Poznaj atom

Bać się radioaktywności?

Czwartek 18 kwietnia 2013

Wszyscy boimy się substancji radioaktywnych. To normalne i zrozumiałe. Nawet czasem pożądane. Temu lękowi zawdzięczamy przecież powstrzymywanie się mocarstw od wybuchu kolejnej wojny światowej.

Człowiek, podobnie jak zwierzę, reaguje na nagłe zagrożenie dwojako: „walcz albo uciekaj”. Naturalną reakcją jest podjęcie natychmiastowego działania, ale moment zagrożenia musi być dobrze określony. Temu zadaniu służą nasze zmysły. Miliony lat ewolucji wyposażyły nas w wiele zmysłów, jednak nie potrafimy wykrywać promieniowania przenikliwego. Nie potrafimy naszymi zmysłami rozpoznać zagrożenia – przeciwnik staje się niewidzialny, nie można więc podjąć walki. Nie mogąc walczyć, pragniemy uciec. Wielu ludziom wydaje się, że rezygnując z energetyki jądrowej, skutecznie ucieknie od tego zagrożenia. Jednak od promieniowania nie da się uciec. Wszystko jest trochę radioaktywne. W każdym otaczającym nas przedmiocie i w nas samych, można wykryć obecność różnych substancji radioaktywnych. W każdej sekundzie w ludzkim ciele następuje ponad 5 tysięcy rozpadów radioaktywnych. W przeważającej części to rozpady izotopów węgla (14C) i potasu (40K), znacznie mniej izotopów radu, uranu, ołowiu i polonu. To jest naturalny poziom radioaktywności ludzkiego ciała. Trzeba podkreślić, że emitowane z naturalnych izotopów radioaktywnych cząstki beta, alfa, czy też promieniowanie gamma, nie jest ani trochę mniej szkodliwe niż to, pochodzące od substancji sztucznych. Zagrożenie substancjami radioaktywnymi to jedno z ciągłych zagrożeń obecnych w środowisku. Trzeba dodać – jedno z mniej istotnych, stąd może brak wykształconych odpowiednich zmysłów.

Natura wyposażyła nas dużo gorzej w zdolność do znoszenia ciągłego, potencjalnego zagrożenia. Na ogół też chcemy uciec, nie zawsze jest to jednak możliwe. Chcemy żyć w poczuciu błogiego bezpieczeństwa, choć przeważnie to poczucie ma tylko słaby związek z rzeczywistością. Neapol ciągle rozbudowuje się w kierunku Wezuwiusza, domy budowane są coraz wyżej na jego stokach, choć jest absolutnie pewne, że wcześniej lub później wulkan wybuchnie. Tu działają nie zmysły, a nasza mniej lub bardziej rozumowa analiza zysków i strat. Mówiąc szczerze – raczej „mniej’ rozumowa analiza… Miliony Polaków siada codziennie do samochodów i choć dobrze wiemy, że statystycznie dla około dziesięciu z nich ten dzień będzie dniem ostatnim, rzadko myślimy, że to zdarzy się właśnie nam. Większe emocje przeżywamy wsiadając do samolotu, choć z kolei wszystkie statystyki pokazują nam, że ryzyko jest dużo mniejsze. Jednak sytuacja dla typowego pasażera jest bardziej nietypowa, nowa, stąd poczucie ryzyka jest większe. Podobnie jest z energetyką. Tolerujemy realne ryzyko śmierci górników wydobywających węgiel, a przecież co roku ginie ich tak wielu na całym świecie. Do tego akceptujemy społecznie jako nieuniknione ich choroby zawodowe, skutkujące statystycznie krótszym czasem ich życia. Do tego dochodzi skażenie pyłami i gazami spalinowymi środowiska. Skażenie środowiska związane z energetyką węglową obejmuje też skażenia substancjami radioaktywnymi, wprowadzanym do środowiska tak na etapie wydobycia węgla jak i na etapie jego spalania. Elektrownia spalająca węgiel wprowadza do środowiska więcej radioaktywności niż elektrownia jądrowa podobnej mocy. Ten paradoks wynika z obecności w węglu śladów radioaktywnych substancji: uranu (238U), toru (232Th), ich produktów rozpadów oraz izotopów potasu (40K). Same kopalnie wprowadzają też radioaktywność do środowiska. Wisła w Krakowie zawiera 40 mBq 226Ra w każdym litrze wody. Pięćdziesiąt razy większe stężenia znajdowane są w niektórych rzekach i potokach Górnego Śląska, gdzie trafiają wody kopalniane.

