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Qumica Virtual, Outubro de 2010

A srie Acidentes Explicados pela Cincia tem por objetivo mostrar os maiores e mais incrveis

acidentes causados pelo homem mostrando es-sencialmente o que aconteceu sob o ponto de

vista cientfico. As reaes qumicas aqui descri-tas no devem, em hiptese alguma, ser reprodu-

zidas devido ao seu alto grau de periculosidade.

Chernobyl: a luta contra um inimigo invisvel

Conhea os detalhes sobre a radioatividade e suas

consequncias no maior

acidente nuclear da histria.

EMILIANO CHEMELLO chemelloe@yahoo.com.br

Ao assistir um docu-mentrio sobre o acidente de

Chernobyl, o que mais chamou

a minha ateno foi a declara-

o de uma das vtimas, um

senhor que havia lutado na segunda guerra mundial. Na

entrevista, ele disse que prefe-

ria estar novamente na guerra

que participou ao invs de en-

frentar o acidente de Cherno-

byl pois, diferentemente da situao que passou, em que

via o inimigo, os tanques, os

msseis, no desastre de Cher-

nobyl o inimigo demonstrava-se

invisvel.

O que foi o acidente de Chernobyl? Como ocorreu?

Quais foram/so suas conse-

quncias? Este artigo ir escla-

recer estas e outras questes

fundamentais sobre o maior desastre nuclear da histria.

A fim de tornar compre-

ensvel este acidente, so ne-

cessrios alguns conhecimen-

tos fundamentais. Para isto,

importante saber o que a ra-dioatividade, como funciona

uma usina nuclear, para poste-

riormente compreendermos o

que aconteceu em Chernobyl e

quais as consequncias para a humanidade.

***

O que radioatividade?

A radioatividade um

fenmeno que ocorre nos to-

mos, mais especificamente no

ncleo de alguns tipos de to-mos. Estes tipos de tomos que tem seu centro instvel so

tomos geralmente ditos pesa-dos (com um grande nmero de prtons no ncleo e, conse-quentemente, elevada massa da a expresso pesados). O fenmeno da radioatividade

emitida pelo urnio, trio, act-

nio, polnio e rdio foi desco-

berto e estudado por grandes nomes da cincia, como Roen-

tgen, Becquerel, Marie e Pierre

Curie (estes dois ltimos, ma-

rido e mulher), entre o final e

incio dos sculos IX e XX.

Desde ento, o homem

dedica-se aplicando este co-

nhecimento para fins nobres e

para outros no to nobres

assim. Surgiram usinas nucle-

ares, que produzem energia eltrica. H tambm aplicaes

na medicina. Porm, tambm

existiram as duas bombas nu-

cleares na segunda guerra

mundial e a guerra fria que nos deixou com um grande medo

de uma possvel guerra nuclear

entre EUA e URSS. Felizmente

ela no ocorreu.

Voltando ao tomo, esta

instabilidade nuclear citada anteriormente se deve, em

grande parte, a uma competi-o entre a fora de repulso prton x prton (papo de cien-tista: fora de repulso de Cou-

lomb) com a interao nuclear chamada fora forte, que faz

com que as partculas do n-

cleo estejam coladas umas nas outras. Esta competio de

foras ganha pela fora de

atrao (fora forte) quando h

poucos prtons no ncleo, tor-nando o tomo estvel. Mas, a

medida que o nmero de pr-

tons aumenta, a fora de re-

pulso (interao de Coulomb)

tambm aumenta, tornando o

tomo instvel.

Todos os tomos acima

de 82 prtons no ncleo so

instveis (radioativos). Esta

instabilidade aliviada pela

emisso de, essencialmente,

trs tipos de radiao: (alfa),

(beta) e (gama). Vejamos os detalhes de cada uma destas

radiaes.

Exemplo de radiao

ThU 234904

2

238

92

A radiao (ncleos de hlio)

emitida e proporciona ao tomo emissor (no exemplo, o

urnio) transformar-se em ou-

tro tomo (trio) com um n-

mero atmico (que igual ao

nmero de prtons) duas uni-dades menor e com uma massa

atmica (que a somo dos pr-

tons e nutrons) quatro unida-

des menor.

