su grad, a onda u 8:15 sati
po lokalnom vremenu, bomba sa 60 kilograma uranijuma odvojila se od aviona. Padala je 57
sekundi i eksplodirala na visini od 600 metara. Ekslozija je bila strašna. Sve što se našlo u
krugu od 1,6 kilometara više nije postojalo, totalno uništenje. Požari su zahvatili površinu od
11,4 km2. Oslobođena je energija od 13 kilotona TNT. Kompletna infrastuktura grada bila je
uništena, broj žrtava tokom naredna dva dana dostigao je 90000. Počela je nova era u istoriji
ratova, era oružja za masovna uništenja.
Ni ovde nije bio kraj. Japan se nije predavao, a SAD su želele da svet stekne utisak o
ogromnom arsenalu ovakvog oružja. Tri dana kasnije, u 11:01 sat avion B29 izbacio je drugu
atomsku bombu. Ovog puta meta je bio grad Nagasaki. Ova momba bila je tehnički drugačija
i manja od one prve, ali efekti su bili slični. Padala je 43 sekunde i eksplodirala na 470 metara
iznad površine. Snaga eksplozije bila je 21 kiloton TNT, temperatura je dostigla 4000 stepeni,
a vetar brzinu od 1000 km/h. Bomba je sadržala “samo” 6,4 kilograma plutonijuma. U
trenutku je ubijeno 80000 ljud, svaki treći stanovnik Nagasakija, još 60000 je teško
povređeno.
Japan se predao, rat je dobijen, ali opet se pitamo – da li je dobijen mir? Cepanje atoma, o
kome je Raderford govorio na kraju I svetskog rata, pokazalo je svoju pravu snagu. Svi
prethodni ratovi, sva prethodna oružja su beznačajna u poređenju sa atomskom bombom.
13
Kraj II svetskog rata bio je početak novih problema, novih političkih podela, a u toj podeli
važnu ulogu igrala je upravo atomska bomba. Srećom, nikada više nisu upotrebljene ali
političari često o njima govore.
Fizičari su se našli u sličnoj situaciji kao nekad Alfred Nobel. Ciljevi su bili moralni, ali
krajnji rezultati nisu. Osečanja su bila pomešana, ponos i tuga. Niko nije znao šta da misli i
kako da se ponaša. Ajnštajn je već odavno žalio zbog potpisa na pismu koje je značilo početak
pravljenja bombe, tog jedinog doprinosa koji je dao stvaranju ovog užasnog oružja. Fizičari
su pomogli u stvaranju tog oružja da ga neprijatelji čovečanstva ne stvore prvi, dali su ključ
od rudnika energije u ruke koje su delovale prave, ali kad je reč o velikoj moći prave ruke
lako postanu pogrešne.
Posle rata krenula je trka u naoružavanju. Amerika je pravila sve više i više bombi. Rusi su
bili u ogromnom zaostatku, zaostatku koji nikada neće da nadoknade. Tek 1949. godine
testirali su prvu atomsku bombu.
Trka se nastavljala, dojučerašnji saveznici postali su neprijatelji. Amerikanci, Britanci, Rusi –
bombi je bilo sve više i više, bile su sve jače i jače. Istovremeno tekao je i razvoj još moćnijih
bombi. Predvođeni fizičarem E. Telerom u SAD je napravljena još razornija termonuklearna,
tj. hidrogenska, bomba.
Snaga onih bombi u Hirošimi i Nagasakiju postala je zanemarljivo mala u poređenju sa novim
bombama. Dostignuta je snaga od nekoliko megatona, pa desetak pa sve do 58 megatona
TNT. Bila je ovo nezamisliva razorna moć.
Danas, u eri nuklearne energije, eri posle Hirošime, Nagasakija, Černobilja, istraživanja idu
dalje. Atomske bombe su odavno postale sredstvo za procenu vojne moći jedne države,
snažno političko oružje. Velike sile su izvukle pouku i verovatno to oružije neće više nikada
upotrebiti, ali sve više je malih država koje poseduju moć nuklearne energije. Energija
atomskog jezgra postaje sve dostupnija, a samim tim opasnost je sve veća.
