A LÉGKÖRI NUKLEÁRIS KÍSÉRLETEK KÖVETKEZMÉNYEI

Hironobu Hayakawa
Institute of Public Health
Radioactivity Monitoring Section
Fukui Prefecture, Japan

Amikor a légköri nukleáris kísérletek következményeit csak a környezet elszennyeződése szempontjából elemezzük, valami lényeges dologról megfeledkezünk. A légköri nukleáris kísérletek következményeinek tárgyköre sok olyan témát foglal magába, mint a nukleáris fegyverek fejlesztése, békefenntartás a hidegháború alatt, fegyverkezési hajsza és leszerelés, atomsorompó-egyezmények, sugárszennyeződés a Földön és így tovább. Engedjék meg, hogy egyedül a légköri kísérletek következményeivel foglalkozzam, a Földön történő radioaktív elszennyeződés szempontjából.

Az Egyesült Nemzetek Tudományos Bizottsága az “Effects of Atomic Radiation 1988 Report" című anyagában azt mondja, hogy az összes nukleáris robbantásból adódó effektív kollektív dózis, amelyre az UNSCEAR 1982 kiadványban 3 x 10⁷ Sv-fő becslést adtak, még mindig érvényes. Ezt most egyenlőnek tekintik a Föld jelenlegi népessége által körülbelül három év alatt kapott természetes forrásokból eredő sugárterhelésével.

A világ lakosságára vonatkozó kollektív effektív dózis szempontjából a légköri nukleáris kísérletek kiértékelése befejeződött. Azokat a problémákat azonban, amelyek a légköri nukleáris kísérletek színhelyeinek közelében élő emberek kollektív sugárdózisának mérésével kapcsolatosak, még nem sikerült kielégítően megoldani. Viszont sok információt nyerhetünk belőlük a nukleáris fegyverkezési versenyről, még ha értelmetlen is ez a verseny. De még mielőtt a légköri atomkísérletek következményeiről beszélnék, meg szeretném említeni a Hirosima és Nagaszaki városára ledobott atombombákat.

1945. július 16-án sikeresen kipróbálták az első atombombát az Egyesült Államokbeli New Mexico állam Alamogordo városa közelében. Húsz nappal később egy atombombát használtak fel emberi lények ellen Japánban: augusztus 6-án egy ²³⁵U atombombát dobtak Hirosimára. A halálos áldozatok száma 140 ezer volt. Három nappal később, augusztus 9-én egy ²³⁹Pu atombombát dobtak Nagaszakira. 70 ezer embert öltek meg. Ötven esztendő múltán nem szabad elfeledni azoknak az embereknek a százezreit, akiket ezekkel az atombombákkal öltek meg.

Abban a hiszemben vagyunk, hogy ma a termonukleáris háború valószínűsége nulla, mivel véget ért a hidegháború. Azt mondják, a hidegháború idején az atomfegyvereknek a vitás kérdések eldöntésére való bevetését több esetben is fontolóra vették, de sohasem használtak atomfegyvert. Úgy gondolom, ez tisztán a szerencsének köszönhető, és remélem, hogy az atomfegyvereket a jövőben sem vetik be soha.

Az 1. ábra az 1945. és 1980. között elvégzett légköri atomkísérletek számát mutatja. Az Egyesült Államok először 1945 júliusában végzett sikeres atombomba kísérletet. Akkoriban általános volt az a nézet, hogy a Szovjetuniónak tíz évnél is tovább tart majd az atombomba elkészítése. De a Szovjetunió négy évvel az amerikai kísérlet után felrobbantotta saját atombombáját. Válaszul az USA sikeres hidrogénbomba kísérletet végzett 1951-ben a Bikini-atollnál. Két évvel később, 1953-ban a Szovjetunió csinált ugyanilyen kísérletet. 1958 novemberétől 1961 szeptemberéig az USA, az Egyesült Királyság és a Szovjetunió önkéntes moratóriumot hirdetett az atomrobbantásokra. 1961 szeptemberétől a Szovjetunió folytatta atomfegyver kísérleti programját. 1963-ban az USA és a Szovjetunió aláírta a Részleges Atomsorompó Egyezményt, mellyel a légköri atomkísérletek befejeződtek.

Az egyezmény megtiltja az atomrobbantások végzését a légkörben, az űrben és a tengerekben. Ám a földalatti kísérleteket nem tiltották be. Így a földalatti robbantások az egyezmény aláírása után is folytatódtak. Franciaország nem írta alá az egyezményt, ő a légköri atomkísérleteket 1974-ig folytatta. Kína első sikeres atomrobbantását 1964 októberében végezte. Kína légköri atomkísérleti programja 1974 októberéig folytatódott.

