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Io Il Genio della Matematica

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Radiazioni e radioattività. Ecco cosa sapere e qualche delucidazione.

Radiazioni, effetti nocivi e di cosa avere paura.

Quando si tratta di radiazioni, il tipo, l’intensità e la durata dell’esposizione significano tutto.

La bomba Little Boy conteneva 64 kg di uranio altamente arricchito.

Ciò significa che il governo ha selezionato molti, molti, molti treni carichi di minerale di uranio presente in natura per separare l’isotopo necessario per fabbricare bombe.

In natura (sulla Terra) l’uranio è principalmente U238, che ha un tempo di dimezzamento di 4,5 miliardi di anni. Questa emivita estremamente lunga significa che l’energia che rilascia mentre la radiazione si diffonde molto più a lungo dell’età dell’universo, ed è quindi innocua per la vita (sarebbe comunque quasi innocua, perché emette particelle alfa che possono essere fermate con poco come lo strato esterno morto della tua pelle).

L’U238 è troppo stabile per essere utilizzato nella fabbricazione di bombe. Per le bombe serve uranio con molto più U235, un isotopo con un tempo di dimezzamento di appena 700 milioni di anni. Ciò significa (approssimativamente) che l’U235 è circa 6,5 volte più radioattivo dell’U238, il che lo rende così intensamente radioattivo che puoi tenerlo tra le mani senza alcun effetto negativo .

L’uranio è un minerale presente in natura che è più pericoloso come tossina chimica che per la sua debole radiazione. Quando arricchito all’80%, l’U-235 è materiale per armi, molto più radioattivo, ma comunque non dannoso a meno che non venga ingerito.

Allora ok. Cosa rende la roba così pericolosa?

Bene, quando metti troppo U235 nelle immediate vicinanze e nelle giuste circostanze, puoi creare una reazione a catena in cui i neutroni rilasciati colpiscono altri atomi di uranio e aumentano esponenzialmente la velocità con cui gli altri atomi di uranio decadono e rilasciano più neutroni, rendendolo esponenzialmente più radioattivo e facendo uscire tutta quell’energia atomica estremamente velocemente.

Questo può generare una dose letale di radiazioni in pochi secondi, o far bollire l’acqua per far funzionare una turbina, o esplodere, tutto a seconda di quanto strettamente e quanto velocemente i neutroni liberi colpiscono altri atomi di uranio.

La bomba Little Boy era poco più di un esperimento di laboratorio bloccato in una cappottatura e appeso sotto un aeroplano. Solo circa l’1,5% dell’uranio ha subito la fissione. I restanti 64 kg (141 libbre) sono saliti nel fungo atomico e si sono diffusi attraverso l’Oceano Pacifico. Cosa abbiamo fatto a Madre Terra ?

Non molto, in realtà. L’oceano contiene già uranio. Questa è la Terra, dopotutto, ed è un pianeta roccioso, e l’oceano contiene il deflusso delle montagne e la zuppa delle bocche idrotermali. Ogni 20 chilometri cubi di acqua marina pura contiene già la stessa quantità di uranio versato dalla bomba. L’oceano contiene circa 1,332 miliardi di chilometri cubi di acqua, quindi contiene già 66.600.000 volte la quantità di uranio rilasciata dalla bomba. In altre parole, la bomba non ha avuto alcun impatto sulla quantità di uranio nell’ambiente. Zero. Zilch. Nada.

Ma per quanto riguarda l’1,5% che si è effettivamente scisso? Questo è il tuo veleno da incubo, giusto? Beh si. Tuttavia, gran parte di esso si è trasmutato in un cocktail di spavento altamente radioattivo:

Non tutti gli isotopi sono uguali. Dopo che una bomba atomica è esplosa, gli isotopi che danneggiano maggiormente le persone sono quelli con un’emivita breve, non lunga. Isotopi come il Niobio-95, il Cerio-141, il Bario-140 e in particolare lo Iodio-131 sono estremamente pericolosi perché hanno un’emivita di soli giorni. Rilasciano rapidamente tutte le loro radiazioni, quindi possono causare molti danni, specialmente lo iodio-131 che può essere assorbito dal corpo e trasportato alla ghiandola tiroidea e lo stronzio-89 che può essere assorbito dalle ossa.

Questi prodotti di fissione sono davvero mostruosi, ma non durano a lungo. In settimane, non sono più un motivo per non entrare nell’area non protetta. In un anno (o due), se ne sono effettivamente andati. Ciò lascia isotopi più longevi come lo stronzio-90 e il cesio-137, entrambi con un’emivita di circa 30 anni. Questi rappresentano un rischio di cancro a lungo termine, ma ormai sono praticamente spariti anche loro. L’unico effetto che impongono al mondo di oggi è il pasticcio di misurazioni scientifiche estremamente precise.

Allora, cos’è questa attività millenaria? Isteria e disinformazione, ecco cosa.

Con questo non si intende minimizzare gli orrori inflitti dalla bomba o insinuare che le radiazioni non siano pericolose. Può essere, ma può anche essere estremamente utile. Considera che il Giappone, prima vittima della guerra nucleare, entrò nella seconda guerra mondiale principalmente per il controllo delle forniture di petrolio nella sua regione di influenza del Pacifico meridionale. Dopo la guerra, l’energia nucleare ha alimentato un’economia solida e pacifica. Ora, Fukushima ha spaventato i giapponesi. Stanno pensando di ritirarsi dal nucleare. E se lo fanno, sarà un errore.

