Skażenie w Goiânii
Z Wikipedii
Skażenie w Goiânii było przypadkiem skażenia radioaktywnego w centralnej Brazylii, które spowodowało śmierć kilkunastu osób i poważnie zraniło wielu innych. 13 września 1987 stare źródło promieniowania zostało wyniesione ze zlikwidowanego szpitala w mieście Goiânia, stolicy centralnego stany Brazylii Goiâs. Źródło przechodziło z rąk do rąk, powodując poważne skażenie radioaktywne, powodując w rezultacie napromieniowania śmierć kilku osób. Przypadek ten uważany jest powszechnie za najgorszy wypadek powiązany z nieprawidłowym przechowywaniem materiału promieniotwórczego w historii atomu.
Spis treści |
[edytuj] Szczegóły wypadku
[edytuj] Źródło promieniowania
Źródłem była mała tuleja, zawierająca silnie radioaktywny chlorek cezu (sól promieniotwórczego izotopu cezu), umieszczona w ochronnym pojemniku zrobionym z ołowiu i stali, zawierającego okienko z irydu.
Tuleja zawierała 74TBq (74 * 1012Bqw 1971. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA) określiła tuleję o średnicy 51mm i długości 48mm jako "pojemnik o międzynarodowym standardzie". Radioaktywność zapewniała sucha substancja – chlorek cezu-137 o parametrach 814 TBq/kg (okres półtrwania 30 lat). Dawka z odległości 1 metra od źródła wynosiła 4.56 greja/godz. (456 rad/godz.). Radioźródło było wykonane w Stanach Zjednoczonych w laboratoriach Oak Ridge i było używane jako źródło promieniowania w radioterapii w szpitalu Goiânia.
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej określiła dawki na:
- Wartość powodująca stałe skażenie gruntu 137Cs: 1.6 x 10-12 Sv hr-1 Bq-1 m3.
- Dawka do spożycia: 1.2 x 10-8 Sv Bq-1
- Dawka do inhalacji: 8.7 x 10-9 Sv Bq-1
Źródło zawierało 50.9 TBq (1375 Ci) w momencie wyniesienia ze szpitala, 44 TBq (1200 Ci, 87%) promieniowania zdołano odzyskać w procesie oczyszczania. 7TBq przedostało się do środowiska, wartość promieniowania obecnie (2006) określana jest na 4.5 TBq. Dla porównania, średnio nowoczesne detektory dymu wyposażone są w radioźródło 241Am. Wielkości promieniowania tych źródeł to 18.5kBq (0.5 μCi) lub 29.6kBq (0.8 μCi) – czyli około dwa miliardy razy słabsze.
[edytuj] Jednostki
Bekerel, (Bq) to jednostka miary radioaktywności w układzie SI i odpowiada jednemu rozpadowi radioaktywnemu. Kiur (Ci) to jednostka starsza niż Bq, odpowiadająca promieniowaniu 1 grama czystego izotopu radu-226. problemem obu jednostek jest to, iż opisują one bardzo małe (Bq) lub bardzo duże (Ci) dawki promieniowania, tak jak to widać w opisywanym przypadku.
Grej (Gy) jest definiowany w układzie SI to ilość dżuli pochłonięta przez 1kg masy. Rad to jednostka układu [cgs], równa 0.01 Gy.
[edytuj] Opis zdarzenia
[edytuj] Kradzież źródła
W roku 1984, klinika radioterapii w szpitalu w Goiânii została zlikwidowana, lecz pojemnik zawierający cez-137 pozostał wewnątrz budynku. Przez lata przez zamknięty budynek przewinęło się wielu bezdomnych i włamywaczy. Dopiero w roku 1987 dwie osoby – Roberto dos Santos i Wagner Mota dokonali rozebrania urządzeń wewnątrz szpitala, a same radioźródło wywieźli w taczce poza obręb budynku. Podczas częściowego demontażu oporządzenia ulegli oni napromieniowaniu ze skradzionego radioźródła (promieniowanie gamma), doznając poważnych oparzeń ciała. W późniejszym terminie jednemu z nich amputowano ramię.
