... alebo Štyri najrozšírenejšie mylné názory o rádioaktivite

1. mylný názor: Nič, čo neprišlo do styku s jadrovými zbraňami alebo elektrárňami, nie je rádioaktívne.

Aj keď rádioaktívne žiarenie (radiácia) môže byť niekedy veľmi nebezpečné, ba i smrteľné, je prirodzenou súčasťou nášho životného prostredia. A bola ňou odjakživa. Dokonca čím ďalej do minulosti nazrieme, tým rádioaktívnejšia naša Zem bola. Je to dané tým, že rádioaktívne atómy boli súčasťou hmoty, z ktorej vznikla naša slnečná sústava. Pochádzajú z dávno mŕtvych hviezd, ktoré predtým, než vzniklo Slnko, ukončili svoj život ohromnou explóziou (tzv. supernovy) a rozptýlili tak podstatnú časť svojej hmoty do okolitého vesmíru. Tá sa následne zamiešala do materiálu, z ktorého neskôr vzniklo Slnko.

Počas tohto výbuchu bola v centre hviezdy taká vysoká teplota (a teda aj energia), že vznikli aj veľmi ťažké prvky ako železo, zlato, či olovo. Energie tam dokonca bolo toľko, že príroda mohla nakopiť ešte väčšie "hrudy" a vznikli extrémne ťažké atómové jadrá.

Avšak tak ako sa nám príliš veľký hrad z piesku začne rúcať, tak aj tieto jadrá sú už nad určitou hranicou nestále a v priebehu času sa rozpadajú – inými slovami, jadrá sú rádioaktívne. Pri svojom rozpade totiž uvoľňujú častice a energiu, ktorú do nich kedysi »napumpovala« supernova. Niektoré sa rozpadajú po krátkej dobe, niektorým to však trvá omnoho dlhšie. A práve tie prežívajú v zemskej kôre dodnes, pričom najznámejším z nich je urán. Úroveň rádioaktivity Zeme však vplyvom rozpadu prvkov v priebehu miliárd rokov postupne klesá.

Naša Zem je teda prirodzene rádioaktívna, vždy bola a do konca svojej existencie i bude.

Obr. 1: Dávka radiácie z prírodných zdrojov v niektorých oblastiach a štátoch sveta. Pred zátvorkou je uvedená priemerná hodnota a v zátvorke maximálna nameraná hodnota v danej oblasti. Oboje z týchto hodnôt sú najvyššie neďaleko mesta Ramsar v Iráne. Hodnoty sú vyjadrené v tisícinách Gray (Gy) za rok. 1 Gray je rovný energii 1 Joule absorbovanej v 1 kg materiálu. Smrteľná dávka pre človeka je cca 10–20 Gray. Pre potreby biológie sa používa aj jednotka Sievert (Sv), ktorá na rozdiel od jednotky Gray berie do úvahy aj biologickú nebezpečnosť rôznych druhov radiácie.
Zdroj: Health Research Foundation (www.taishitsu.or.jp)

Prírodný jadrový reaktor

Jadrové reaktory skonštruované ľuďmi v posledných desaťročiach však nie sú zďaleka prvými reaktormi na Zemi. Nie, nebola tu vyspelá civilizácia alebo mimozemšťania, ktorí ich zostrojili - prekvapujúco, sama príroda v dávnej minulosti prevádzkovala svoje prírodné jadrové reaktory.

Bolo to ešte v dobách, keď všeobecná úroveň radiácie bola vyššia než dnes a v niektorých oblastiach planéty sa sústredilo toľko rádioaktívnych prvkov, že sa spustila štiepna reakcia. Najznámejší vyhorený prírodný jadrový reaktor sa našiel v africkom štáte Gabon blízko mesta Oklo. A nielen jeden, našlo sa ich tam rovno pätnásť. Pre vedcov je to veľmi dobrá príležitosť pre štúdium chovania vysoko rádioaktívneho odpadu. Napríklad v týchto prírodných reaktoroch sa odpadové plutónium za dve miliardy rokov dostalo iba desať metrov od centra reaktora.

Obr. 2: Pozemská príroda v súťaži o skonštruovanie prvého štiepneho jadrového reaktora predbehla ľudí o zhruba dve miliardy rokov. Na obrázku je pozostatok po jednom z pätnástich prírodných reaktorov neďaleko afrického mesta Oklo.
Zdroj: Office of Civilian Radioactive Waste Management

Prekvapujúce zistenia lekárov

Koncentrácia prírodných rádioaktívnych prvkov na niektorých miestach na Zemi je i v súčasnosti vysoké. To najvyššie sa vyskytuje v severnom Iráne v meste Ramsar, kde obyvatelia dostávajú dávku asi dvestokrát vyššiu, než je celosvetový priemer prírodnej radiácie. Radiácia sa dostáva na povrch predovšetkým vďaka prvku radónu (plynný rozpadový produkt uránu), ktorý je vyplavovaný tamojšími prameňmi.

Prekvapujúcim faktom však zostáva, že sa v tejto oblasti nezistil vyšší výskyt rakoviny ani leukémie než kdekoľvek inde na svete. Lekárske výskumy potvrdili odolnosť miestnych obyvateľov voči zvýšenej hladine radiácie!