1945. és 1980. között összesen 423 légköri atomkísérletet végeztek. Közülük 193-at az USA (46 %), 142-t a Szovjetunió (33 %), 42-t Franciaország (11 %), 22-t Kína (5 %) és 21-et Anglia (5 %) hajtott végre.

A 2. ábra a légköri atomrobbantások becsült robbanási energiáját mutatja. A nagy erősségű kísérleteket 1954. és 1958. valamint 1961. és 1962. között végezték. A legerősebb robbantás az 1961 októberében végrehajtott szovjet hidrogénbomba-kísérlet volt. Ennek erőssége 60 Mt (60 millió tonna trinitro-toluol robbanási energiája) volt. Ez 4000-szer nagyobb, mint a hirosimai atombomba. Az 1980-as években olyan atomfegyverkezési verseny közepette éltünk, amellyel többszörösen el lehetett volna pusztítani az egész emberiséget. Becslések szerint ezen légköri atomrobbantások összes energiája 545,5 Mt volt. Ebből a számból 357,5 Mt (66 %) a Szovjetimióé és 138,6 Mt (25 %) az Egyesült Államoké. Így tehát több, mint 90 %-ért együttesen volt felelős a Szovjetunió és az USA.

A légköri atomrobbantások következményeként megjelenő radioaktív csapadék, a kísérlet típusától, a helytől és az erősségtől függően, a talaj- vagy vízfelszínen, valamint a troposzférában válik ki. Az olyan kihullást, amelyet a földfelszíni kísérlet okozott és ami a kihullás lerakódás 50 %-át foglalja magában, és olyan aeroszol részecskékből áll, amelyek a robbantás 100 km-es környezetében válnak ki, a bizottság becslése nem veszi figyelembe, mint az általában végrehajtott robbantás után a troposzféra lokalizált körzetében bekövetkezett kihullást sem, melynél az átlagos felezési idő 30 nap. Az embert ért sugárzás szempontjából a csapadékkiválás a néhány naptól a két hónapig terjedő felezési idejű nuklidok, mint a ¹³¹I, ¹⁴⁰Ba vagy a ⁸⁹Sr szempontjából veszélyes.

A sztratoszférából történő kihullás tartalmaz legnagyobb tömegben radioaktív termékeket. Mivel a részecskék feljutnak a sztratoszférába és vándorolnak a Föld körül, a sztratoszférából történő kihullás az egész Földre kiterjedő szennyezés miatt fontos. Ez hosszú életű bomlástermékeket tartalmaz. A csapadékban előforduló radionuklidok növelik a belső sugárterhelést, amikor megjelennek a talajfelszín közeli levegőrétegben, de növelik a külső és kontakt sugárterhelést is, amikor kiválnak a növényeken vagy a talajban. Az emberre nézve veszélyes radionuklidok a ¹⁴C, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr és ³H. Jelen fejezetben a ¹³⁷Cs és a ⁹⁰Sr tulajdonságait és kiválásuk módját fogjuk tárgyalni.

A 3. ábra a ⁹⁰Sr éves kihullását mutatja az északi és a déli féltekén. Az összes kihullás 15 %-a 1958-ig történt. Az északi és a déli féltekén végbement kihullás aránya 3/1. A 4. ábra a ⁹⁰Sr kihullásának eloszlását mutatja földrajzi szélesség szerint. A radioaktív lerakódást okozó legnagyobb kísérleti robbantások szélességi fokai az alábbiak voltak: É 75° (Novaja Zemlja-sziget), É 52° (Szemipalatyinszk), É 17° (Johnston-sziget), É 11° (Eniwetokatoll) és É 1° (Karácsony-sziget). A legjelentősebb kihullások az É 40-50°-os tartományba esnek.

Amikor 1954 márciusában a Bikini-atollon végrehajtották a hidrogénbomba kísérletet, Japán vizsgálni kezdte a radioaktív anyagokat a környezetben. Ebben az időben a japán halászhajó, a Daidzso Fukuryu-maru a kísérlet helyétől 30 km-re halászott. A hajóra finom, fehér részecskék hullottak, amit később a japán újságok “halálhamunak" neveztek el. A legénység radioaktív anyaggal szennyeződött. A legénység egy tagja, név szerint Kubojama Aiicsiro fél évvel később meghalt. A különleges övezetből szállított valamennyi halat radioaktivitás szempontjából megvizsgálták, és az összes szennyezett halat kidobták. A tonhal-fogyasztás csökkent, drasztikusan estek a halárak. Mindez negyven évvel ezelőtt történt.

