Chernobyl: Conheça os Tipos de Radiação e seus Efeitos exibidos na série da HBO

Estreou recentemente na TV paga o seriado Chernobyl, que tenta reconstituir os eventos trágicos do desastre na Usina Nuclear de mesmo nome, ocorridos em 1986 onde hoje é o norte da Ucrânia. Com apenas 5 episódios, a produção se tornou um sucesso expressivo nas últimas semanas, afinal, o incidente ainda é tratado pela mídia e pelas autoridades como um assombroso mistério.

Dando o que falar, a série colocou em pauta outra vez um dos vilões mais temidos da humanidade desde que se tornou famosa no século passado: a radiação. Por isso, hoje vamos entender e responder:

• O que é a radiação?
• Onde ela se forma?
• Como ela age nos outros materiais e, principalmente, no nosso corpo?
• Qual o seu papel na produção de energia?
• Que tipo de radiação encontramos no nosso dia a dia?
• Quais são os riscos à saúde?
• Você sabia que o Brasil já foi palco de um desastre de radioatividade também?

Para não deixar ninguém perdido, vamos começar explicando o básico e relembrar algumas lições bem simples das aulas de ciências, ok? Se você já for expert nessa parte, pode pular direto para o segundo tópico do nosso post!

Relembrando o que é um Átomo

Caso você não lembre, todos os materiais que existem, inclusive os nossos corpos, são formados por partes bem menores chamadas de átomos. Antigamente se acreditava que o átomo era a menor parte que uma coisa poderia ter.

Porém, com o tempo os cientistas descobriram que os átomos eram formados por partezinhas ainda menores, que nomearam de partículas. Os átomos possuem três tipos de partículas: prótons, elétrons e nêutrons.

Composição do átomo

O átomo é formado por um núcleo, um potinho no centro que possui a maior parte da massa (ou seja, do material) do mesmo e por uma atmosfera elétrica. O núcleo é formado por prótons e nêutrons bem agrupados uns com os outros. Já a atmosfera elétrica é formada por elétrons, que ficam orbitando em diferentes níveis em torno do núcleo.

Próton

É uma partícula carregada positivamente que divide espaço com os nêutrons no núcleo de um átomo.

Nêutron

É uma partícula sem carga elétrica, seja positiva ou negativa, que divide espaço com os prótons no núcleo de um átomo.

Elétron

É a partícula carregada negativamente que circula em volta do núcleo do átomo, atraída pela carga positiva dos prótons.

Como funciona um átomo

Sabe aquele ditado “os opostos se atraem e os iguais se repelem”? Na física, isso é bem verdade. Logo, os prótons carregados positivamente no núcleo do átomo atraem os elétrons carregados negativamente que ficam orbitando em volta – os nêutrons servem para estabilizar o núcleo, já que os prótons, que são todos positivos, deveriam se repelir, o que só não ocorre por causa desse terceiro tipo de partícula.

Para entender: enquanto o núcleo é como se fosse uma bolinha pesada no meio de tudo, a atmosfera elétrica do átomo é como se fosse uma nuvem em volta do mesmo. Os elétrons estão se movimentando em torno do centro do átomo. Importante: sempre vão existir o mesmo número de elétrons e de prótons em um átomo, isso é o que define que substância eles são – Hidrogênio, Urânio, Boro, e por aí vai toda a tabela periódica.

Mas afinal, por que eu preciso saber o que são Íons e Isótopos?

Ok, essa foi a parte simplesinha. Mas vamos indo juntos, um assunto de cada vez e ninguém se perde, ok? Para entender o que é e como funciona a radiação, depois de relembrar o átomo, o importante agora é entender o que são Íons e Isótopos.

Não se assusta com os nomes! É coisa simples.

Íons

Lembra que eu disse ali em cima que os átomos sempre tem o mesmo números de prótons e elétrons? Pois então, às vezes acontece que esses átomos podem perder um ou outro elétron e até ganhar outros. Os átomos se ligam uns aos outros através dos elétrons para formar moléculas – que é como se chamam as estruturas formadas por mais de um átomo.

A água, por exemplo, é uma molécula formada por dois átomos de Hidrogênio e uma de Oxigênio (H2O). Nessas ligações, ou até por algum “acidente”, os átomos podem ficar com mais elétrons ou menos elétrons. Quando isso acontece, eles passam a ser Íons.

