Características e efeitos das bombas atômicas lançadas no Japão

As características e os principais efeitos das bombas detonadas em Hiroshima e Nagasaki estão listados na Tab 3.1.  

A população de Hiroshima e de Nagasaki, por ocasião da explosão da bomba, era de 345 mil ± 5 mil pessoas e de 260 mil ± 10 mil pessoas, respectivamente.

As principais causas das mortes imediatas ou em curto espaço de tempo após a explosão das bombas nessas duas cidades foram:

• Ondas de calor: de 20% a 30% das mortes de seres humanos num raio de 1,2 km do hipocentro são atribuídas a queimaduras fatais.
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• Ondas de choque: as pessoas que estavam na rua ou mesmo dentro de casa foram lançadas vários metros no ar, ferindo-as terrivelmente ou mesmo as matando.
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• Radiação ionizante: raios gama e nêutrons emitidos durante a explosão, além da radiação emitida por átomos de césio-137 e de iodo-131, por exemplo, irradiaram pessoas interna e externamente. A chuva negra que começou a cair 20 minutos após a explosão da bomba em Hiroshima e que durou até 12h45 contaminou uma área ovalada de 11 km por 19 km.

Tab 3.1 (Imagem retirada do livro Radiação: efeitos, riscos e benefícios/ Editora Oficina de Textos). Todos os direitos reservados

 

A Fig. 3.5A mostra a bomba Little Boy antes de ser colocada no Enola Gay, e a Fig. 3.5B, uma réplica da bomba Fat Man. As nuvens em forma de cogumelo que se formaram logo após a explosão da bomba em Hiroshima e em Nagasaki podem ser vistas na Fig. 3.6. Essas fotos foram tiradas de um dos B-29 que escoltou os bombardeiros.

  

Fig 3.6 (Imagem retirada do livro Radiação: efeitos, riscos e benefícios/ Editora Oficina de Textos). Todos os direitos reservados

A cidade de Hiroshima antes da explosão da bomba atômica Little Boy é apresentada na Fig. 3.7A, em contraste à devastação da cidade após o evento, mostrada na Fig. 3.7B. A Fig. 3.8A mostra o Hall de Exibição Comercial originalmente, cuja construção data de 1915. A Fig. 3.8B exibe um dos poucos prédios que restaram após o bombardeio em Hiroshima. Parte dele, hoje Memorial da Paz (Genbaku Dome) em Hiroshima, é mantida até hoje para que a população nunca se esqueça dessa tragédia.

Fig 3.7A

Fig 3.7B

Passadas 16 horas, o então presidente dos Estados Unidos Harry S. Truman (1884-1972) anunciou da Casa Branca, em Washington, que os americanos haviam explodido uma bomba atômica sobre a cidade de Hiroshima.

No dia 2 de setembro de 1945, foi assinada a ata de rendição do Japão em uma cerimônia oficial a bordo do encouraçado USS Missouri, na baía de Tóquio, terminando assim a Segunda Guerra Mundial.

Tudo a ver

 

Já está em pré-venda em nossa loja a 2ª edição do livro Radiação: Efeitos, Riscos e Benefícios, escrito pela Professora Emico Okuno.

A obra permite ao leitor compreender os conceitos básicos da Física das radiações, seus efeitos biológicos, formas de proteção e suas aplicações na indústria e na Medicina, particularmente no tratamento do câncer. 

Apresenta também a história das radiações: a descoberta da radioatividade, os primeiros tratamentos radioterápicos, o projeto Manhattan e as bombas atômicas, os reatores nucleares e os principais acidentes envolvendo radiações.

Planeta azul: quando o Sol ilumina céu e mar

Basta pensar na enorme mancha azul que é o céu sobre toda a superfície terrestre e na extensão dos oceanos para termos a noção da dominância da cor azul. Entender este predomínio implica uma viagem sobre a interação da radiação solar com as matérias constituintes do planeta. 

 

Por: Miguel A. R. B. Castanho

Publicado em 16/09/2015 | Atualizado em 16/09/2015

Predomínio da cor azul no planeta é resultado das interações entre radiação solar e matérias constituintes da Terra. (foto: MR/FreeImages.