Japánban az esők és csapadékok ß-aktivitás szempontjából történő vizsgálatát 1954 áprilisában a Meteorológiai Kutató Intézet kezdte el. 1957-ben az intézet megkezdte az országban a ⁹⁰Sr és a ¹³⁷Cs mérését. Ez a tevékenység ma is tart. A Tudományos és Technikai Hivatal vezetésével 1958-ban a helyi hatóságok szintén elkezdték figyelni a ß-aktivitást az esőben és a csapadékban.

1964. előtt Japánban a radioaktív részecskék leginkább az egész Földre kiterjedő atomrobbantásokból eredő kihullások miatt voltak jelen. 1964. után azonban ezek a részecskék leginkább a kínai légköri atomkísérletekből eredtek. Japán hosszú, keskeny ország, szélessége 430 km, hosszúsága 2400 km. A radioaktív csapadékok különböző eloszlását figyelhetjük meg a következő ábrákon. Az 5. ábra a vizsgálati pontokat ábrázolja Japánban. Természetesen más helyeken is megfigyelhető radioaktív kihullás.

A 6.a és b ábra a ⁹⁰Sr és a ¹³⁷Cs kiválását ábrázolja Japánban. Az adatok 1964-től vannak feltüntetve, amikor a helyi hatóságok elkezdték az adatgyűjtést.

Az 5. ábrán a helyi csapadékeloszlás látható Japánban. A radioaktív részecskék nagyobbak a Japán-tenger partjainál, mint a Csendes-óceán partján. Ez azt jelenti, hogy a radioaktív részecskék 85-95 %-a az esővel lehullik. Következésképpen a radioaktív részecskék aránya itt nagyobb a normál csapadék mennyiségéhez viszonyítva. Amikor Kína légköri atomrobbantásokat végzett, az első radioaktív eső a kísérlet után egy-két nappal érte el Japánt. A második rész körbejárta a Földet, és két hét múlva ért Japánba. Mint a 6.b ábrából látható, a ¹³⁷Cs kihullása 1986-ban megnőtt. Ez a Csernobili Atomerőmű balesete miatt történt. 1986-ban a ⁹⁰Sr aktivitás alig mutatott növekedést. Ez a csernobili felhő sajátossága a légköri atomrobbantásokkal szemben. Egy légköri atomkísérlet radioaktív részecskéi a sztratoszférába jutnak, majd később a talajra hullanak. A csernobili reaktorból, a könnyen diffundáló ¹³⁷Cs a grafitba, majd a tűz révén a légkörbe került, szél segítségével messzire jutott. A viszonylag nem illékony ⁹⁰Sr a reaktorban maradt. Ez az oka, hogy miért nőtt meg 1986-ban a ¹³⁷Cs kiválása Japánban, és miért nem a ⁹⁰Sr-é.

A légköri atomfegyver-kísérletek több mint tíz éve véget értek. Azóta a radioaktív csapadék mennyisége folyamatosan csökken. A kollektív effektív dózisegyenérték szempontjából a fel nem számolt egykori kísérleti helyszínek környékén élő emberek által elszenvedett szennyeződés is problematikus. Az egyik japán tévéműsor jelentette, hogy a Marsall-szigetek lakóinál pajzsmirigyrákot fedeztek fel. A Tohuku Egyetem japán orvoscsoportja megműtötte őket. Megoldották-e az egykori szovjetunióbeli vagy kínai kísérleti telepek környékén lakó emberek által elszenvedett szennyeződés problémáját? Azt hiszem, nem. Úgy gondolom, fontos feladatunk az ő helyzetük tanulmányozása. Ezt a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség tervbe vette.

6.a ábra. A 90Sr éves kiválása Japánban (* integrált kiválás).

6.b ábra.A 137Cs éves kiválása Japánban (* integrált kiválás).

Mint korábban említettem, Hirosima és Nagaszaki óta nem vívtunk nukleáris háborút. De azt hiszem, ez tisztán a jószerencsének köszönhető.

Megfontolásra ajánlanék egy elvet. Ez nagyon egyszerű és régi elv. Amikor valaki valamit tenni akar, ha ezen tevékenység során nem tudja elkerülni, hogy egy másik személyt ne öljön meg, akkor célja nem lehet helyes. Ez nagyon egyszerű elv. Nézzenek körül a világban. Hány ember él ezen elvvel összhangban?

Ne ölj! Ha mindenki betartaná ezt a szabályt, Földünkön mindörökre béke honolna. Ez az egyik dolog, amit az atomfegyverekkel folytatott kísérletekből meg kell tanulnunk.

Szívből kívánom, hogy atomfegyvert soha többé ne vessenek be emberek ellen!

______________________