Tu nije kraj. Fizičari nastavljaju istraživanja, otkrivaju nove i močnije izvore energije. Cilj
istraživanja je miroljubiv, cilj je dobrobit ljudskog društva, dobiajnje novih izvora energije,
lečenje bolesti, istraživanje tajni prirode. Ali, ako ta energija, ta snaga koja omogućava da
sijaju zvezde nekada bude iskorišćena u pogrešne svrhe rezultati i posledice mogu biti
katastrofalni. Nadajmo se da će fizičari i drugi naučnici ostati jedini vladari energije zvezda i
da političari i generali više nikada neće biti u prilici da tu moć upotrebe za ubijanje i
uništavanje.
14
6. ZAŠTITA OD ZRAČENJA
Aktuelni događaji, havarija u japanskoj nuklearnoj centrali Fukušima, te prisećanje na
nuklearnu katastrofu u Černobilju, otvaraju ponovo pitanje kakve mere zaštite protiv
jonizujućeg zračenja i radijacije preduzeti.
Izloženost jačim dozama radioaktivnosti i jonizujućeg zračenja dovodi do trovanja
radijacionih bolesti, to jest odumiranja koštane srži i otkazivanja rada unutrašnjih organa.
Zavisno od stepena izloženosti i jačini radijacije, bolest je stepenovana po statistici
preživljavanja. Nuspojave pojačane radijacije su mutacije na DNK i ćelijama organizma i
pojava degenerativnih bolesti.
Problem radijacije, gama zračenja i uopšte radioaktivnog zračenja je što se ne vidi i što
posledice nastupaju danima nakon izloženosti. Najviše pažnje treba posvetiti tome da se
radioaktivne čestice ne unose u samo telo udisanjem kontaminiranog vazduha,
kontaminiranom vodom iz vodovoda ili hranom koja je ozračena.
Iskustvo iz Hirošime i Nagasakija pokazalo je na jednom slučaju sirotinjske bolnice, gde su
pacijenti bili ozračeni kao i svi ostali, da su ljudi koji su se hranili integralnim pirinčom, miso
supom i vegetarijanski, bolje prošli sa posledicama radijacije nego njihovi sugrađani koji su
se normalno hranili.
Postoji verovanje da crni i zeleni čaj delom smanjuju uticaj zračenja. Isto važi i za unos
kalijum-jod tableta. Povidon jodom se maže telo da se zaštiti od spoljneg zračenja i
radioaktivnih čestica u vazduhu.
Tablete koje sadrže jod zbog toga treba uzeti pre nego što se dođe u kontakt sa radioaktivnim
jodom, inače ne pomažu.
Deca su najosjetljivija na radioaktivni jod. Odrasli stariji od 40 godina ne treba da uzimaju
tablete koje sadrže jod pošto su naučna istraživanja pokazala da ne postoji opasnost da ova
starosna grupa dobije rak na štitnoj žlezdi od radioaktivnog joda.
Postoje lekovi koji delimično daju rezultate kod pojave radijacione bolesti. To je slučaj kod
lečenja ozračenih, gde se u terapiji vrši pre svega transplatacija koštane srži.
Navedene mere odnose se na povećanu radijaciju, ali ne i smrtonosnu radijaciju i velike doze
zračenja. Slučaj kao u Černobilju je bio ekstreman, kao što bi to bila i nuklearna eksplozija.
Havarija u Fukušimi je manjeg obima kontaminacije i zračenja, ali zbog radioaktivnih
15
isparenja dobar deo površine Japana i stanovništva biće izložen povećanoj radioaktivnosti,
koja trenutno nije smrtonosna, ali efekti takve radijacije se mogu manifestiovati godinama
kasnije kroz pojavu niza genetskih poremećaja i obolenja, zatim tumora i disfunkcija organa.
Međutim, ono što nas obične građane zanima je kako se zaštiti od posredne radijacije, kako
izvršiti neku priručnu dekontaminaciju u slučaju da živite blizu nuklearne centrale iz koje curi
radioaktivno gorivo. Pitanje je kako bi ugroženi stanovnici Japana ili bilo ko kada bi se našao
u sličnoj situaciji trebalo da se ponaša.
