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