[edytuj] Otwarcie źródła
Dos Santos i Mota próbowali otworzyć ochronny pojemnik, jednak bez rezultatu. Uszkodzili oni jednak irydowe okienko, przez które można było dostrzec chlorek cezu emitujące głęboko niebieskie promieniowanie. Emitowane światło było wynikiem promieniowania radioźródła jednak mechanizm jego powstawania nie był znany podczas sporządzania raportu przez MAEA. Podobne świecenie zaobserwowano w laboratoriach Oak Ridge podczas usuwania kapsuły ochronnej zawierającej sól cezu-137 w 1988. Uważa się obecnie, iż była to fluorescencja lub promieniowanie Czerenkowa w wyniku absorbcji wilgoci przez radioaktywny chlorek cezu. Co ciekawe, Agencja (MAEA) zaleciła dalsze badania nad naturą światła podczas sporządzania raportu.
[edytuj] Sprzedaż
Uszkodzony zbiornik został zakupiony przez właściciela złomowiska Devaira Alvesa Ferreirę (otrzymana całkowita dawka 7.0 Gy), który zapragnął zrobić dla żony pierścionek z dziwnego i pięknego niebieskiego materiału. Sprzedaż radioźródła Ferreirze spowodowało napromieniowanie wielu ludzi:
- pracownicy złomowiska otworzyli ołowianą obudowę. Dwóch z nich zmarło później w wyniku napromieniowania (dawka 4.5 i 5.3 Gy).
- brat Ferreiry, Ivo, który otwierał kapsułę, naniósł promieniotwórczego pyłu na podłogę swojego domu. Jego 6-letnia córka Leide das Neves Ferreira, podczas siedzenia na podłodze pochłonęła dużą dawkę promieniowania (1.0 GBq, dawka 6.0 Gy), w wyniku czego zmarła miesiąc później (23 października). Została pochowana w ołowianym pojemniku zatopionym w betonie.
- Kilkanaście osób, które przebywało w domu Ferreiry weszło w kontakt z substancją, roznosząc ją w sąsiedztwie i najbliższych miejscowościach.
- Inny brat Ferreiry użył radioaktywnego pyłu jako niebieska farba do znakowania zwierząt na swojej farmie, kilka spośród nich zdechło.
25 września, Devair Alvs Ferreira sprzedał złom na inne złomowisko.
[edytuj] Częstość dawki i skutki medyczne
Żona właściciela złomowiska, Maria Gabriela Ferreira (dawka 5.7 Gy) była pierwszą zarejestrowaną z innych osób chorujących w tym samym czasie. Po pojawieniu się objawów z początku podejrzewała, iż przyczyną złego samopoczucia jest napój, z którego wszyscy korzystali, lecz analiza soku nie wykazała nic podejrzanego. Jej matka, która się nią opiekowała, otrzymała dawkę 4.3 Gy.
Interesującym faktem jest to, iż Devair Alves Ferreira otrzymał większą dawkę (7.0 Gy) i przeżył, podczas gdy jego żona po otrzymaniu dawki 5.7 Gy, zmarła. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest to, iż jej mąż otrzymał niższe dawki w tym samym czasie, podczas gdy jego żona przebywała w domu przez większą część czasu i podlegała ciągłemu napromieniowywaniu. W rezultacie, jej samonaprawcze mechanizmy komórkowe miały mniej czasu, aby odbudować wewnętrzne uszkodzenia, które powstały w wyniku promieniowania. W wyniku eksperymentów potwierdzono ten fakt. Liczba przeżywających komórek była większa, jeśli ta sama dawka promieniowania była podawana porcjami, a nie w ciągłym czasie.