 

A cor é uma sensação produzida após a entrada de luz em nossos olhos. A modificação da luz solar por interação com a matéria à nossa volta (atmosfera, solo, objetos, plantas, animais, elementos das paisagens) faz com que ela adquira características particulares que produzem em nós a sensação de cores diferentes. Em realidade, não só a cor em si, mas também o brilho, o contraste, a intensidade e outras características associadas. Porém, vamos deter-nos na cor.

A abordagem mais simples ao fenômeno da cor baseia-se apenas na frequência da radiação que lhe dá origem. Para muitas aplicações práticas, a radiação pode ser descrita como um campo magnético e um campo elétrico perpendiculares e oscilantes. É ao campo elétrico de parte dessa radiação que podemos atribuir a responsabilidade pela percepção da cor.

A radiação visível de maior frequência é percebida em nosso cérebro como azul (anil/violeta, no limite), enquanto a de menor frequência, como vermelho. Entre esses extremos, temos a mesma paleta que nos oferece o arco-íris, com verde, amarelo e laranja. Misturando radiações de frequências diferentes, percebemos a cor resultante dessa mistura e, desse modo, temos à disposição uma gama de cores incrível, para tornar as paisagens naturais um fascínio cromático.

A fração visível do espectro eletromagnético é pequena se comparada com toda a gama de radiação disponível. (arte: Luiz Baltar)

É interessante notarmos que a gama de radiações conhecida excede em muito as frequências associadas às cores. Em realidade, frequências maiores do espectro eletromagnético (ultravioleta, raios X e raios gama) correspondem a energias mais altas, capazes de quebrar ligações químicas de nosso material genético (DNA) e, assim, provocar danos nas células e nos tecidos, podendo levar à formação de tumores. No entanto, não lhes fazemos corresponder quaisquer sensações.

Já as frequências menores, quando próximas da frequência do vermelho, levam à sensação de calor, mas também não lhes associamos cores.

A radiação visível de maior frequência é percebida em nosso cérebro como azul, enquanto a de menor frequência, como vermelho

 

A radiação de que os nossos olhos tiram partido – que suscita o sentido da visão e, por isso, chamamos visível – é simplesmente aquela que mais abunda na superfície terrestre, conseguindo penetrar na água, vinda da maior fonte de radiação a que a Terra se expõe: o Sol. Afinal, evoluímos para usar a radiação mais abundante à nossa volta. De fato, a fração visível do espectro eletromagnético é pequena se comparada com toda a gama de radiação disponível para uso prático. A especialização dos olhos em uma fração tão estreita do espectro eletromagnético parece, à primeira vista, um desperdício sem sentido. Mas não é bem assim: os olhos evoluíram naturalmente, segundo os princípios darwinistas habituais de adaptação aos recursos disponíveis.

Prismas, diamantes e céu

Como dito antes, a percepção da cor é dada como resultado da combinação da radiação que chega a nossos olhos. Quando se trata de luz vinda de uma fonte luminosa direta, a situação é simples. No entanto, a radiação pode sofrer transformações quando incide sobre a matéria que compõe nosso ambiente. Ela pode ser absorvida por determinados materiais, refletida ou ‘desviada’ (refratada). Talvez um dos exemplos de refração mais conhecidos seja o da luz solar passando através de um prisma de vidro e sendo ‘decomposta’ por este. No caso, as cores separam-se de forma clara, pelo fato de a radiação ter, no novo meio (vidro), um desvio que depende de sua frequência, o que faz com que diferentes cores emanem do prisma com ângulos diferentes.

Um fenômeno igualmente fascinante, mas que envolve tanto reflexão quanto refração, é a passagem da luz por um diamante com a lapidação na forma de brilhante. Se a pedra for de boa qualidade, nenhuma radiação visível é absorvida – isto é, o diamante é de uma transparência pura –, e as medidas e os ângulos dos cortes são tais que a luz que entra nele é desviada e refletida para ser devolvida pelo topo, causando a sensação de brilho e luminosidade.