Exemplo de radiao

PoBi 214840

1

214

83

Na radiao , um nutron transforma-se em um prton

(este ltimo fica no ncleo,

aumentando o nmero atmico

do tomo produto em uma uni-

2

dade), um eltron (que a radi-

ao -)1 e um antineutrino (uma partcula que interage

pouco com a matria, portanto,

sem importncia para este nos-

so assunto).

Exemplo de radiao

BaBam 137560

0

137

56

A radiao , ao contrrio das

radiaes e , no constitu-da de matria, mas sim uma

onda eletromagntica com grande frequncia. Como tal,

no altera o nmero de prtons

e neutrons do tomo produto

em relao ao tomo emissor.

Trata-se de uma espcie de

acomodao das partculas. Esta radiao ocorre no tomo

de brio, conforme o exemplo,

quando este resultado da

emisso de radiao do to-mo de csio 137.

BaCs m137560

1

137

55

Este brio, metaestvel

(137mBa), adquire estabilidade

emitindo radiao . Perceba, portanto, que o brio emite

radiao devido a uma insta-bilidade adquirida em uma transformao radioativa (papo de cientista: transmutao),

que tem como origem o istopo

radioativo do elemento csio, j

tratado nesta srie quando fa-

lou-se do acidente com 137Cs em Goinia, Brasil.

Esta emisso do brio

utilizada, por exemplo, em tra-

tamentos contra o cncer. Mas,

quando nos submetemos a este tipo de radiao de forma inde-

vida, como veremos mais adi-

ante, as consequncias podem

ser fatais.

***

O que fisso nuclear?

Em 1938, dois cientis-

tas alemes, Otto Hahn e Fritz

Strassmann, descobriram aci-

dentalmente que o urnio, ao ser bombardeado com nu-

trons, dava origem a tomos

com metade de sua massa,

1 H tambm a possibilidade de um prton

transformar-se num nutron, emitindo uma

partcula denominada psitron, constituindo a

radiao +.

como o brio. Surgia, ento, a

descoberta que iria transformar

o mundo: a fisso nuclear.

Como vimos anterior-

mente, h uma competio de foras das partculas que exis-tem no ncleo (papo de cientis-ta: ncleons). Geralmente a

fora forte vence (talvez seja

por isto que chamam ela de

forte), mas h casos que h um equilbrio tnue. o caso

do urnio 235 (235U), um tipo de tomo (papo de cientista:

istopo) do elemento urnio

que possui potencial de fisso.

Quando ele bombardeado com um nutron, este causa

uma desestabilizao no n-

cleo, como se fosse o empur-ro necessrio para que um ncleo, j instvel, se desinte-

gre. Na fisso, temos a fora de repulso vencendo a fora de

atrao. Mas, como isto ocorre?

Acompanhe a explicao

com base na figura a seguir:

O ncleo do 235U e o

nutron absorvido (a) formam o

ncleo composto (b), que constitui o estado excitado e com energia de excitao colo-

cada em modos coletivos de

vibrao. Estes modos de vi-

brao so capazes de esticar o ncleo. Caso a energia de

excitao suficientemente grande, em uma dessas vibra-

es coletivas, o ncleo com-

posto pode assumir uma forma

com dois blocos de ncleons

separados por uma estreita

ponte (c). Caso, entre esses

blocos, a repulso de Coulomb

de longo alcance entre os pr-tons for mais intensa do que a

interao nuclear atrativa de

curto alcance, o ncleo com-

posto se fragmenta (d).

At aqui voc pode estar se perguntando onde esta his-

tria de quebrar tomos vai

chegar. O que tem de interes-

sante em quebrar tomos?

Bem, isto em particular no

til (interessante para alguns, mas til para poucos). O mais

fantstico nesta histria de

destruio de tomos a ener-

gia que a fisso nuclear pro-

porciona. Isto sim til! Para voc poder ter uma idia, ape-

nas dez gramas de 235U forne-

cem a mesma energia produzi-

da na exploso de 300 tonela-

das de TNT! Isto muito til

em tempos modernos em que a demanda de energia cada vez

maior.

