Jakie szkody wyrządziłaby brudna bomba?

Głównym celem brudnej bomba jest rozsianie na danym terenie materiału radioaktywnego. Nie jest to rodzaj broni nuklearnej.  Brudna bomba może powsaje z połączenia materiału wybuchowego z radioaktywnym materiałem (np. pluton).

Materiały radioaktywne podlegają ścisłej kontroli, a najbardziej kontrolowany jest pluton – jego ilość mierzy się z dokładnością do miligramów. Pluton uważany jest powszechnie za najgroźniejszy materiał radioaktywny. Izotop ten powstaje w procesie wypalania paliwa jądrowego i do jego uzyskania wymagana jest specjalistyczna obróbka chemiczna w zakładzie przerobu paliwa jądrowego. Pomijając wszystkie aspekty dotyczące ochrony instalacji jądrowych oraz przewozu i składowania wypalonego paliwa jądrowego, warto zastanowić się, czy pluton może stanowić pożądany materiał dla terrorystów?

„Jak powiedział jeden z wielkich przywódców, amerykański prezydent Franklin Roosevelt, jedynym, czego powinniśmy się bać, jest strach” – tłumaczy dr inż. Andrzej Strupczewski, prof. nadzw. Narodowego Centrum Badań Jądrowych. "Słowa te doskonale pasują do groźby użycia przez terrorystów tzw. brudnych bomb, czyli bomb zawierających materiały promieniotwórcze. Należy zdać sobie sprawę, że dawki promieniowania, jakie ludzie mogą otrzymać po takim ataku terrorystycznym są małe i chociaż chwilowo można będzie zmierzyć podwyższony poziom promieniowania, to w skali roku nie będą one odbiegały od różnic dawek występujących normalnie między różnymi miastami w Polsce”.

Aby przekonać się, jakie mogą być najgorsze możliwe skutki ataku terrorystycznego z użyciem plutonu (tzw. brudnej bomby), należy rozpatrzeć zagrożenie, jakie wiązałoby się z jego rozproszeniem w ogromnej ilości, wynoszącej aż jeden kilogram, na ruchliwej ulicy wielkiego miasta, na przykład stolicy Polski - Warszawy. Główne zagrożenie ze strony plutonu powstaje, gdy po uwolnieniu z systemu zamykających go barier tworzy on zawiesinę drobnego pyłu w powietrzu i dostaje się przy oddychaniu do płuc. Można prosto obliczyć wielkość zagrożenia. Gdy wdycha się tlenek plutonu w postaci drobnego pyłu, to 25 proc. tego pyłu pozostaje w płucach, 38 proc. w górnym odcinku układu oddechowego, a reszta jest wydychana na zewnątrz. W ciągu kilku godzin usuwany jest z organizmu pluton, który osadził się w górnym odcinku układu oddechowego oraz 40 proc. plutonu osadzonego w płucach. Pozostałe 60 proc. plutonu w płucach, to jest 15 proc. całości wdychanego plutonu, pozostaje w płucach przez dwa lata, a więc długo, ale dużo krócej, niż wynosi okres połowicznego rozpadu plutonu.

Znając ilość plutonu w płucach, w kościach i w pozostałych organach człowieka, oraz uwzględniając czas, przez jaki pluton przebywa w nich, zanim zostanie wydalony wskutek procesów biologicznych, można określić dawkę promieniowania, jaką otrzymuje organizm człowieka od mikrograma plutonu. W obszernym studium na temat plutonu, amerykański uczony prof. Cohen wykazał, że można oczekiwać średnio jednego hipotetycznego zachorowania na nowotwory na każde 200 mikrogramów mieszaniny izotopów plutonu wchłoniętych i zatrzymanych w płucach lub na 1 gram mieszaniny izotopów plutonu wchłoniętych drogą pokarmową.