Um Íon positivo é um átomo ou molécula que tem elétrons a menos do que deveria ter. Logo, ele tem uma carga positiva maior, pois tem mais prótons do que elétrons. Já um Íon negativo, tem mais elétrons do que deveria, logo, uma carga negativa maior.

Isótopos

Seguindo nesse assunto, os Isótopos são átomos que possuem menos ou mais nêutrons do que deveriam.

Então assim: os Íons e os Isótopos são como se fossem anomalias, e esses dois tipos estão envolvidos no que vamos entender sobre radiação. Essa parte aqui é para ser usada como guia para lembrar.

O que é Radiação

Definindo: Radiação é a propagação de energia de um ponto a outro, seja através de materiais ou pelo vácuo. Sim, essa é a definição mais clássica e simples do que é radiação, e essa energia pode se manifestar na forma de partículas ou de ondas eletromagnéticas.

Radiação Ionizante x Radiação Não Ionizante

Existem dois tipos de radiação: ionizante e não ionizante. E aqui entra a parte mais importante do que queremos saber sobre radiação. A diferença entre os dois tipos é que no primeiro (a ionizante), a partícula ou a onda de energia tem força o suficiente para remover outras partículas de um átomo. Se encaixam nesse tipo os Raios Gama, os Raios X e os Raios Cósmicos, por exemplo.

Enquanto isso, no segundo tipo (a não ionizante), a radiação não tem força para isso tudo. Nele se encaixam a maior parte dos outros tipos de radiação que conhecemos: micro-ondas, televisão, rádio e o espectro de luz visível, além dos raios infravermelho e ultravioleta.

O que nos interessa aqui, portanto, é a radiação ionizante.

Como funciona e o que é a Radiação Ionizante

Como vimos acima, a Radiação Ionizante é o tipo de radiação que consegue remover partículas de outros átomos. Ou seja, é a energia que, na forma de partícula mesmo, ou de onda eletromagnética, atravessa um átomo com tal força que consegue remover alguma de suas partes – normalmente os elétrons, que ficam mais expostos. O núcleo do átomo é muito pequeno e é um só, os elétrons estão espalhados numa área maior e mais propensos a serem atingidos.

Lembra do que nós aprendemos lá em cima sobre Íons? Então, é por isso que essa radiação se chama “ionizante”. Porque ela transforma outros átomos em Íons. Quando ela se choca com um átomo, removendo algum de seus elétrons, esse tipo de radiação transforma aquele átomo em um Íon.

Tipos de radiação Ionizante

Porém, até mesmo a radiação ionizante é dividida em classificações, e elas são: Radiação Alfa, Radiação Beta e Radiação Gama – sendo que ainda é possível encontrar radiação de nêutrons, por exemplo, mas vamos ficar nas principais por enquanto.

Radiação Alfa

Esse tipo de radiação é caracterizado por ter muita energia, apesar da pouca força de penetração. Sua velocidade é muito baixa para uma partícula ou onda de radiação (cerca de 200.000 km/h), e ela pode ser barrada até por um pedaço de papel. Porém, se em contato com células humanas, por exemplo, o estrago é grande.

A Radiação Alfa em forma de partícula é formada por 2 prótons e 2 nêutrons, ou seja, é como se o núcleo de um átomo de Hélio estivesse solto por aí, sem atmosfera elétrica – mais para frente, vamos explicar de onde vêm os tipos de radiação, incluindo esse conjunto de prótons e nêutrons que formam a Partícula Alfa.

Com uma forte quantidade de energia acumulada, essa “bolinha raivosa” voando pelo ar é, como descrevem no seriado Chernobyl, como uma bala perdida. No momento que ela atinge outro átomo, tem energia o suficiente para arrancar um pedaço dele, no caso, arrancar elétrons – lembre, o nome disso é “ionizar”.

E quando se trata de células orgânicas, mexer com a estrutura dos átomos é muito perigoso, pois estamos falando de alterar a estrutura do DNA e da célula em si. Mas vamos falar mais disso na parte dos riscos à saúde e dos efeitos da Radioatividade.

Radiação Beta

Essa é bem veloz, pode chegar até a 95% da velocidade da luz (que no total é de 1.079 milhão km/h). Sua força de penetração já é bem maior que a da Radiação Alfa – consegue atravessar Alúminio (até 5mm) e Chumbo (até 2mm).

Apesar disso, ela é um pouco menos energizada, sua formação sempre será de uma partícula negativa ou positiva. Ainda assim, sua capacidade de causar danos é igualmente preocupante, ainda mais se a exposição for longa.