O 235U um istopo com

uma abundncia de 0,7 %, ou

seja, uma parte em 140 partes de urnio natural em mdia o

de massa 235 (veja Figura 1).

Ento, para tornar uma amos-

tra de urnio um combustvel

nuclear, necessrio realizar

um procedimento chamado enriquecimento de urnio. Esta etapa consiste basicamen-

te e aumentar a concentrao

de 235U para um valor adequa-

Figura 1 Apenas 1 parte em 140 (ou seja, 0,7 %) de urnio natural

o istopo 235U.

3

do para que este seja utilizvel

na fisso. Na seo para saber mais h detalhes destes pro-cesso e no vamos aqui deta-

lh-lo.

O problema da fisso

que, uma vez que os tomos

so partidos, novos nutrons

so formados e outros tomos

so partidos, e assim por dian-te, fazendo disso uma reao

em cadeia. Quando a fisso

ocorre de forma desenfreada,

temos a bomba atmica! Mas,

quando controlamos este pro-

cesso, temos o que chamamos de usina nuclear.

A fisso nuclear essen-

cialmente tem duas aplicaes:

armas nucleares e usinas nu-

cleares. Nas armas, deseja-se uma reao em cadeia, a qual

necessita de uma concentrao

grande de 235U. J a usina nu-

clear no necessita de uma alta

concentrao de 235U. Mesmo

assim, com baixa concentra-o, as energias envolvidas no

processo em uma usina nucle-

ar so grandes. Ser que uma

usina pode explodir como uma

bomba? Vejamos o prximo captulo deste artigo para res-

pondermos a esta pergunta.

***

Como funciona uma usina

nuclear?

O esquema simplificado de uma usina nuclear est ilus-

trado na Figura 2. Em essn-

cia, a fisso nuclear libera

energia. Esta, por sua vez,

aquece a gua lquida que transforma-se em vapor. Este

vapor gira a turbina que possui

a capacidade de gerar eletrici-

dade, a qual transportada por

uma srie de etapas intermedi-

rias at chegar na sua casa. As barras de controle ficam

prximas ao combustvel nu-

clear, evitando que o processo

de fisso ocorra desenfreada-

mente. Estas barras so geral-mente feitas de boro ou cd-

mio, elementos que absorvem

nutrons e impedem que estes

promovam a fisso de outros

tomos de 235U.

Como vimos anterior-mente, o urnio extrado da

natureza tem apenas 0,7 % de

235U, o qual potencialmente

fissvel. Ento, se faz necess-ria o enriquecimento do urnio

para que ele seja aplicado a em

reatores nucleares. Este enri-

quecimento nada mais que

aumentar a concentrao de 235U para um valor em torno de

3 %. J para se fazer uma

bomba atmica, a concentrao

de 235U deve ser em torno de 90

%, logo, em tese, pouco pro-

vvel uma exploso atmica no funcionamento de uma usina

nuclear. Mas, como tratamos

com vapor em altas temperatu-

ras, se algo na operao der

errado, acidentes podem acon-tecer. E aconteceram. O de

Chernobyl o exemplo mais

trgico, mas outros acidentes ocorreram (como o de Three Mile Island, em 1979 nos EUA).

Alm do combustvel e

das barras moderadoras, temos uma pea fundamental que o

agente refletor. Um refletor

possvel o grafite (no reator

utilizado em Chernobyl). Ele

desacelera os nutrons oriundo da fisso de um tomo de 235U,

que sai a aproximadamente

1600 km/s, velocidade que

reduzida a 1,6 km/s, a qual

mais eficaz para quebrar o pr-

ximo tomo de 235U.

***

O que houve de errado em Chernobyl?

Ainda hoje o acidente de

Chernobyl causa desconfiana

quando falamos das usinas

nucleares para gerao de energia eltrica. Sabe-se que

uma fonte de energia limpa,

pelo menos quando comparada

com os combustveis fsseis,

com sistemas de segurana

avanados (hoje), mas o aciden-te de 1986 faz com que fique-

mos com um p atrs quando falamos em usinas nucleares.