Pomijając fakt, że pluton jest bardzo trudno rozproszyć w powietrzu (pojedyncze cząstki plutonu mają tendencję do łączenia się w bryłki o rozmiarach zbyt dużych, by można było je wdychać) Cohen przeprowadził obliczenia dla Nowego Jorku wykazując, że w ciągu godziny, zaledwie 1 cząstka na 100 000 byłaby wchłonięta przez ludzi drogą oddechową. Oznacza to wchłonięcie do płuc ludzi 10 miligramów plutonu. W warunkach polskich, przyjmując gęstość zaludnienia taką jak w Warszawie, to jest 3500 mieszk/km2, otrzymamy wynik 3-krotnie niższy, to jest sumaryczne wchłonięcie do płuc grupy narażonych mieszkańców około 3,5 mg plutonu. Przy ilości powodującej średnio jedno hipotetyczne zachorowanie na nowotwór wynoszącej 200 mikrogramów plutonu oznacza to wystąpienie 18 hipotetycznych zachorowań nowotworowych.

Zagrożenie powodowane bezpośrednio wdychaniem rozproszonego w powietrzu pyłu plutonu występuje przy przeciętnych warunkach atmosferycznych przez krótki czas do chwili, gdy pył plutonu zostanie usunięty wiatrem z wdychanego powietrza. Potem cały pył plutonowy osiądzie na ziemi, ale wciąż będzie możliwość, że zostanie on powtórnie uniesiony wskutek wiatru lub działań człowieka. To niebezpieczeństwo maleje pod wpływem procesów naturalnych (np. deszczu) po upływie roku. Ocenia się, że unoszony w powietrze z ziemi pył plutonu spowoduje dodatkowe 5 hipotetycznych zgonów. Przeciętny atom znajdujący się w górnych 20 cm gleby ma 13 szans na miliard na rok by dostać się do organizmu człowieka.

W sumie, kilogram plutonu rozproszonego w powietrzu w mieście o takiej gęstości zaludnienia jak Warszawa przy przeciętnych warunkach meteorologicznych może spowodować średnio 18 hipotetycznych zgonów wskutek wdychania pyłu w ciągu pierwszej godziny, z dalszymi 5 zgonami wskutek unoszenia pyłu w powietrze w ciągu pierwszego roku i jednym zgonem w ciągu dziesiątków tysięcy lat, gdy pluton pozostaje w górnej warstwie gleby. Łącznie daje to 24 możliwe hipotetyczne zgony na kilogram rozproszonego sztucznie rozdrobnionego plutonu.  Rozproszony pluton nie jest więc skutecznym narzędziem terroryzmu. Co więcej, taka akcja nie przyniosłaby pożądanych przez terrorystów skutków, bo żaden zgon nie nastąpiłby wcześniej niż po 10 latach, a większość byłaby opóźniona o 20 do 40 lat.

„Wiele teorii budzących strach opiera się na błędnym założeniu, że cała ilość plutonu uwolniona do atmosfery zostaje wchłonięta i zatrzymana w organizmie człowieka” – dodaje prof. Andrzej Strupczewski. „Błędne są też oceny groźby stwarzanej przez cząstki plutonu w płucach, kościach i całym organizmie człowieka. Nie są to drobne różnice kilkunastu czy nawet kilkuset procent – współczynniki błędu wynoszą setki tysięcy razy!”

Dane jednoznacznie pokazują, że plutonu nie należy traktować jako materiału możliwego do zastosowania w ataku terrorystycznym. Instalacje jądrowe jak i wypalone paliwo jądrowe, choć jak każde duże obiekty przemysłowe mogą być obiektem zainteresowania terrorystów, to mają zabezpieczenia przewyższające możliwości grup terrorystycznych. Ścisła współpraca międzynarodowa, nieustający postęp oraz wysokie standardy organizacyjno - technologiczne to wciąż wyróżnik przemysłu jądrowego. Przykładem takich działań jest  trwająca konferencja Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej w Wiedniu, w której bierze udział ponad 2000 uczestników ze 130 krajów. W Polsce zespoły eksperckie specjalizujące się w kwestiach bezpieczeństwa jądrowego pracują m.in. w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Otwocku-Świerku pod Warszawą.