Radiação Gama

Esse tipo de radiação acontece em forma de onda eletromagnética e não possui massa, ou seja, não tem partículas. A Radiação Gama (ou, Raios Gama) tem um comprimento de onda que permite a ela transportar muito calor a uma velocidade média de 300.000 km/h.

Sim, ela é um pouco mais lenta do que a Radiação Beta e menos energética do que a Radiação Alfa. Porém, sua capacidade de penetração é imensa – ela atravessa o aço com até 15cm de espessura. Logo, o corpo humano é um obstáculo fácil para esse tipo de radiação. Somente placas de chumbo ou paredes de concreto muito grossas podem barrá-la.

Radioatividade

Ok, até aqui, aprendemos o que é um átomo, o que é a radiação, quais os tipos de radiação e qual é a classificação das radiações ionizantes. Vamos entender agora o que é a radioatividade.

Átomos Estáveis x Átomos Instáveis

Os átomos podem ser estáveis ou instáveis. Os átomos estáveis são aqueles que conseguem manter a sua estrutura e conter a energia de suas partículas naturalmente. Porém, existem alguns átomos que não conseguem – a causa é o excesso de energia no núcleo, ou seja, muitos prótons.

Lembra que os prótons são todos positivos? Pois então, os iguais se repelem, não é? Quanto mais prótons o núcleo de um átomo tem, maior a possibilidade de ele se tornar espontaneamente instável.

Os átomos instáveis, portanto, liberam energia para alcançar a estabilidade. E como eles fazem isso? Mexendo na sua estrutura, especialmente no núcleo. Por isso que os átomos instáveis são chamados de radionuclídeos. O que, por fim, nos leva a nossa definição do que é a Radioatividade.

Então, Radioatividade é

Radioatividade é o que acontece quando um átomo instável (um radionuclídeo) emite partículas ou ondas eletromagnéticas para tentar atingir a estabilidade. Essa emissão de energia em forma de partículas ou ondas, como já aprendemos, é a Radiação. Logo, os materiais formados por átomos instáveis, são classificados como Radioativos – eles têm o poder de ionizar outros átomos.

O caso do Urânio

Para explicar melhor, vamos pegar como exemplo o Urânio. Mais especificamente o Urânio-235 (o número é dado pela soma de prótons e nêutrons no núcleo). Não escolhemos esse tipo de Urânio por acaso.

O Urânio-235 é um Isótopo natural. É o único Isótopo físsil encontrado na natureza – ao menos, é o único encontrado em quantidades relevantes. Lembra o que é um Isótopo? Exatamente, um átomo cujo núcleo tem menos ou mais nêutrons do que deveria. E para que servem os nêutrons mesmo? Para manter a estabilidade do núcleo. Já viu onde vamos chegar, não é?

O Urânio-235 é instável justamente por ser um Isótopo. Ele possui 92 prótons e 143 nêutrons (92 + 143 = 235), são quantidades muito diferentes. Para tentar ficar estável, esse tipo de Urânio libera Radiação Beta.

Entendeu? Existem substâncias na natureza sempre tentando chegar a uma estabilidade, e por isso, ficam liberando partes de si mesmas para se ajustar (radiações Alfa e Beta), ou então movem seu núcleo e tentam rearranjar sua estrutura, gerando uma onda de energia (as ondas eletromagnéticas, como os Raios Gama). Essas são as substâncias radioativas.

Meia-vida

Isso que acabamos de ver acontece dentro de cada átomo que forma cada molécula desses materiais, então eles também acabam afetando os próprios “colegas”. Por isso, dependendo da quantidade, o decaimento dessas substâncias (ou seja, o processo de estabilização) pode levar segundos ou bilhões de anos. Para calcular isso, cientistas têm que fazer uma estimativa da meia-vida do material radioativo, isso é, quanto tempo ele leva para decair metade do seu valor total.

No caso dos radioisótopos (Isótopos radioativos), isso é calculado em massa, ou seja, em peso mesmo. A meia-vida do Urânio-235, por exemplo, é em média 703,8 milhões de anos. Traduzindo: Um pedaço de Urânio-235, se deixado em paz na natureza, levará essa quantidade de tempo para perder metade do seu peso/massa. E mais 703,8 milhões de anos para que esse pedaço que sobrou, perca outra metade, e assim por diante até ele sumir.

A Radioatividade dura por até bilhões de anos

E porque estamos falando disso? Para que se entenda que esses materiais não só podem ser nocivos a nossa saúde, como eles também podem ficar radioativos por toda a nossa existência e muito além dela. Por isso, o cuidado com essas substâncias é (ou deveria ser) sempre muito rigoroso.