Vejamos o que aconteceu e, ao

final desta exposio, pondera-remos a respeito da racionali-

dade deste medo.

Na madrugada do dia

26 Abril de 1986, operadores

estavam testando o reator qua-

tro da estao nuclear de Chernobyl, Ucrnia, na poca

pertencente a URSS. Esta usi-

na era responsvel por 10 % da

gerao de energia eltrica uti-

lizada na Ucrnia naquele ano.

Desejava-se realizar testes as-sociados a uma das maiores e

mais recentes conquistas do

regime comunista. Document-

rios e relatrios oficiais dizem

que houve falha humana ao

Figura 2 Diagrama do funcionamento simplificado de uma usina nuclear.

4

realizar os testes em uma po-

tncia baixa (< 700 MW), fato

previsto como perigoso nos

manuais de procedimentos. O

teste foi exigido do comit esta-tal para o uso de energia at-

mica. Os governantes temiam a

necessidade de utilizar o reator

em caso de ataques por causa

da guerra fria. No entanto, o engenheiro chefe (Anatoly Syat-

lov) desejava realizar o teste a

200 MW, a fim de preservar a

gua para resfriamento do rea-

tor. Por erros de operao, o

reator teve sua potncia abai-xada at zero. Impaciente, o

engenheiro chefe toma uma

deciso fatal: o reator seria

reativo sem que os sistemas de

segurana (barras de controle) estivessem ativados (veja Figu-

ra 3). Estas barras de controle

funcionam como se fossem os

aceleradores e os freios do rea-

tor. A presena ou no delas

faz o reator funcionar com me-nor ou maior potncia. No rea-

tor de Chernobyl, eram 211

barras feitas de boro que en-

contravam-se espalhadas entre

as barras de urnio, o combus-tvel nuclear.

Diante da situao de

perigo, os operadores alertaram

o engenheiro chefe, o qual

prosseguiu com a operao.

Sem as barras de controle, a potncia aumentou mais rapi-

damente, conforme o engenhei-

ro chefe desejava. No entanto,

esta mudana nos parmetros

de operao iria revelar falhas no projeto de construo do

reator.

A usina de Chernobyl

utilizava reatores do tipo RBMK

(em russo, Reator de Alta Po-tncia no Canal), atualmente obsoletos, que apresentavam

instabilidade e usavam como

combustvel urnio no enri-

quecido. A tecnologia, em uso

desde a dcada de 1950, utiliza a prpria gua que resfriava o

reator para formar o vapor

para mover as turbinas, num

circuito unificado. J nos rea-

tores do modelo PWR, os mais

utilizados no ocidente, como nas usinas de Angra 1 e 2 aqui

no Brasil, existem trs circuitos

independentes, sendo que o

lquido radioativo circula em

um circuito independente e

isolado.

O modelo sovitico, em-

bora menos seguro, foi adotado

por ser mais barato tanto na construo quanto no abaste-

cimento por combustvel de

baixo enriquecimento. Havia,

ainda, um fator estratgico: a

grande quantidade de plutnio formada pelo funcionamento do

reator RBMK poderia ser usada

na fabricao de armas nuclea-

res. Devemos lembrar o contex-

to histrico do acidente: guerra

fria entre URSS e EUA. Alias, h quem diga que acidente

tenha sido o primeiro passo

para a queda do regime comu-

nista.

importante salientar as implicaes polticas que

rodeavam o funcionamento dos

reatores em Chernobyl. A ex-

panso nuclear era um dos

grandes objetivos do regime

comunista. Para tanto, priori-zou-se a implantao mais r-

pida dos reatores, sem no en-

tanto dar a devida ateno aos

aspectos de segurana. Houve

um apressamento na inaugu-rao do reator nmero quatro

em Chernobyl por questes

polticas. A segurana ficou em

segundo plano. Alias, o teste

aqui narrado deveria ter sido

feito antes que o reator fosse inaugurado. Mas no foi (infe-

lizmente) o que aconteceu.