To wszystko to cena energetyki węglowej, jaką płacimy, jako społeczeństwo bez głębszej refleksji. To podobnie, jak z postrzeganiem ryzyka związanego z korzystania z samochodu. Sytuacja trwa od wielu lat i jesteśmy do niej przyzwyczajeni. Społecznie ją akceptujemy. Uczciwie trzeba dodać, że specjaliści widzą te problemy i dokłada się starań, by zmniejszyć te uciążliwości i ryzyko.

Dawki prominieowania w liczbach
Energetyka jądrowa jest często porównywana do transportu lotniczego. Rozwinięta technika, wysokie standardy bezpieczeństwa z jednej strony i niesłusznie postrzegane ryzyko z drugiej. Jakie jest rzeczywiste ryzyko związane z promieniotwórczością? Ponad sto lat badań nad wpływem promieniowania na organizmy żywe pozwala powiedzieć, że szkodliwość promieniowania przenikliwego zależy od tzw. dawki skutecznej. Dawka ta określa ryzyko związane z narażeniem na promieniowanie i wyrażana jest w specjalnej jednostce: w siwertach (Sv). Przeciętny mieszkaniec Polski otrzymuje ze wszystkich naturalnych źródeł promieniowania w ciągu całego życia dawkę 150–180 mSv, czyli niecałe 0,2 Sv. Tą dawkę otrzymujemy równomiernie w ciągu kilkudziesięciu lat życia, czyli w ciągu jednego roku otrzymujemy średnio 2,7 mSv. Dodatkowo nowoczesne techniki badań medycznych obciążają nas średnio dawką skuteczną równą około 1 mSv rocznie, Jednorazowe otrzymanie dawki skutecznej kilkaset razy większej, czyli np. 1 Sv, wywoła ostrą chorobę popromienną, a 10 Sv nie daje żadnych szans na przeżycie. Dotychczas nie stwierdzono bezpośrednich (tzw. deterministycznych, czyli nieuchronnych) skutków zdrowotnych przy dawkach skutecznych poniżej 0,1 Sv. Otrzymanie dawki od promieniowania niesie ze sobą statystyczne ryzyko wzrostu prawdopodobieństwa zachorowania na nowotwory. Prawdopodobieństwo to jest proporcjonalne do jednorazowo otrzymanej dawki skutecznej. Wiadomo, że dzieje się tak na pewno przy jednorazowych dawkach przekraczających znacząco 50 mSv. Przy mniejszych dawkach tylko zakłada się, że ryzyko to nadal istnieje i jest dalej proporcjonalne do dawki, choć nie ma na to ścisłych, naukowo uzasadnionych dowodów. Ta reguła przyjęta została dla bezpieczeństwa osób narażonych na promieniowanie z racji wykonywanych prac. Przyjmuje się, że osoba taka może przyjąć 50 mSv w ciągu 5 kolejnych lat, natomiast ogół ludzi może otrzymać bezpiecznie 1 mSv rocznie ponad tło naturalne i badania medyczne. To bardzo restryktywne przepisy gwarantujące pełne bezpieczeństwo mieszkańców.

