Ραδιενέργεια είναι το φαινόμενο της εκπομπής σωματιδίων ή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από τους πυρήνες ορισμένων χημικών στοιχείων, που γι' αυτό το λόγω ονομάζονται ραδιενεργά. Υπάρχουν 3 είδη ραδιενέργειας: η άλφα ακτινοβολία (σωματίδια αποτελούμενα από πυρήνες ατόμων ηλίου), η βήτα ακτινοβολία (σωματίδια που είναι ίδια με τα ηλεκτρόνια) και η γάμμα ακτινοβολία (ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία). Και τα τρία είδη έχουν το χαρακτηριστικό ότι είναι ιονίζουσες ακτινοβολίες (ακτινοβολίες που προκαλούν τον σχηματισμό ιόντων, φορτισμένων δηλαδή ατόμων). Η ραδιενέργεια εκπέμπεται από τις ασταθείς μορφές των στοιχείων. Παραδείγματος χάριν, το ιώδιο κανονικά είναι αρκετά αβλαβές και χρησιμοποιείται ως αντισηπτικό. Υπάρχει όμως μια διαφορετική μορφή του ιωδίου, το ιώδιο-137 (ισότοπο του ιωδίου, δηλαδή άτομο ιωδίου με διαφορετικό αριθμό νετρονίων), το οποίο είναι ραδιενεργό. Δεδομένου ότι είναι ασταθές διασπάται και κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσής του εκπέμπει ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας.

Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Γάλλο φυσικό Ανρί Μπεκερέλ το 1896, όταν πρόσεξε πως το θειικό κάλιο-ουρανίλιο εκπέμπει συνεχώς ακτινοβολία που μοιάζει με τις ακτίνες Χ και προσβάλλει τη φωτογραφική πλάκα. Το 1898 το ζεύγος Κιουρί (Πιέρ Κιουρί και Μαρία Σκλοντόφσκα) απομόνωσαν το χημικό στοιχείο ράδιο -που είναι ραδιενεργό σε μεγαλύτερο βαθμό από το ουράνιο.

Πώς επιδρά η ακτινοβολία Η ιονίζουσα ακτινοβολία η οποία εκπέμπεται από τα ραδιενεργά ισότοπα, διαπερνά τον ανθρώπινο οργανισμό και επιδρά στους ιστούς και στα όργανά του. Μεταφέρει ενέργεια στα κύτταρα και προκαλεί ιονισμό των ατόμων. Οι συνέπειες από την έκθεση στην ιονίζουσα ακτινοβολία στη φυσιολογία των οργανισμών έχουν μελετηθεί εκτενώς καθ' όλη τη διάρκεια του περασμένου αιώνα. Γνωρίζουμε ότι αυτή διασπά το DNA και ότι το κύτταρο ανταποκρίνεται στην προκαλούμενη βλάβη. Ειδικότερα, αν η βλάβη είναι μικρής έκτασης, ή ακόμη αν ο ρυθμός καταστροφής του DNA είναι μικρός (όπως συμβαίνει σε περιπτώσεις μικρών συνεχών δόσεων ακτινοβολίας), το κύτταρο θέτει σε λειτουργία τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης που διαθέτει και πετυχαίνει να αποκαταστήσει τη βλάβη. Όταν όμως η δόση είναι ισχυρή και οι βλάβες που έχουν προκληθεί μεγάλες, το κύτταρο πεθαίνει είτε άμεσα είτε αφού διαιρεθεί μερικές φορές.