Devido ao pequeno n-

mero de barras de controle, a

radiatividade concentrou-se na parte inferior do reator. O teste

consistia em desligar as turbi-

nas que alimentavam gua, a

fim de testar os geradores de emergncia a diesel. Se algo

desse errado, a gua no reator seria insuficiente para capturar

o calor gerado pelo reator e um

acidente era possvel. Ao serem

desligadas as turbinas, menos

gua foi enviada ao reator e,

consequentemente, mais vapor se formou. De forma repentina,

a potncia do reator comeou a

aumentar rapidamente. Para

fre-la, acionou-se as barras de

controle. O problema que as barras de boro possuam car-

bono grafite em suas pontas.

No instante em que entraram

no reator, o grafite causou au-

mento na potncia (centenas de

vezes), no uma reduo como

era de se esperar das barras de

controle. Elas nunca deveriam ter sido retiradas durante a

operao do reator.

Houve uma srie de fa-

lhas humanas e do reator que

resultaram na exploso do

mesmo, conforme j relatado

(veja Figura 4). Antecipamos que no houve, neste trgico

episdio, uma exploso nucle-

ar, como as que ocorreram nas

bombas atmicas da segunda

guerra, mas somente uma ex-ploso no nuclear resultante

da alta presso de vapor de

Figura 3 Detalhes das partes principais

que constituem um reator nuclear.

Figura 4 Foto area dos destroos da exploso do reator nmero quatro

da usina de Chernobyl, Ucrnia.

5

gua existente no reator. A

radioatividade deriva do mate-

rial radioativo que saiu do rea-

tor e foi arremessado para fora.

Este material radioativo, por sua vez, foi levado pelo vento

para boa parte da Europa.

Algumas parte do reator (varetas que do suporte ao

combustvel nuclear) so feitas

de uma liga de zircnio (zirca-

loy). Da mesma forma que o

alumnio, o zircnio forma uma fina camada de xido de zirc-

nio que o protege contra a oxi-

dao. Porm, em temperatu-

ras elevadas, esta camada de

xido se decompe, possibili-

tando a seguinte reao:

Zr(s) + 2 H2O(v)

ZrO2(s) + 2 H2(g)

Gs hidrognio extremamente explosivo. Na usina de Three Mile Island, nos EUA, em 1979,

formou-se 1000 m de gs hi-drognio no reator. Felizmente

neste caso, o hidrognio pode

ser removido antes de uma

possvel exploso.

Ainda contribuindo para

a grande exploso em Cher-nobyl, temos a gua que, na

temperatura em que foi aqueci-

da (em torno de 1000 C) e sob

presso, reage com o carbono

grafite formando uma mistura explosiva conhecida como gs

dgua, conforme a equao abaixo:

C(graf.) + H2O(v) H2(g) +CO(g)

Esta mistura de gases junta-

mente com a presso de vapor de gua que estava sendo gera-

da, foi responsvel pela grande

exploso que espedaou a tam-

pa do reator que tinha uma

massa de mil e duzentas tone-ladas! O grafite do reator,

quando aquecido, pega fogo, o

que gerou um grande incndio.

E pior: 50 toneladas de com-

bustvel nuclear foram lana-

dos na atmosfera, dez vezes mais que a bomba de Hiroshi-

ma! As consequncias disto,

como veremos a seguir, so

catastrficas.

***

Quais as consequncias da

radiao?

Todos conhecem o incr-

vel Hulk, certo? Bem, na even-

tual hiptese de algum no

conhecer este heri da fico, vamos a um pequeno resumo

de sua histria.

Um fsico nuclear, em

um experimento que d errado

(como o de Chernobyl), bom-bardeado por radiao gama.

Aps este evento, ele passa a

adquirir super poderes, oriun-

dos da mutao gentica que a

radiao gama gerou, que in-

cluem uma fora fora do co-mum, com msculos que ras-

gam as roupas do fsico duran-

te a sua transformao no In-

crvel Hulk, nome como ficou

conhecido o monstro da cor verde que lhe caracteriza. O

que h de verdade e de mentira

nesta fantasiosa histria de

fico? Vejamos neste ltimo

captulo do artigo os efeitos da

radioatividade no ser humano.