Ludzkie ciało zawiera różne typy komórek, uszkodzenie jednego typu, odpowiedzialnego za niezbędne do życia działanie może spowodować śmierć jednostki. Zgon pod wpływem promieniowania (3 – 30 dni) jest spowodowany głównie obumieraniem komórek szpiku kostnego formujących komórki krwi oraz komórek trawiennych w ściankach jelit.
Wykres poniżej pokazuje wykres krzywej przeżywania od otrzymanej dawki na hipotetycznej grupie komórek.
[edytuj] Podejrzenia
28 września, 15 dni po znalezieniu, Maria Ferreira podejrzewa, iż przyczyną złego samopoczucia jest zakupiony wcześniej złom. Zapakowała ona resztki zniszczonej kapsuły do plastikowej torby i zawiozła autobusem do szpitala, aby lekarze stwierdzili, czy są one niebezpieczne. Ponieważ złom znajdował się w plastikowej torbie i nie uległ rozproszeniu, stopień skażenia w szpitalu był niski. Raport agencji twierdzi, iż do tego momentu aż 90% źródła promieniowania zostało rozproszone.
Późniejsza rekonstrukcja 15 minutowego przewozu autobusem źródła promieniowania wraz z obecnością hipotetycznych pasażerów wykazała, iż nikt nie został narażony na napromieniowanie powodujące istotne szkody dla zdrowia. Dawka najbliższych źródła pasażerów wynosiła poniżej 0.3 Gy (na nogi). Pasażerowie oddaleni powyżej 1.4m otrzymali dawki mniejsze niż 40 mGy. Otrzymane dawki są powyżej dopuszczalnych limitów dawek działających na organy ludzkie, jednak nie powodują one poważniejszych zagrożeń dla zdrowia.
[edytuj] Identyfikacja
29 września rano, używając pożyczonego z NUCLEBRAS (rządowa agencja zajmująca się obrotem paliwa jądrowego oraz poszukiwaniami ród uranu) licznika scyntylacyjnego jeden z fizyków medycyny dokonał wykrycia źródła promieniowania.
Wieczorem, 29 września, rozpoczęto akcję identyfikacji i oczyszczania skażonych terenów.
Maria Gabriela Ferreira, żona właściciela złomowiska zmarła miesiąc później (23 października) wskutek napromieniowania. Wiele ludzi zawdzięcza jej zdrowie i życie wskutek jej uporu w kierunku rozpoznania niebezpieczeństwa w niewinnie wyglądającym przedmiocie.
[edytuj] Leczenie najbardziej skażonych osób
Badania ujawniły 46 osób, które pochłonęły wysokie dawki promieniowania, hospitalizowano 19, z czego 4 zmarło. 6 osób przeżyło wysokie dawki promieniowania (3-7Gy) wskutek otrzymania całkowitej dawki parcjalnie, nie zaś w ciągłym wymiarze czasu. W momencie otrzymania dawki ciągłej, szansa na przeżycie była bardzo niska. Jest to związane z komórkowymi procesami samonaprawy pod wpływem uszkodzeń wynikłych wskutek napromieniowania.
[edytuj] Leczenie pozostałych osób
Ponad 100 000 osób było narażonych na skażenie radioaktywne. U 244 osób wykryto znaczący poziom skażenia na ciele bądź wewnątrz organizmu. Z tej grupy 129 osób poddano wewnętrznej dekontaminacji. Większość z nich pochłonęła małe dawki (< 50mGy, ryzyko rozwoju nowotworu poniżej 1:400).
Sumarycznie 1 000 osób otrzymało dawki większe niż w całoroczna dawka promieniowania naturalnego. 97% z nich otrzymało dawki między 10-200 mGy (ryzyko rozwoju nowotworu odpowiednio 1:2000 i 1:100).
[edytuj] Następstwa
Z powodu wystąpienia skażenia i wypadków śmiertelnych, trzech lekarzy zarządzających majątkiem likwidowanego szpitala i odpowiedzialnych za pozostawienie materiału stwarzającego zagrożenie życia bez nadzoru w opuszczonym budynku szpitala poniosło odpowiedzialność karną. Wypadek ten pokazał, jak ważny jest nadzór i ciągłe monitorowanie wszystkich silnych źródeł promieniowania przez władze publiczne.