Obr. 3: Príroda v okolí iránskeho mesta Ramsar je jednou z prírodne najrádioaktívnejších oblastí na svete. Prekvapujúco táto skutočnosť jej ani tunajším obyvateľom nespôsobuje žiadne zdravotné problémy.
Foto: www.farhangsara.com

Podobné výsledky priniesli výskumy iných vysoko rádioaktívnych oblastí na Zemi, ako napríklad rádioaktívna pláž Guarapari v Brazílii, Yangjiang v Číne, alebo pláž Kerala v Indii (pláže sú častým miestom zvýšenej prírodnej radiácie z toho dôvodu, že rieky, ktoré pozdĺž svojich tokov vymývajú občas aj rádioaktívne horniny, ich následne ukladajú najmä pri svojich ústiach do oceánov či morí). Ukazuje to, že vedci ešte úplne dobre neporozumeli všetkým procesom, ktoré príroda ako obranu proti radiácii vyvinula.

Prírodný radón, ktorý presakuje z pôdy, však môže spôsobiť problémy všade na svete v obydliach, ktoré nemajú vhodnú izoláciu voči pôde a sú nevhodne vetrané. Tam sa potom radón môže neprirodzene koncentrovať a značne prevýšiť prirodzenú radiáciu.

Obr. 4: Brazílska pláž Guarapari s mestom so 70 tisícmi obyvateľmi je stošesťdesiatkrát rádioaktívnejšia než vysídlené mesto Pripjať pri Černobyle. Ľudia sa tam však bez následkov chodia s obľubou kúpať alebo tiež liečiť reumu.
 

Superbaktéria

Prekvapivo vysoká odolnosť ľudí voči radiácii v niektorých oblastiach sveta je však výrazne prekonaná schopnosťami, ktorými príroda vybavila niektoré iné tvory. Napríklad škorpióny prežijú až niekoľkostonásobne vyššiu dávku než človek.

Vedci však zažili skutočné prekvapenie, keď v roku 1956 pri experimente sterilizovali rádioaktívnym žiarením konzervy s mäsom. Napriek tomu, že použitá dávka žiarenia by spoľahlivo zabila všetko živé, na mäse sa zakrátko objavil nevysvetliteľný červený povlak. Ako sa následne zistilo, boli to baktérie, ktoré vedci pomenovali Deinococcus Radiodurans. Tie dokážu prežiť dokonca aj desaťtisícnásobne vyššiu dávku radiácie než človek.

Vedcom ešte dodnes nie je celkom jasné, ako to táto "superbaktéria" dokáže, aj keď mnohé z jej mechanizmov zaručujúcich extrémnu odolnosť ich DNA proti radiácii už poznajú. Každopádne je to baktéria veľmi nádejná. Pri genetickom pozmenení by mohla napríklad pomôcť s likvidáciou vysoko rádioaktívneho odpadu. Odhalenie presného mechanizmu jej obrany pred radiáciou by zas mohlo pomôcť ľuďom v boji proti rakovine alebo v budúcnosti pri medziplanetárnych pilotovaných letoch.

Radiácia z neba

Urán a produkty jeho rozpadu ako je radón však nie sú jedinými zdrojmi prírodnej radiácie okolo nás. Rádioaktívne žiarenie (vrátane častíc) na nás neustále dopadá vo forme tzv. kozmického žiarenia aj z vesmíru. Veľká väčšina tohto žiarenia pochádza z nášho Slnka, zvyšok z ostatných oblastí Galaxie a veľmi malá časť aj z medzigalaktického priestoru.

Naša atmosféra a magnetické pole Zeme nám zabezpečujú ochranu voči prevažnej väčšine tohto žiarenia, avšak jeho malá časť predsa len preniká až na povrch Zeme a prispieva tak k prirodzenej radiácii. Čím vyššie stúpame, tým vyššia dávka kozmického žiarenia nás zasiahne. Výraznejšie rásť však začína až vo výške značne prevyšujúcej najvyššie hory sveta, kde atmosféra začína rednúť. Z tohto dôvodu napr. piloti lietadiel a letušky, ktorí trávia vo veľkých výškach značnú časť času, dostanú z kozmického žiarenia o niečo väčšiu priemernú dávku než "prízemný" človek. Kozmické žiarenie je tiež dôležitým faktorom pri plánovaní dlhotrvajúcich pilotovaných medziplanetárnych misií.

Obr. 5: Rozdelenie priemernej dávky radiácie, ktorú dostáva človek z jednotlivých zdrojov. Prirodzená radiácia tvorí až 85 percent celkovej dávky, ktorú človek dostane zo svojho okolia - z pôdy a materiálu budov (keďže aj tehly, pórobetón či betón obsahujú rádioaktívne látky) dostane človek 18% celkovej dávky, z kozmického žiarenia 14%, od radónu (presakujúceho z pôdy) až 42% (ak býva v nevhodne izolovanom a vetranom dome tak môže byť aj vyššia), a z vody a potravy ďalších 11%. Z umelých zdrojov prispieva štrnástimi percentami medicína (najmä roentgenové vyšetrenia), a jadrový priemysel (elektrárne a odpad zo skúšok jadrových zbraní) prispieva jedným jediným percentom.
Zdroj: World Nuclear Association