A radioatividade est em

todo lugar e somos afetados por ela desde o momento que so-

mos concebidos at a nossa

morte. O ar que voc respira, o

cho que voc pisa, a gua que

voc bebe, o lugar que voc vive, essencialmente, todo o

ambiente ao seu redor contm

a radioatividade. A medicina

usa a radioatividade em alguns

exames e tratamentos (confor-

me mostra a Tabela 1). Ser a radioatividade benfica ou vil?

Vejamos algumas considera-

es.

A radiao que estamos

expostos por toda a nossa vida compreende o que chamado

de radiao de fundo. A maior parte dessa radiao natural

e surge a partir de trs fontes.

Radiao que se origina a par-

tir do sol e do espao chama-da radiao csmica. A radia-o cosmognica aquela que

vem de radioistopos forma-

dos/presentes na atmosfera,

que podem surgir a partir da interao da radiao csmica

com as substncias e elemen-

tos presentes. A terceira fonte

de radiao natural proveni-

ente de radionucldeos primor-

diais (elementos radioativos, que sempre estiveram presen-

tes na terra) e chamada de

radiao terrestre (veja Tabela

2).

Dos 340 istopos encon-trados na natureza, apenas

cerca de 70 so radioativos,

incluindo todos os istopos

com nmeros atmicos maiores

que 83. Muitos destes radionu-

cldeos no contribuem signifi-cativamente para a nossa ex-

posio radiao devido a sua

baixa abundncia.

Tabela 1 - Exemplos de aplicaes de radionucldeos na medicina

6

A tarefa de avaliar as

consequncias da radiao para ns, seres humanos,

complicada, pois estas conse-

quncias muitas vezes no so

previsveis, estando sujeitas a

vrios fatores, como tipo de radiao, tempo de exposio,

local em que incide a radiao,

entre outros. Apesar disso, ten-

taremos dar uma dimenso

aproximada da exposio radi-

oativa que diversas pessoas tiveram com o acidente de

Chernobyl. Portanto, tratare-

mos apenas das principais ra-

diaes provenientes do ncleo

atmico (, e ), desprezando os outros tipos de radiaes

existentes (veja Figura 5).

Os raios e muitas das

partculas e produzidas em reaes nucleares tem energia

mais do que suficiente para

quebrar ligaes qumicas inte-

ratmicas, arrancando eltrons

e produzindo espcies com car-ga positiva (papo de cientista:

ons). Portanto, os produtos do

decaimento radioativo so

exemplos da conhecida radia-

o ionizante.

A ionizao de tomos (e molculas) nos tecidos vivos

resulta no dano aos mesmos,

tais como queimaduras e alte-

raes moleculares que podem

levar doena de radiao,

cncer e defeitos no nascimen-

to de filhos de pessoas conta-

minadas. At mesmo os cientis-

tas que trabalharam pela pri-

meira vez com estes materiais radioativos e que, por no esta-

rem cientes dos perigos, alguns

deles sofreram por isso. Marie

Curie, por exemplo, notvel

cientista ganhadora do prmio Nobel, morreu da leucemia

causada pelos muitos anos de

exposio radiao dos ele-

mentos rdio, polnio, e outros

radionucldeos que ela traba-

lhava.

No caso da gua (prin-

cipal constituinte do nosso

corpo), quando a radiao inci-

de sobre ela, h remoo de um

eltron, conforme equao abaixo:

H2O

(l)

1216 kJ/molH

2O+

(aq)+ e-

O on de carga positiva prove-

niente da ionizao reage com

outra molcula de gua para

formar H3O+ e uma espcie com

nmero de eltrons mpar chamada radical livre hidroxila:

H2O

(l)H

2O+

(aq)+

H3O+

(aq) + *OH-

(aq)

A rpida reatividade qumica

destes radicais livres como a hidroxila com biomolculas,

muitas vezes ameaam o bom

funcionamento da clula. Por-

tanto, a radiao pode provocar

alteraes no mecanismo bio-

qumico que controla o cresci-mento da clula. Isto mais

provvel (ou mais perigo) de

ocorrer nos tecidos em que as

taxas de diviso celular so

normalmente mais rpidas. A medula ssea um deles, onde

bilhes de glbulos brancos

(chamados leuccitos) so pro-

duzidos a cada dia para forta-

lecer nosso sistema imunolgi-

co. Danos a nvel molecular na medula ssea podem levar

leucemia, uma produo des-

controlada de leuccitos que,

por no estarem devidamente

formados, no pode destruir invasores patognicos que, por

ventura, entram em nosso or-

ganismo. Dependendo da imu-

nidade da pessoa, pode haver

bito.