Συμπτώματα Ναυτία και εμετοί, που ακολουθούνται από διάρροιες, πυρετό και πονοκεφάλους. Εκτεταμένος κυτταρικός θάνατος ύστερα από ισχυρή δόση ακτινοβολίας οδηγεί σε πολυοργανική ανεπάρκεια και θάνατο του οργανισμού. Το φαινόμενο περιγράφεται με τον όρο «ντετερμινιστικά αποτελέσματα» (deterministic effects), και ήταν αυτά που ευθύνονταν για τους πρώτους θανάτους που υπήρξαν στο Τσερνομπίλ και αφορούσαν κυρίως το προσωπικό του εργοστασίου (24 άτομα τα οποία πέθαναν μέσα στους επόμενους τέσσερις μήνες από το ατύχημα). Ένα άλλο χαρακτηριστικό ντετερμινιστικό αποτέλεσμα είναι η ανάπτυξη καταρράκτη μεταξύ των ατόμων που δέχθηκαν μεγάλες δόσεις ακτινοβολίας. Χαμηλότερες δόσεις ακτινοβολίας δεν προκαλούν αυτά τα έντονα πρώιμα συμπτώματα, καθώς οι κυτταρικοί επιδιορθωτικοί μηχανισμοί προλαβαίνουν να αποκαταστήσουν τις προκαλούμενες βλάβες. Ωστόσο οι επιδιορθωτικοί μηχανισμοί δεν είναι τέλειοι. Έτσι ορισμένες βλάβες παραμένουν ή επιδιορθώνονται πλημμελώς και το κύτταρο υφίσταται τις συνέπειες. Σε πολλές περιπτώσεις το κύτταρο γίνεται καρκινικό (όχι άμεσα, αλλά ακόμη και μετά το πέρας πολλών ετών), ενώ αν η βλάβη συμβεί στα γαμετικά κύτταρα (ωάρια, σπερματοζωάρια) μεταφέρεται και στις επόμενες γενιές. Με άλλα λόγια οι επιπτώσεις της έκθεσης σε ραδιενέργεια συχνά διαπιστώνονται όχι μόνο στα άτομα που εκτέθηκαν σε αυτήν αλλά και στους απογόνους τους. Φαινόμενα όπως η ανάπτυξη καρκίνου ή η εμφάνιση κληρονομήσιμων ανωμαλιών ονομάζονται στοχαστικά αποτελέσματα και η συχνότητα εμφάνισής τους (όχι η δριμύτητά τους) εξαρτάται από τη δόση της ακτινοβολίας που τα προκάλεσε. Καθώς τα στοχαστικά αποτελέσματα δεν προκαλούνται μόνο από τη ραδιενέργεια και μπορεί να συμβούν πολλά χρόνια μετά την έκθεση σε αυτήν, οι ερευνητές συχνά δυσκολεύονται να τα αποδώσουν σε συγκεκριμένα αίτια.

Τσερνομπίλ Μετά το ατύχημα στο Τσερνομπίλ, το Baylor College of Medicine στο Χιούστον των ΗΠΑ, σε συνεργασία με ένα πλήθος επιστημόνων απ' όλων τον κόσμο, μελέτησε τα αποτελέσματα της έκθεσης σε χαμηλές δόσεις ιονίζουσας ακτινοβολία σε πληθυσμούς από την Ουκρανία, τη Λευκορωσία και τη Ρωσία. Είκοσι χρόνια μετά το ατύχημα οι επιστήμονες ανακοίνωσαν τα αποτελέσματα των μελετών τους σε ένα συνέδριο που διοργανώθηκε για τον σκοπό αυτόν. Αν και οι ερευνητές περιόρισαν τις μελέτες τους σε συγκεκριμένους πληθυσμούς κοντά στο Τσερνόμπιλ, αξίζει να σημειωθεί ότι στο κείμενο των συμπερασμάτων αναφέρεται πως λίγες ώρες μετά το ατύχημα αυξημένα επίπεδα ραδιενέργειας παρατηρήθηκαν στην Πολωνία, στη Δανία, στη Σουηδία, στην Ελλάδα, στη Φινλανδία, στη Νορβηγία, στη Μεγάλη Βρετανία και στη Γερμανία.