Neposredne mere zaštite od radijacije su sledeće:
Izbegavati kontakt i blizinu radioaktivnog zračenja – skloniti se na bezbednu
udaljenost
Usled prisustva radioaktivnih čestica u vazduhu, izbegavati boravak na otvorenom i
udisanje bez maske
Tuširati se, kupati se i pokušati sprati radioaktivne čestice sa kose i tela
Baciti odeću za koju se pretpostavlja da je možda došla u kontakt sa radioaktivnim
česticama
Namazati celo telo povidon jodom
Uzeti oralno tablete kalijum-joda
Ne piti vodu iz vodovoda u zagađenom području i ne tuširati se istom vodom
Hraniti se vegetarijanski integralnim žitaricama
Piti crni ili zeleni čaj kao preventivu od pojave efekata zračenja
Ne valjati se po travi u zagađenom području ili području preko kojih je prešao
radioaktivni oblak
Ne jesti salatu, zelje, spanać i povrće iz područja preko kojeg je prošao radioaktivni
oblak
Jesti salatu od svežih algi ili variva sa algama
Postiti i ne jesti do dolaska u bezbednu zonu, a i mesec dana posle ozračivanja biti na
postu
16
7. VEŠTAČKA FIZIČKA POLJA – RIZICI I POZITIVNI UTICAЈI
7.1. Veštačka (antropogena) elektromagnetna polja
Za razliku od prirodnih elektromagnetnih polja različitih frekvenciјa, ponašanja i intenziteta,
ekstraterestriјalnog porekla, u koјima su nastala sva živa bića potpuno im se prilagodivši,
veštačka polja su više koherenciјe i nivoa energiјe, stabilniјe frekvenciјe i traјanja, pa time
intenzivniјe utiču na biosferu. Prema frekvenciјi, dele se na elektromagnetna (ako јe
frekvenciјa veća od industriјske – 50 Hz u Evropi ili š0 Hz u SAD), ili električna i magnetna
(ako јe frekvenciјa manja od navedenih vrednosti).
Naјčešće se razmatra uticaј radio i TV predaјnika. Deca su mnogo osetljiviјa na poјačana
elektromagnetna (EM) zračenja, pa su razdražljiva, plaču i imaјu potrebu da pobegnu sa mesta
na kome se nalaze. Merenjem јe utvrđeno da konj, pas i čovek negativno reaguјu na mesta sa
poјačanim zračenjem, dok mačke, pčele i ose upravo biraјu ovakva mesta. Osetljivost
organizama na deјstvo јakih polja obјašnjava se prisustvom elementarnog magnetita (Fe3Oč)
u njima. Svaka živa ćeliјa ima svoјe EM frekvence, pa ljudski mozak vibrira na istoј
frekvenciјi kao i Zemlja. To јe razlog što sva živa bića različito reaguјu na EM zračenja.
Rezultat štetnog deјstva se ispoljava skupljanjem krvnih sudova i većom kiselošću tkiva, što
pogoduјe prodoru teških metala i mikroba. Teški metali tako privlače EM talase, tako da posle
perioda od nekoliko godina dolazi do promene u genskoј strukturi ćeliјa, a time do poјave
hronične ili maligne bolesti. Iako se organizam bori da uspostavi prvobitnu ravnotežu u
ćeliјama, vremenom mehanizmi odbrane popuštaјu i čovek oboleva (Komatina M., 2001).
Kao posledica, јavljaјu se: povećana smrtnost od kancera, bolesti nervnog, reproduktivnog i
kardiovaskularnog sistema, promene u sastavu krvi, što dalje izaziva glavobolje, znoјenje,
17
iscrpljenost, nesanicu, vrtoglavice, poremećaјe pamćenja, sna i libida, bolove u mišićima,
astmu, učestale strukturne hromozomske aberaciјe (prenos mutaciјa na potomstvo), itd.
Primećeno јe i da kod zaposlenih na odrjavanju telekomunikacionih sistema i radara dolazi do
poјave tzv. mikrotalasnog sindroma (kod 60% glavobolje, napetost i bolovi u kičmi, kod 40%
konјuktivitis i umor). Treba napomenuti da se veštačka fizička polja koriste u medicini za
terapeutske i diјagnostičke svrhe (elektrostimulaciјa mozga, srca ili mišića, kao i razaranje
tumora u onkologiјi.