Ao penetrar a atmosfera, os raios solares são espalhados, desviados de sua trajetória original, como resultado das colisões com as moléculas de ar. (arte: Luiz Baltar)

Estruturas cristalinas como as safiras têm compostos de íons metálicos em seu interior, ausentes nos diamantes, estes contendo apenas carbono. Esses compostos absorvem as radiações com frequências específicas. Assim, ‘sobram’, para a reflexão e refração, as restantes frequências, que emanam da pedra e chegam a nossos olhos. Como resultado, as safiras podem ser de um verde ou azul deslumbrantes.
O azul do céu – também ele esplendoroso – pode ser explicado de forma semelhante. Ao penetrar a atmosfera, os raios solares são espalhados, desviados de sua trajetória original, como resultado das colisões com as moléculas de ar. O espalhamento da radiação azul – por conta de sua frequência mais alta – é mais pronunciado do que o do restante da radiação, fazendo dessa cor a dominante no meio. É isso que nos faz perceber o céu diurno como azul.

Miguel A. R. B. Castanho

Instituto de Medicina Molecular,

Faculdade de Medicina,

Universidade de Lisboa (Portugal), e

Instituto de Bioquímica Médica,

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Radiação e morte: 28 anos depois

Em sua coluna de julho, Jean Remy Guimarães relembra acidente radiológico ocorrido em Goiânia (GO). 

 

Por: Jean Remy Davée Guimarães

Publicado em 17/07/2015 | Atualizado em 17/07/2015

Interessados em reaproveitar o aço e o chumbo contidos num aparelho de radioterapia, catadores de lixo abriram a peça no quintal de casa, liberando césio radioativo no ambiente. (foto: Adelano Lázaro / Wikimedia Commons.

 

Em 13 de setembro de 1987, catadores de lixo, papel e sucata encontraram, nas ruínas de uma clínica radiológica em Goiânia, Goiás, a cabeça de um aparelho de radioterapia contendo uma fonte de césio radioativo (¹³⁷Cs). A peça tinha valor comercial pela quantidade de aço e, sobretudo, de chumbo, utilizado para blindar a fonte, absorvendo os raios gama do césio.

Com um carrinho de mão e muito esforço, levaram a pesada peça até o quintal de um deles e procederam ao desmonte com ferramentas rudimentares. No centro do artefato havia uma pequena caixa metálica, selada. Sacudida, produzia um som que sugeria conteúdo granuloso. Perfurada, deixou escapar grãos de tamanho variado, como o sal de um saleiro esquecido num canto de armário.
A fonte radioativa era constituída de cloreto de césio, de aspecto semelhante ao do sal de cozinha (cloreto de sódio) e tão solúvel quanto este último. O césio é quimicamente análogo ao potássio e, portanto, tem alta mobilidade e biodisponibilidade. Naquele momento, iniciava-se a dispersão ambiental do ¹³⁷Cs – até o momento da abertura da fonte, só havia ocorrido irradiação; a partir da abertura, começa a contaminação de ambientes, pessoas, roupas e utensílios.

De aparência semelhante ao sal de cozinha, o cloreto de césio foi a substância radioativa responsável pelo acidente que aconteceu em Goiânia em 1987. (foto: Wikimedia Commons)

Mas uma característica importante do acidente foi o fascínio provocado pelo halo azul que as pedrinhas de ¹³⁷Cs emanavam, perceptível mesmo à luz do dia. O efeito era devido à forte ionização do ar provocada pela radiação beta e gama do césio. Pensando tratar-se talvez de material precioso, os catadores levaram uma das maiores pedrinhas a um ourives, que, após rápido exame, descartou a hipótese e devolveu a pedra.
A partir daí as pedrinhas de purpurina, como passaram a ser chamadas, foram objeto de curiosidade e brincadeiras, sendo oferecidas a parentes e amigos, adultos e crianças. As primeiras vítimas fatais foram a esposa e a filha de um dos catadores, que, além de forte irradiação externa, sofreram também contaminação interna por ingestão e absorção cutânea.