[edytuj] Dekontaminacja
[edytuj] Obiekty i miejsca
Z wielu miejsc usunięto warstwę ziemi, kilka budynków zostało zburzonych. Wszelkie obiekty z domów były wynoszone i osobno badane pod kątem skażenia. Obiekty nieskażone były pakowane do plastikowych worków, obiekty skażone były przeznaczane do dekontaminacji lub były traktowane jako odpady. W przemyśle, różnica miedzy obiektem przeznaczonym do oczyszczania a odpadem jest uzależniona tylko od względów ekonomicznych. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej zreorganizowała ten podział w celu zmniejszenia efektu psychologicznego. Większą część prywatnego dobytku ludności, mającego wartość osobistą (biżuteria, fotografie) przeznaczano do oczyszczania. Po usunięciu wszelkiego dobytku z domów, używano odkurzaczy dla usunięcia wszelkich pyłów z powierzchni, przed testami powierzchni i instalacji (np. kanalizacyjnych) pod kątem promieniotwórczości. Farby były zdzierane, podłogi traktowane mieszaninami kwasów i błękitu pruskiego. Dachy domów były odkurzane i przepłukiwane wodą, w dwóch przypadkach dach wymieniono. Ścieki z oczyszczania usunięto z miasta i składowano w odległym miejscu.
[edytuj] Użyte reagenty
Do oczyszczania ziemi, obiektów glinianych i cementowych a także dachów używano ałunu potasowego rozpuszczonego w kwasie solnym z uwagi na fakt, iż cez ma duże powinowactwo do różnych glin.
Rozpuszczalnikami organicznymi, zawierającymi ałun potasowy rozpuszczony w kwasie solnym oczyszczano powierzchnie nawoskowane i smarne, mieszaninę wodorotlenku sodu i ałunu używano do czyszczenia podłóg syntetycznych i maszyn.
[edytuj] Ludzie
Wiele osób było poddanych dekontaminacji poprzez podawany wewnętrznie błękit pruski. Mocz traktowany był na wymieniaczach jonowych w celu oddzielenia szkodliwych substancji, które traktowano podobnie jak ścieki.
[edytuj] Porównanie z podobnymi substancjami
[edytuj] 137Cs a 60Co
Operacja dekontaminacji (oczyszczania) była niezwykle trudna, ponieważ źródło promieniowania było otwarte, a materiał radioaktywny rozpuszczalny w wodzie. Podobny przypadek w Meksyku, tyle że z udziałem kobaltu-60 był całkowicie inny w procesie oczyszczania. Kobalt-60 jest stopem metalu identycznego jak kobalt oraz niklu w celu poprawy własności mechanicznych. Jeśli stop ten ulegnie rozbiciu, fragmenty nie maja tendencji do rozpuszczania się w wodzie i stania się bardziej mobilnymi. Kobalt czy iryd mogą jednak zostać potraktowane jako złom i zanieczyścić stal produkowana ze złomu. W USA wyburzano budynki, ponieważ do ich konstrukcji stosowano stal z podwyższona ilością kobaltu-60. Odnotowano przypadki w Meksyku, w którym stal zanieczyszczoną metalami radioaktywnymi użyto do produkcji nóg stołowych.
[edytuj] Źródła bezpieczne a niebezpieczne
W 1994 w Tammiku (Estonia) miał miejsce podobny przypadek. Trzech mężczyzn włamało się do magazynu radioaktywnych odpadów w celu kradzieży złomu. W wyniku napromieniowania przez zabrany materiał (dawka powyżej 10 Gy) jeden z nich zmarł. Przypadek w Tammiku był prosty w dekontaminacji, ponieważ materiał był bezpieczny, w formie jednorodnego kawałka metalu.