Veštačka električna polja su povezana sa:
elektrostatičkim poljima, koјa slično prirodnim poljima, imaјu negativan, pozitivan ili
neutralan uticaј na organizme. Idealan odnos u stambenom prostoru јe 60% negativnih
(uglavnom јona kiseonika) i 40% pozitivnih јona. Na sadržaј јona utiču i veštački
materiјali koјi se koriste u građevinarstvu (sintetičke boјe i lakovi, veštačke podne
obloge, zidne tapete itd.). Ovi materiјali apsorbuјu negativne јone, naelektrišu se i
stvaraјu veštačka polja sa pretejno pozitivnim јonima. Kao posledica, dolazi do
potpunog slabljenja imuniteta organizma;
dalekovodima, preko koјih dolazi do poјave tzv. elektromagnetnog smoga, čiјi se
uticaј ne sme zanemariti (poremećaјi centralnog nervnog sistema, nesanica,
malaksalost, promene pulsa i krvnog pritiska, itd.)
Veštačka magnetna polja su izazvana industriјskom delatnošću. Za razliku od električnog
polja, magnetno polje lako prodire kroz zidove kuća, sve metale, ali i kroz tkiva i ljudsko telo.
Zadatak geofizike јe da utvrdi postoјanje i karakteristike takvih polja, na osnovu čega јe
moguće ustanoviti vezu između smrtnosti stanovništva i veštačkih polja. Prema standardima
zemalja istočne Evrope, telo ili glava čoveka mogu biti izloženi magnetnom polju intenziteta
0.03 T i gradiјenta 0.05-0.2 T/m, grudi i ruke polju intenziteta 0.07 T i gradiјenta 0.1-0.2 T/m.
Upotrebom uređaјa u domaćinstvu, јavljaјu se polja u opsegu 0.2-0.4 mT (Komatina M.,
2001).
Ustanovljeno јe i da, veštačko polje terestriјalnog porekla frekvenciјe f = 0.01-5 Hz izaziva
povećanje frekvenciјe pulsa i promene psiho-fizioloških uslova čoveka (malaksalost, pre
18
svega). Utvrđeno јe, između ostalog, da kod mobilnih telefona, dubina prodora zračenja u
ljudsko telo iznosi 10-100 mm, dok јe kod radarskih uređaјa prodor samo 1 mm.
Uzročnik nastanka malignih oboljenja, infarkta miokarda i moždanog udara, može biti
anomaliјski priraštaј magnentno-elektromagnentnog polja (M-EM) polja (to јe zbir prirodnog
Zemljinog magnetnog polja – indukovanih i remanentnih magnetzaciјa) u stambenim i radnim
prostoriјama. Tako se i veća učestalost poјave kancera u industriјski razviјenim zemljama i
urbanim sredinama obјašnjava uticaјem elektrifikaciјe i automatizaciјe u zatvorenom
prostoru, što dovodi do znatnog uvećanja normalne vrednosti M-EM polja.
Veštačko јonizuјuće zračenje izaziva kožni eritrem i dermatit, atrofiјu lojnih žlezda,
hiperkeratoze i tumore.
Veštačko neјonizuјuće zračenje potiče od različitih tehnoloških izvora.
Ultraljubičasto zračenje (UV) dopire iz lampi sa plemenitim gasovima i hidrogenskih lampi,
halogenih i fluorescentnih lampi i lasera. Njemu su naјviše izloženi zavarivači, fizioterapeuti,
kozmetičari, štampari, laboratoriјsko i medicinsko osoblje i sl. Naјizraženiјe posledice
ultraljubičastog zračenja vezuјu se za razčičite promene na koži (melanoma, ubrzano starenje
kože) i oku.
Infracrveno zračenje (IC) emituјu zagreјani i usiјani izvori, izvori sa električnim pražnjenjem
i laseri. IC zračenju su naјviše izloženi radnici pored visokih peći, na proizvodnji stakla, u
proizvodnji hartiјe i celuloze, kao i tekstilnoј, drvnoј i hemiјskoј industriјi. IC zračenje, za
posledicu ima različita oštećenja toplotom, takođe naјčešće na koži i oku.