Desastres como o de Chernobyl provam que os impactos para a humanidade e o meio-ambiente podem ser catastróficos quando vamos mexer com materiais do tipo que é o Urânio-235.

Fissão Nuclear

Porém, como falamos ali em cima, o Urânio-235 não foi escolhido de exemplo por acaso, pois acontece que ele também é físsil, ou seja, ele é instável o suficiente para desencadear uma fissão nuclear. E uma fissão nuclear é exatamente o que diz o nome, uma fissão no núcleo de um átomo, uma divisão.

Podemos nos aproveitar de átomos muito instáveis para dividir os seus núcleos, que, afinal, já estão numa espécie de “crise”. Lembrando que o núcleo de um átomo é uma bolinha minúscula com muita energia dentro, quando você quebra ele no meio, há, obviamente, a liberação de toda essa energia em forma de radiação também.

Essa energia normalmente se espalha e atinge os outros átomos instáveis da mesma substância, causando uma reação em cadeia de liberação de energia e fissões subsequentes.  

Nós, seres humanos, conseguimos bombardear com nêutrons o núcleo de um átomo de Urânio-235, por exemplo, para causar uma fissão nuclear. Os nêutrons do primeiro núcleo saem voando por aí e atingem os núcleos próximos, e assim por diante.

Se controlada, a reação em cadeia que resulta disso é transformada em energia. Se deixada sem controle, a reação resulta numa detonação, como aquelas das bombas de Hiroshima, Nagasaki e outras bombas atômicas.

Produção de energia nuclear

As usinas nucleares produzem energia através da fissão nuclear de materiais instáveis. A energia dessas fissões é usada para aquecer água e transformá-la em vapor. O vapor faz girar as turbinas da usina, produzindo energia elétrica.

O material usado na usina nuclear de Chernobyl era o Urânio-235, o mesmo material usado hoje nas duas usinas desse tipo que existem no Brasil, Angra 1 e 2, localizadas em Angra dos Reis (RJ) – atualmente, Angra 3 está em construção.

Agora, não é só no reator das usinas nucleares que a gente encontra materiais radioativos, e não precisa de um desastre como o de Chernobyl para expor as pessoas ao perigo. Vamos entender a seguir onde encontramos radiação todos os dias e quais os efeitos da radiação no corpo humano.

A Radiação no nosso dia a dia

Vamos deixar claro: estamos sempre expostos a algum tipo de radiação. O solo emite radiação por causa dos materiais das camadas mais profundas da crosta terrestre, o Sol emite radiação por causa das reações que acontecem na sua superfície, aparelhos eletrônicos e até algumas substâncias utilizadas em construções também.

Sem contar todos os aparelhos médicos que só funcionam por causa de algum tipo de radiação, como o Raio X e equipamentos de Radioterapia.

A radiação tem sim muitos bons usos, se feitos com cuidado. Ela é utilizada, inclusive, para acabar com o Câncer em tratamentos hospitalares, já que os riscos que oferece (como o déficit no sistema imunológico) superam os benefícios da irradiação.  

Radiação e efeitos no corpo humano

O que vai determinar os riscos que a radiação oferece para a nossa saúde é, primeiro, o tipo de radiação a que estamos expostos e, obviamente, o tempo de exposição. Também influencia o local do corpo que recebe a radiação.

Uma das maiores preocupações, nesse caso, é sempre com as genitálias, pois a radiação pode fazer modificações genéticas que vão se propagar em gerações futuras caso a pessoa afetada venha a se reproduzir depois.

Como a radiação age no nosso corpo

Lembrando um pouco do que vimos antes, a radiação nociva é aquela que é ionizante, ou seja, aquela em que as partículas ou ondas de energia possuem força o suficiente para arrancar elétrons de outros átomos. Quando isso ocorre nas células, atingindo o DNA, a estrutura do mesmo pode ser rompida. Esse rompimento pode ser reparado pelo próprio DNA e pela célula.

Ou não. A célula pode não conseguir se recuperar. Se o dano não for reparado e a célula ainda assim manter sua capacidade de reprodução, a célula defeituosa se reproduz, e as cópias dela também, gerando outras células defeituosas.

Isso dá origem às más formações, às falências de órgãos e, claro, aos tumores. Se essas células defeituosas conseguem se reproduzir e se espalhar por algum sistema do corpo humano, o nome dado à doença causada por isso é: Câncer.