Anche dopo Fukushima, il numero totale di membri del pubblico giapponese uccisi dall’applicazione pacifica dell’energia nucleare rimane 0. Nel frattempo, diverse centinaia sembrano essere morte a causa del panico su Fukushima e 20.000 americani muoiono ogni anno a causa del cancro ai polmoni causato da radon radioattivo, la maggior parte del quale viene dissotterrato e vomitato dalle ciminiere delle centrali elettriche a carbone. Se il Giappone abbandona l’energia nucleare invece di aggiornarsi ai nuovi progetti più sicuri ora disponibili, dovrà ottenere la sua energia almeno in parte dal carbone o dal gas naturale. Se lo fanno, per la prima volta dopo la bomba, le radiazioni inizieranno a uccidere un gran numero di giapponesi*.

Il punto è che non dobbiamo temere ciecamente l’energia nucleare. Dobbiamo rispettarlo, comprenderlo e sottoporre coloro che lo maneggiano a un alto livello di controllo pubblico. L’ignoranza è ciò che dobbiamo temere.

*In tutta onestà, probabilmente lo è già. Un numero significativo di tumori polmonari è causato dal polonio radioattivo contenuto nelle sigarette. Il polonio è un altro prodotto di degradazione naturale dell’uranio (insieme al radon) e per qualche motivo le piante di tabacco assorbono la sostanza, rendendola molto più pericolosa di quanto non sia nell’ambiente in generale.

le radiazioni possono significare molte cose diverse, non tutte le radiazioni sono una minaccia mortale immediata e (come qualsiasi cosa utile nella vita) i benefici devono essere soppesati rispetto ai costi.

Ecco alcune cose che dovremmo tutti conoscere e non dimenticare:

Il mondo è naturalmente pieno di radiazioni e la maggior parte di esse è innocua o non più dannosa del fuoco.
I materiali radioattivi non sono pericolosi perché hanno un’emivita di migliaia o milioni di anni. In effetti, più lunga è l’emivita, meno pericolosi sono.
L’uranio e il torio presenti in natura sono essenzialmente innocui, dal punto di vista radiologico. Ma come il piombo, il cadmio e un’infinità di altri elementi e sostanze chimiche che riempiono il nostro mondo, non vorrei che venissero rintracciati in casa mia.
Anche l’uranio e il plutonio altamente arricchiti per reattori o bombe non sono pericolosamente radioattivi fino a quando non vengono usati in una bomba.
Le bombe di Hiroshima e Nagasaki (che è l’argomento della domanda) hanno avuto un impatto radiologico moderato perché erano piccole, erano esplosioni d’aria ed erano terribilmente inefficienti. La loro ricaduta è stata piuttosto banale nel grande schema della natura.
Ciò non significa che dovremmo tornare a test nucleari in superficie senza restrizioni. È stato stupido ed è un bene che ci siamo fermati.
Ciò non significa nemmeno che una guerra nucleare globale sarebbe “un grosso problema”. Sarebbe. Un grosso problema, anche perché potrebbe essere combattuto con armi di ordini di grandezza più grandi e più efficienti.
Perché la quantità di materiale radioattivo disponibile per il contatto con gli esseri viventi è tanto importante quanto la sua emivita. Una guerra nucleare non sterilizzerebbe il pianeta né creerebbe l’apocalisse di zombi. Potrebbe aumentare i tassi globali di cancro per una generazione. Potrebbe lasciare centinaia di aree ground zero pericolose per tutti tranne che per brevi visite per decenni. Potrebbe causare il collasso dell’economia globale e della biosfera a causa rispettivamente della paura e del fuoco. Dovremmo evitarlo.
Le scorie nucleari ad alto livello possono infatti rimanere “pericolose” per migliaia di anni. Ecco perché lo incapsulamo in più livelli di protezione. È intensamente radioattivo solo per settimane o mesi dopo l’uso, e più è vecchio, meno radioattivo. Coloro che combattono lo stoccaggio nazionale dei rifiuti presumendo che tali strutture dovrebbero essere perfettamente sigillate per milioni di anni si sbagliano e stanno rendendo un disservizio a tutti noi. In effetti, i rifiuti immagazzinati in quelle strutture dovranno essere monitorati per secoli, ma non saranno così radioattivi che un piccolo rilascio qua o là significherebbe la rovina, anche per coloro che vivono nelle vicinanze.
Le radiazioni diminuiscono nel tempo. Molte altre cose no. C’è una regione in Appalachia che rimarrà sterile almeno per migliaia di anni a causa della contaminazione da metalli pesanti dovuta alla fusione a cielo aperto. Le forniture idriche in tutta l’America sono a rischio di lisciviazione di piombo e cadmio a causa dello smaltimento sconsiderato delle batterie. I tubi in PVC che utilizziamo per trasportare l’acqua potabile sono un polimero di cloruro di vinile, una delle sostanze più biotossiche conosciute dall’uomo. Ci sono diverse città e regioni che hanno dovuto essere abbandonate a causa di incendi nelle miniere di carbone che non possono essere spenti. Riscaldamento globale pazzesco. Tutte queste minacce sono gestibili fintanto che i politici prendono la lezione da Flint Michigan e ascoltano gli scienziati!
Anche con gli incidenti e la cattiva gestione dei rifiuti finora, l’energia nucleare ha fatto molto, molto di più per l’umanità di quanto ci è costata. Ne abbiamo bisogno e dovremmo espandere il suo sviluppo insieme alle fonti di energia rinnovabile, ma possiamo e dobbiamo mantenere il settore a standard molto più elevati rispetto al passato.
Il modo per farlo non è combattere ciò che temiamo nell’ignoranza, ma comprenderlo in modo da poterlo regolare in modo intelligente come società.

 

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