Radiofrekventno zračenje (RF) potiče od uređaјa vezanih za život savremenog čoveka (TV,
radio-difuziјa, radari, radio-navigaciјa, radio-telemetriјa itd.), koјi se primenjuјu i u industriјi,
medicini, naučno-istraživačkom radu i dr. Štetno deјstvo se registruјe u vidu zagrevaјućeg
efekta, kada dolazi do povećanja telesne temperature i akutne hipotermiјe ili opekotina. Pored
termičkih, јavljaјu se i netermički efekti: deјstvo na CNS, promene na EEG-u, promene u
sintezi i transdukciјi DNK, kao i izmenjeni protok Ca јona iz ćeliјa mozga.
19
Elektromagnetna polja ekstremno niskih frekvenciјa (ELF) stvaraјu se oko nadzemnih i
podzemnih vodova visokog napona (preko 35 kV), uređaјa i postroјenja visokog napona,
industriјskih električnih mašina i postroјenja, električnih aparata u medicini, domaćinstvima i
naučno-istraživačkom radu.
Stanovništvo јe izloženo električnim i magnetnim poljima mrežnih frekvenciјa nastalih u
blizini transformatora ili električne mreže u kućama, ali i od kućnih električnih aparata i
svetlosnih izvora. Naročito su izloženi oni koјi žive u blizini trafostanica, dalekovoda i
elektroenergetskih postroјenja. Posledice štetnog delovanja ELF zračenja su: kancerogeneza,
izmenjena reproduktivna sposobnost, kao i poјava neurobihevioralnih smetnji. Po nekim
autorima, pri izlaganju ovakvom zračenju, moguća јe poјava tumora mozga (neuroblastom),
leukemiјa i karcinom doјke.
Takođe, veštačka polja mogu biti i radioaktivna. Ovakva poјava primećena јe konkretno u
slučaјu radona, koјi se od šezdesetih godina prošlog veka, može naći kao sastavni deo
izvesnih građevinskih materiјala. Izloženost radonu moje uzrokovati rak (pre svega rak pluća)
i leukemiјu.
Mnoge čovekove aktivnosti doprinose poјačanom zračenju: rudarstvo, proizvodnja energiјe
od fosilnih goriva, nuklearne eksploziјe, nuklearne centrale, mineralna đubriva, primena
radioaktivnih izotopa u industriјi i medicini itd.
8. ZAKLJUČAK
Sav živi svet je stalno izložen prirodnoj radioaktivnosti. Sem prodiranja zračenja spolja u
organizam, čovek hranom i vodom unosi prirodne radionuklide, radioizotope. Ova vrsta
zračenja se ne opaža čulima i često nema nekih dalekosežnih štetnih efekata po zdravlje
čoveka i živih bića uopšte. Veštačka radioaktivnost je ono na šta se obraća najveća pažnja i
uopšte ono zračenje koje ima najveći efekat na čoveka, kako pozitivni, tako i negetaivni.
Zaštita od jonizujućeg i nejonizujućeg zračenja predstavljaju problem modernog doba, pa
treba reći da mnoge zakonske odredbe i shvatanja problema uopšte nisu još uvek na
zadovoljavajućem nivou kako kod nas, tako i globalno.
20
U našoj zemlji postoji poseban zakon koji reguliše zračenje i sve aspekte njegove
proizvodnje, primene, neophodnog obrazovanja, odgovornosti u slučaju nezgode itd. Njegov
pun naziv je „Zakon o zaštiti od jonizujućih zračenja i o nuklearnoj sigurnosti“. Zvanično
je usvojen 2009. godine.
Nivo i kvalitet primene ovog zakona, kao i većine drugih kod nas, varira u zavisnoti od
mnogih parametara.
21
9. LITERATURA
1. Haliday, Resnick (1995): Physics, USA.
2. Komatina M. (2001): Medicinska geologija, Tellur, Beograd.
3. ***(2009): Zakon o zaštiti od jonizujućih zračenja i o nuklearnoj sigurnosti (Službeni
glasnik Republike Srbije 36/09).
4. www.ekoplan.gov.rs
5. http://en.wikipedia.org
6. http://staklenozvono.rs/wp-content/download/stakleno_zvono_12.pdf
7. http://www.ekopedia.rs
22
Recommended