Monitoring promieniowania jonizującego
Na świecie działa w tej chwili ponad 450 reaktorów jądrowych napędzających elektrownie jądrowe. Kilka elektrowni znajduje się w odległości mniejszej niż 300 km od naszych granic. Dziś na świecie nie można uciec od problemów związanych z energetyką jądrową. Dlatego ważne są metody monitoringu środowiska, które zastępują nasze upośledzone w tym zakresie zmysły. Współcześnie w Polsce dysponujemy metodami pomiarowymi zdolnymi do wykrywania znikomych śladów substancji radioaktywnych. Przykładowo – wykrywa się ślady 238Pu pochodzącego z katastrofy amerykańskiego satelity z serii Transit. Satelita spłonął przy wejściu w atmosferę w kwietniu 1964 roku na wysokości 50 km nad Oceanem Indyjskim. Satelita miał na pokładzie zasilacz izotopowy zawierający trochę ponad jeden kilogram izotopu plutonu: 238Pu. Ze stratosfery pluton opadał na całą kulę ziemską przez kolejne kilka lat. Jego ślady dziś wykrywamy zarówno na Antarktydzie, jak i np. w Tatrach. Podkreślmy: wykrywamy bez trudu ślady kilograma materiału rozproszonego kilkadziesiąt lat temu po całym globie! W przypadku jakiejkolwiek innej, nawet najbardziej toksycznej, ale nieradioaktywnej substancji taka czułość detekcji jest nieosiągalna. Wielokrotnie, bo milion razy więcej aktywności różnych izotopów radioaktywnych (na szczęście głównie krótkożyciowych) wprowadziły do środowiska w skali całego globu atmosferyczne testy broni jądrowej prowadzone przez mocarstwa atomowe. Łącznie zdetonowano ponad 400 ładunków o sumarycznej mocy około dwudziestu tysięcy bomb zrzuconych na Hiroszimę. Ocenia się, że w Polsce w wyniku opadu promieniotwórczego po tych testach na każdy metr kwadratowy gruntu opadło 5600 Bq 137Cs, 4000 Bq 90Sr oraz około 60 Bq izotopów plutonu. Czy to dużo, czy mało? W średniej to liczby porównywalne (dla 137Cs) lub większe (dla 90Sr i plutonu) niż średni opad w Polsce po katastrofie czarnobylskiej. Ogólnie, katastrofę czarnobylską pamiętamy jako wielką katastrofę, jednak testy broni jądrowej wprowadziły do środowiska około trzydziestokrotnie więcej aktywności substancji radioaktywnych niż awarie (dla porównania niedawna katastrofa w Fukushimie wprowadziła do środowiska ponad dziesięciokrotnie mniej substancji radioaktywnych niż katastrofa czarnobylska). Atmosferyczne testy jądrowe skaziły świat bardziej równomiernie, natomiast katastrofa czarnobylska wywołała lokalnie, na obszarze kilkudziesięciu kilometrów kwadratowych, skażenia znacznie większe niż na jakimkolwiek poligonie nuklearnym. Po ponad 25 latach, udało się zminimalizować wpływ zdrowotny katastrofy czarnobylskiej. Bezpośrednia liczba ofiar śmiertelnych nie przekracza nawet 50. Przesiedlenia ocaliły około 50 tys. spośród prawie 200 tys. przesiedlonych od przedwczesnych nowotworów.

Katastrofa czarnobylska miała wielki wpływ na postrzeganie społeczne ryzyka związanego z energetyką jądrową. Całkowicie załamała wzrost w tej dziedzinie. Jednak nie ma innego sposobu rozwoju gospodarczego niż poprzez wzrost produkcji energii. Z racji ograniczonych zasobów oraz uciążliwości dla środowiska paliwa kopalne nie nadają się dłużej do roli wybawcy energetycznego ludzkości. Paliwa alternatywne, odnawialne lub ekologiczne, to rozwiązania ciekawe, ale ich realna wydajność i dyspozycyjność budzą wiele wątpliwości. Ponadto ich sztandarowa pro-ekologiczność jest przy głębszym zastanowieniu zawsze dyskusyjna. Nie można też zamknąć oczu na aspekty polityczne – eksploatując płynne paliwa kopalne, wzmacniamy ekonomicznie i politycznie kraje, które zaczynają wykazywać chęć zmiany świata na swoją modłę.

Biorąc wszystko tu powiedziane pod uwagę warto zaapelować do sceptyków i przeciwników energetyki jądrowej by racjonalnie zrewidowali swój stosunek do energii jądrowej. Jest ona dziś dopracowaną, rutynową technologią przemysłową. Ryzyko związanie z nią jest w wielkim stopniu pod kontrolą. Rezygnacja z niej jest rezygnacją z rozwoju gospodarczego i zgodą na obniżenie poziomu życia i na zależności polityczne. Jednocześnie warto trochę ciągle bać się promieniowania – na tyle by stale powstrzymać polityków od użycia broni jądrowej do rozwiązywanie bieżących konfliktów.


dr hab. inż. Jerzy Wojciech Mietelski

Monitoring radiacyjny w Polsce
 
Facebook