Como vimos, somos atingidos deste os nossos pri-

meiros dias de vida por radia-

o, fato que se estende at

nossa morte. Porm, se a dose

de radiao recebida for gran-de, estas complicaes tornam-

se mais intensas.

Esta exposio radia-

o expressa no SI (sistema

internacional de unidades) em

gray (Gy). Um gray equivalen-te a absoro de 1 J/kg (joule

por quilograma, ou seja, ener-

gia por uma certa massa). Em-

bora a unidade gray expresse a

quantidade de radiao ioni-zante a qual o organismo ex-

posto, ela no permite estabe-

lecer uma relao entre a ener-

gia absorvida e a quantidade de

tecido lesado. Diferentes produ-

tos das reaes nucleares afe-tam diferentemente os tecidos

vivos. Para levar em considera-

o estas diferenas, valores da

eficcia biolgica relativa (do ingls Relative Biological effecti-veness RBE) tem sido estabe-lecidos para as vrias formas

de radiao ionizante. Quando

a dosagem em grays multipli-

cada pelo fator RBE da forma

de radiao, o produto gera

uma nova unidade: sieverts (Sv). A Tabela 3 resume os efei-

tos das radiaes a partir da

Figura 5 Principais tipos de radia-

o de origem nuclear: , e .

Tabela 2 Relao de fontes naturais e artificiais de radiao e o percentual que elas correspondem a radiao

nuclear total que estamos expostos.

7

dose em que o ser humano

exposto.

Um RBE de 20 para

partculas pode levar a con-cluso de que estas constituem

a maior ameaa sade quan-

do falamos em radioatividade.

Mas isto no verdade, pois as

partculas so to grandes que tm pouco poder de pene-trao. Elas so interrompidas

por uma folha de papel, a sua

roupa, ou mesmo uma camada

de pele morta. Por outro lado,

se voc ingerir ou respirar um

emissor de radiao , os da-nos no tecido podem ser gra-

ves, porque as partculas , pesada, no precisa viajar mui-

to longe para causar dano celu-

lar. Raios so considerados a forma mais perigosa de radia-

o que emana de uma fonte

fora do corpo, porque eles tm o maior poder de penetrao

entre as principais formas de

radiao, conforme ilustra a

Figura 6.

Os moradores do assen-

tamento de Pripyat, onde esta-va localizada a usina de Cher-

nobyl, comearam a ser retira-

dos do local somente no dia

seguinte, as 14 h (cerca de 36

horas aps o acidente). Foi pre-ciso uma semana para retirar

os 135 mil habitantes e criar

uma zona de excluso de 30

km da usina. Este tempo, no

entanto, foi mais do que sufici-

ente para contaminar boa parte da populao desinformada.

Estima-se que a explo-

so da usina liberou para a

atmosfera cerca de

200 vezes mais radioatividade que as bombas

atmicas de Hiroshima e Na-

gasaki juntas. Muitos dos

bombeiros e trabalhadores da

usina foram expostos a mais de 1 Sv de radiao. Pelo menos

30 deles morreram nas sema-

nas aps o acidente. Muitos

dos mais de 600.000 trabalha-

dores que limparam a rea ao

redor do reator apresentaram sintomas de doena da radia-o, e cerca de 5 milhes de pessoas na Ucrnia, Bielorrs-

sia e Rssia foram expostas

precipitao nos dias seguintes ao acidente. A nuvem de radio-

atividade libertada por Cher-

nobyl espalhou-se rapidamente

por toda a Europa do Norte

(veja Figura 7). Dentro de duas

semanas, o aumento dos nveis de radioatividade foram detec-

tados ao longo de todo o He-

misfrio Norte. O acidente pro-

duziu um aumento global da

exposio radiaes ionizan-

tes estimada entre 0,05 e 0,5

mSv / ano. Considerando que a

exposio anual natural a radi-atividade fica em uma faixa de

1,5 a 6 mSv/ano, trata-se de

uma frao significativa.