Reconhecimento tardio

O acidente só foi reconhecido como tal em 29 de setembro, 16 dias após seu início de fato. Foi o tempo necessário para a manifestação dos sintomas mais graves da chamada Síndrome de Irradiação Aguda, embora os serviços médicos tenham falhado em diagnosticá-la.
A resposta inicial ao acidente foi totalmente caótica. O governo estadual relutava em assumi-lo, pois estava em curso na cidade uma prova do circuito internacional de motovelocidade. Algumas quadras do Setor Aeroporto, onde se concentravam os focos de contaminação, foram evacuadas; as casas mais contaminadas foram destruídas, mas dizia-se que era devido a um vazamento de gás. Já os policias militares encarregados da interdição e evacuação, sem acompanhamento ou proteção radiológica, só sabiam que o motivo dessas ações era uma tal bomba de césio. No imaginário popular, bombas explodem. No linguajar médico, bombas bombeiam – uma imagem para se referir ao fluxo invisível de fótons gama que uma fonte de césio irradia.

Cerca de 130 pessoas apresentaram contaminação interna e/ou externa expressiva, sendo algumas dezenas internadas. O acidente causou um total de sete mortes

 

Assumido o caráter radiológico do acidente, a Comissão Nacional de Energia Nuclear montou uma estrutura emergencial no Estádio Olímpico Pedro Ludovico para monitoração pessoal e longas filas se formaram. Cerca de 130 pessoas apresentaram contaminação interna e/ou externa expressiva, sendo algumas dezenas internadas, cerca de 20 submetidas a tratamento intensivo. O acidente causou um total de sete mortes.
Após trabalho intensivo de algumas centenas de técnicos de instituições diferentes, os locais contaminados foram devolvidos em dezembro de 1987 com níveis naturais de radioatividade, sem traços de ¹³⁷Cs. Foi criada a Fundação Leide das Neves, assim nomeada em homenagem à mais jovem das vitimas fatais, e encarregada do acompanhamento médico e social das pessoas mais afetadas pelo acidente.

Desdobramentos

Um dos aspectos notáveis do episódio foi o longo embate entre o governo do estado de Goiás e o governo federal quanto ao local e forma de destino final dos rejeitos radioativos gerados nas atividades de descontaminação. Depois de alguns anos de negociação, os rejeitos foram acondicionados de forma segura num depósito definitivo construído em área rural do município vizinho de Abadia de Goiás.
Outro detalhe marcante foi a evidente dificuldade dos encarregados pela resposta ao acidente em se comunicarem com o público, o que, se pensarmos bem, não era nada surpreendente para autoridades que tinham, há décadas, uma política de relações públicas muito clara: não se relacionar com o público e ponto.

Durante longos meses, os goianos discriminaram os moradores do bairro afetado.

 

Diretores e técnicos se esgoelaram em reuniões com uns e outros para explicar a diferença entre irradiação e contaminação, tentando deixar claro que contaminação irradia, mas irradiação não contamina e, portanto, devemos temer os contaminados, mas não os irradiados. Tudo em vão. Na prática, se uma pessoa tinha qualquer tipo de envolvimento no acidente, estava “radiada”, o que significava que estava riscada da lista, excluída do convívio social. Durante longos meses, os goianos discriminaram os moradores do bairro afetado, foram discriminados pelo resto do estado, e o estado discriminado pelo resto do país.
Algumas mortes, verbas e décadas depois, cabe perguntar: pode acontecer tudo de novo? No front internacional, o acidente motivou norma da Agência Internacional de Energia Atômica proibindo a fabricação de fontes de radiação que não sejam compactas e, portanto, de difícil fragmentação. No front nacional... Bem, o Brasil continua sendo um país continental, a pobreza ainda é uma mazela, a normatização e fiscalização de atividades nucleares continua sendo monopólio de uma instituição federal sediada no Rio de Janeiro e as secretarias de saúde, como as demais, continuam aparelhadas ao sabor dos caprichos dos feudos políticos de cada estado. Isto conspira contra a memória técnica, a continuidade administrativa e o mínimo de eficiência exigido de órgãos que honrem seu suposto mandato. Honra, mandato? Que terreno pantanoso...

Jean Remy Davée Guimarães
Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho
Universidade Federal do Rio de Janeiro