Τα συμπεράσματα από το Τσερνομπίλ Η επίδραση της ιονίζουσας ακτινοβολίας στον πληθυσμό είναι περισσότερο επικίνδυνη για τις ηλικίες μεταξύ 0 και 14 ετών και μπορεί να έχει τις πλέον αρνητικές συνέπειες. Στην Ουκρανία μετά το ατύχημα στο Τσερνόμπιλ παρατηρήθηκε αύξηση της εμφάνισης καρκίνου του εγκεφάλου στα παιδιά. Ο αριθμός των κρουσμάτων αυξήθηκε κατά 5,8 φορές στα μικρά παιδιά και κατά 10 φορές στα νεογέννητα. * Οι εγκυμονούσες γυναίκες εμφάνισαν ψυχιατρικές ασθένειες με μεγαλύτερη συχνότητα, ενώ τα παιδιά που δέχθηκαν ακτινοβολία κατά την εμβρυϊκή ζωή τους εμφάνισαν αυξημένα ποσοστά νευρολογικών διαταραχών ή και καθυστέρηση στη νοητική ανάπτυξή τους σε σχέση με παιδιά «καθαρών» περιοχών. * Παρατηρήθηκε μικρή σχετικά αύξηση των λευχαιμιών. Ομοίως αυξήθηκαν οι συμπαγείς όγκοι αλλά και τα καρδιαγγειακά. * Αναμένεται να συνεχιστεί η παρατηρούμενη αύξηση δυσλειτουργιών του θυρεοειδούς, η οποία με τη σειρά της συνεισφέρει στην αύξηση των αναπαραγωγικών δυσλειτουργιών, ιδιαίτερα μεταξύ γυναικών που ήταν παιδιά ή έφηβες όταν συνέβη το ατύχημα.

Θύμα και το περιβάλλον Η ιονίζουσα ακτινοβολία δεν επιδρά όμως μόνο στον άνθρωπο, αλλά και στο περιβάλλον. Τελευταίες μελέτες στη ζώνη αποκλεισμού του Τσερνόμπιλ (η οποία έχει ακτίνα 30 χιλιομέτρων), δείχνουν ότι δεν υπάρχει ραδιενέργεια στην επιφάνεια της γης. Η ραδιενέργεια που αρχικά είχε φθάσει στο έδαφος έχει τώρα προχωρήσει σε βάθος 5-10 εκατοστών. Φυσικά έχει περάσει στον υδροφόρο ορίζοντα, όπου μετρούνται ακόμη πολύ υψηλά επίπεδα ραδιενέργειας. Αμέσως μετά το ατύχημα είχαν υπάρξει ανησυχίες για την υδάτινη δεξαμενή που υδρεύει το Κίεβο, αλλά, σύμφωνα με τις ουκρανικές Αρχές, σήμερα τα επίπεδα ραδιενέργειας εκεί είναι κατά πολύ μικρότερα από τα όρια που επιβάλλει ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας. Το μολυσμένο νερό στη ζώνη αποκλεισμού, αν και δεν χρησιμοποιείται από ανθρώπους, έχει συμβάλει στο να περάσει η ραδιενέργεια στην τροφική αλυσίδα. Τα μανιτάρια, τα φρούτα του δάσους (όπως τα μύρτιλα και τα βατόμουρα), τα ψάρια και το κυνήγι της περιοχής είναι μολυσμένα.

Στα ζώα, παρατηρήθηκε αύξηση των γενετικών ανωμαλιών, π. χ Στα ζώα, παρατηρήθηκε αύξηση των γενετικών ανωμαλιών, π.χ. κακοσχηματισμένα άκρα. Σύμφωνα με τους επιστήμονες που μελέτησαν την πανίδα στη ζώνη αποκλεισμού του Τσερνομπίλ, δεν είναι εύκολο να υπολογιστούν τα ακριβή ποσοστά των γενετικών ανωμαλιών, καθώς τα ζώα με ανώμαλη μορφολογία γίνονται ευκολότερα βορά των υπολοίπων. Με γενετικές ανωμαλίες ή χωρίς, η χλωρίδα και η πανίδα στη ζώνη αποκλεισμού έχουν προσαρμοστεί στα νέα δεδομένα. Και όχι μόνο: χωρίς τον άνθρωπο και τον πολιτισμό του τα ζώα ζουν ανενόχλητα και αυξάνονται σε αριθμούς. Είναι χαρακτηριστικό το γεγονός ότι οι αριθμοί των αγριογούρουνων έχουν οκταπλασιαστεί σε σχέση με την εποχή πριν από το ατύχημα.

ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΟΥ ΤΡΟΜΟΥ Οι συνέπειες από την έκθεση στην ιονίζουσα ακτινοβολία εξαρτώνται και από το είδος του ισοτόπου. Ευγενή αέρια όπως το ξένον και το κρυπτόν δεν απορροφώνται από τον ανθρώπινο οργανισμό και θεωρούνται σχετικά ακίνδυνα. * Το ιώδιο-131, αν και έχει πολύ μικρό χρόνο ημιζωής (μία εβδομάδα), είναι πολύ τοξικό, καθώς ο οργανισμός το συγκεντρώνει όλο στον θυρεοειδή. Μετά το ατύχημα στο Τσερνόμπιλ τα κρούσματα του καρκίνου του θυρεοειδούς αυξήθηκαν δραματικά, φθάνοντας τις 6.000. Οι άνθρωποι δεν εισέπνευσαν το ραδιενεργό ιώδιο, αλλά πιθανότατα το έλαβαν μέσω της κατανάλωσης γάλακτος. Τα παιδιά εμφανίζονται ιδιαίτερα ευαίσθητα σε αυτό. Για προληπτικούς λόγους στην Ιαπωνία μοιράζονται χάπια ιωδιούχου καλίου. Η προληπτική χορήγηση ιωδιούχου καλίου στην Πολωνία μετά το ατύχημα του Τσερνόμπιλ κράτησε τα κρούσματα καρκίνου του θυρεοειδούς σε φυσιολογικά επίπεδα. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι με τη χορήγηση ιωδιούχου καλίου ο θυρεοειδής κορεννύεται σε ιώδιο και δεν απορροφά το ραδιενεργό ισότοπο.

* Το καίσιο-137 είναι διαλυτό στο νερό και έτσι φθάνει στον άνθρωπο από τον υδροφόρο ορίζοντα. Πειράματα σε σκύλους έδειξαν ότι μια δόση 44 μικρογραμμαρίων ραδιενεργού καισίου ανά κιλό ιστού επέφερε τον θάνατο σε διάστημα 3 εβδομάδων. Έτσι θεωρείται ιδιαίτερα τοξικό και για τον άνθρωπο. Αντίδοτο στο ραδιενεργό καίσιο, το οποίο κατανέμεται ομοιόμορφα στον οργανισμό με κάπως αυξημένες συγκεντρώσεις στο μυϊκό σύστημα, είναι το κυανούν της Πρωσίας ή Πρωσικό μπλε. Πρόκειται για μια συνθετική χρωστική η οποία συνδέεται μαζί του και επιταχύνει την αποβολή του από τον οργανισμό. * Το πλουτώνιο-239 είναι περισσότερο επικίνδυνο όταν εισπνέεται (παρά όταν καταπίνεται), καθώς συμβάλλει στην ανάπτυξη καρκίνου του πνεύμονα. Σοβαρότερη είναι η επίδρασή του στο περιβάλλον, λόγω του τεράστιου χρόνου ημιζωής.

ΗΜΙΖΩΗ ΚΑΙ ΖΩΗ... Ο χρόνος ημιζωής ενός ισοτόπου είναι ο χρόνος που απαιτείται για να εκτονωθεί η μισή ραδιενέργειά του. (Είναι δηλαδή το διάστημα που χρειάζεται ο πυρήνας του ατόμου για να αποβάλει με τη μορφή ιονίζουσας ακτινοβολίας τη μισή του ενέργεια.) Από τον ορισμό γίνεται προφανές ότι ο κίνδυνος που διατρέχουμε από την επαφή μας με ένα ραδιενεργό στοιχείο μειώνεται μεν, αλλά καθόλου δεν εξαφανίζεται μετά το πέρας του χρόνου ημιζωής του. Παραδείγματος χάριν, αν ένα ισότοπο έχει χρόνο ημιζωής μία εβδομάδα, δεν σημαίνει ότι αυτό είναι ακίνδυνο ύστερα από μία εβδομάδα. Σημαίνει μόνο ότι ύστερα από μία εβδομάδα τα ποσά ραδιενέργειας που εκπέμπει είναι τα μισά της αρχικής. Χρειάζεται άλλη μία βδομάδα για να φθάσουμε στο ένα τέταρτο της αρχικής και ούτω καθεξής. Χαρακτηριστικό είναι το παράδειγμα του πλουτωνίου-239, το οποίο έχει χρόνο ημιζωής 24.000 χρόνια. Θα απαιτηθούν 240.000 χρόνια (10 χρόνια ημιζωής) για να απομείνει το 0,1% της αρχικής ραδιενέργειας και 720.000 χρόνια (30 χρόνια ημιζωής) για να θεωρηθεί ασφαλής μια περιοχή που μολύνθηκε αυτό.