Estudos dos efeitos bio-

lgicos da radiao do acidente de Chernobyl indicou um au-

mento de 200 vezes no incidn-

cia de cncer de tireide em

crianas. Os nascidos nesta

regio oito anos aps o aciden-

te tinham o dobro do nmero de mutaes em seu DNA.

Os nmeros oficiais di-

zem que 4000 pessoas devero

morrer de cncer devido a ex-

posio radiao. Porm, h outros cientistas que dizem que

o acidente pode ser responsvel

por 25 mil casos em todo o

mundo, 10 mil s na Rssia,

num perodo de 70 anos. Mui-

tos soldados, na tentativa de evitar mais contaminao, fo-

ram expostos a altas doses de

radiao (veja Figura 8)

Novamente temos lados

positivos nesta histria. De l para c, no houve nenhum

acidente nuclear significativo,

graas talvez as cinco conven-

es internacionais de segu-

rana que foram realizadas

nestes quase vinte e cinco anos aps Chernobyl. Hoje, os reato-

res nucleares possuem regras

mais rgidas de segurana, mas

o risco nunca zero.

Tabela 3 Efeitos esperados a partir do grau de absoro da radiao nuclear.

Figura 6 Ilustrao do poder de penetrao das radiaes , e .

8

O Emiliano Che-mello licenciado em qumica pela Universidade de Caxias do Sul e Mestre em Cincia e Engenharia de Materiais pela mesma instituio. Leciona em escolas de ensino mdio e pr-vestibular na Serra Gacha. Visite o site: www.quimica.net/emiliano

Para saber mais:

Photo Essay Time Magazine http://www.time.com/time/ph

otoessays/chernobyl

Entenda o processo de enri-quecimento do urnio http://ultimosegundo.ig.com.b

r/mundo/entenda+o+processo

+de+enriquecimen-

/n1237592517990.html

Apostilas do CNEN (Comis-so Nacional de Energia Nucle-

ar)

http://www.cnen.gov.br/ensin

o/apostilas.asp

Topical Conference on Plu-tonium and Actinides - p. 215 e

216; 219 e 220, Disponvel em:

http://www.fas.org/sgp/otherg

ov/doe/lanl/docs1/00326352.

pdf

Documentrio Discovery Channel

http://www.youtube.com/watc

h?v=EwS9-dC-dKg

Infogrfico sobre o acidente http://n.i.uol.com.br/ultnot/in

fografico/0425_chernobyl.swf

Wilson, R. A visit to Cherno-byl. Science 26 June 1987:

Vol. 236. n. 4809, pp. 1636 1640.

Atwood, C. H. Chernobyl What Happened? J. Chem. Educ., 1988, 65 (12), p 1037.

Wildlife defies Chernobyl ra-diation

http://news.bbc.co.uk/2/hi/e

urope/4923342.stm

Growing Up with Chernobyl http://www.nsrl.ttu.edu/perso

nnel/RJBaker/Publications/34

6-

Grow-ing%20up%20with%20Chernob

yl-Chesser%20and%20Baker-

2006.pdf

Este material pode ser reproduzido por

completo ou parcialmente, desde que

seja citada a fonte.

Figura 7 - A figura mostra uma simulao da disseminao do

material radioativo em todo o Hemisfrio Norte aps 4 dias do

acidente em Chernobyl.

Figura 8 - Liquidatrios (ou bio-robs como assim ficaram sendo conhecidos) limpando o teto do reator. No incio, as autoridades tentaram limpar os restos radioativos usando robs japoneses e

russos, mas eles no funcionaram adequadamente com a extrema radiao. Por isto, as autoridades decidiram utilizar seres huma-nos para o trabalho. Os soldados no podiam ficar geralmente mais de 40 segundos cada vez que subiam no teto do reator, tama-

nha era a radioatividade naquele local. Muitos j morreram ou sofrem de problemas de sade graves. Observem as nuvens bran-cas intercaladas na foto, resultado da radiao no local.