Exposição extrema à Radiação

Se a radiação for muito intensa ou muito energética, o dano nos átomos das células causado pela ionização vai gerar moléculas carregadas que o material orgânico não foi feito para suportar. Isso pode ocorrer, por exemplo, se houver proximidade, o com o contato direto com a pele ou, ainda pior, a absorção de material que esteja irradiando partículas Alfa ou Beta.

Nesse tipo de exposição, as células começam a morrer e a se decompor. Se a área do tecido afetado for muito extensa, todo aquele sistema do organismo vai entrar em colapso e falhar. Em níveis de exposição desse tipo, a morte do indivíduo é só questão de tempo – horas, dias ou, no máximo, algumas semanas bem doloridas.

Os sintomas que podemos observar é o vômito, secreções, sangramentos, diarreia, tontura, sudorese, fortes enjoos, marcas de queimadura na pele e posteriormente o surgimento de feridas, perda de cabelos, escurecimento de tecidos, falência do sistema imunológico, da medula óssea e, por fim, a morte.

Esse foi o caso de todas as primeiras vítimas do desastre de Chernobyl, como os técnicos da usina e os bombeiros que chegaram logo em seguida pensando se tratar de mais um incêndio comum. Aí entra a importância geral da chamada Radioproteção.

Desastre radioativo de Goiânia

Chernobyl e, mais recentemente, Fukushima no Japão (em 2011), são os maiores desastres envolvendo radioatividade na história humana. Ambos foram classificados pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) como incidentes de nível 7 (o mais alto) pela Escala Internacional de Acidentes Nucleares (EIAN).

Porém, o Brasil detém o título do maior desastre de radioatividade acontecido fora de uma usina nuclear. Na mesma escala da AIEA, o incidente de Goiânia, ocorrido em 1987, dois anos depois de Chernobyl, ganhou classificação 5 na EIAN.

Descaso com o material radioativo

A história é simples, dois catadores de sucata entraram no prédio abandonado de uma antiga clínica e desmontaram uma máquina de teleterapia deixada para trás de forma imprudente. Isso porque a máquina usava os mesmos princípios da radioterapia, e era abastecida por 19g em pó de Césio-137, uma substância radioativa que emite uma luz azulada.

Intrigados com o brilho da cápsula de Césio, os dois a levaram para casa, mostraram a sua família, depois levaram para o ferro-velho e deram uma parte ao dono do lugar, que também ficou impressionado e o mostrou para seus familiares. Todos que entraram em contato com a cápsula passaram a apresentar os sintomas de vômito, dores de cabeça e queimaduras superficiais na pele. Eventualmente, a esposa do dono do ferro-velho percebeu a relação das enfermidades com o material brilhoso e o levou à vigilância sanitária.

Para eles, infelizmente, já era tarde demais. A filha do dono do ferro-velho, Leide, morreu um mês depois da exposição, e sua mãe, que descobriu a causa, também faleceu poucos dias após. Ao todo foram 4 mortes diretamente ligadas ao incidente, e calcula-se que outros 80 morreram por terem entrado em contato com a cápsula ou com pessoas que tiveram essa proximidade.

Estima-se também outras 129 contaminações graves com resultados imprecisos e outras 112,8 mil pessoas atingidas indiretamente pela radiação e que, por isso, poderiam sofrer consequências nos anos seguintes. Seis mil toneladas de material contaminado foram recolhidas e isoladas.

Chernobyl, a série

Produzida pelo canal HBO em parceria com a Sky, Chernobyl chamou a atenção pelo detalhismo técnico da dramatização e por finalmente desvendar um pouco do mistério em torno do incidente acontecido na antiga União Soviética. Assim, perguntas sobre radiação e qual o seu papel nos dias de hoje voltaram a surgir.

Atualmente, uma contenção de concreto foi construída em torno do reator explodido de Chernobyl, além de uma contenção ainda maior de aço que abraça toda a estrutura da antiga usina. Existe uma área num raio de cerca de 30km em volta do local chamada de Zona Morta, e pequenas cidades como Pripyat foram evacuadas ou destruídas e enterradas. Estima-se que a descontaminação não vai estar completa até depois da metade do Século XXI e os resíduos radioativos vão se manter perigosos por milhares de anos.

Tentamos resumir aqui tudo de mais básico que você precisa saber para entender um pouco desse mundo fascinante e muito perigoso apresentado no seriado Chernobyl. Qualquer dúvida ou sugestão, deixe aqui nos comentários!