Nejen jedy, ale i radioaktivita

Není běžně známo, že ve spalinách uhlí jsou obsaženy nejen chemické jedy, nýbrž (v nezanedbatelném množství) i látky radioaktivní, kterých je tolik, že radioaktivita spalin řádově přesahuje úroveň dovolených výpustí z jaderných elektráren. Příčiny jsou v podstatě dvě: jednak velmi malé množství uranu v uhlí (průměrný obsah v našem uhlí se pohybuje mezi 5 až 10 ppm, tj. partes per milion, pro srovnání 1 % = 10 000 ppm), jednak obrovská spotřeba tohoto velmi slabě radioaktivního uhlí pro elektrárny průmyslové kapacity. Na každých spálených sto až dvě stě tisíc tun průměrného uhlí připadá jedna (!) tuna uranu ve spalinách. Přitom naše roční spotřeba uhlí byla donedávna asi pětsetkrát vyšší.

Značná spotřeba uhlí ve srovnání s uranem vyplývá z faktu, že z váhové jednotky uhlí lze vybavit zhruba třímilionkrát méně energie než z téže váhové jednotky uranu. Jestliže tedy stačí pro jeden tisícimegawattový blok jaderné elektrárny na první vsázku (vyměňuje se z jedné třetiny zhruba po roce provozu) sedmdesát tun uranového paliva, na jehož dopravu stačí dva čtyřicetitunové vagony, pak pro stejný blok uhelné elektrárny je potřeba každoročně alespoň desetitisícinásobné množství uhlí. Takže už nepočítáme na jednotlivé vagony, ale na celé vlaky. K tomu je nutno připočíst spotřebu nafty a zamořování okolí trati jejími zplodinami, opotřebovávání železničního svršku, smrtelné úrazy železniční obsluhy a další. Důsledky provozu elektrárny jaderné a uhelné si srovnejte v tab. I

To vše pro případ, že obsah uranu bude víceméně průměrný. On ale bývá i mnohem vyšší. Jistě jste už slyšeli o stavebních panelech, které uvolňují radon. Jsou totiž vyrobeny ze škváry, která vznikla spálením uhlí se zvýšeným obsahem uranu. Takové uhlí se těží např. ve východních Čechách (u Rtyně v Podkrkonoší), dokonce se krátce po válce používalo jako uranová ruda. Vím to od kolegů, kteří pracovali začátkem 50. let v úpravně v Nejdku a toto uhlí tam zpracovávali. Stejně jako oni však nevím, kolik v něm bylo uranu, protože to představovalo jedno z nejpřísněji střežených sovětských tajemství. (Podle zpráv, které v poslední době prosákly na veřejnost, byl obsah uranu v tomto uhlí v rozpětí 0,5 až 1,0 %.)

Zhruba polovina uranu vyletí komínem ve formě popílku, druhá polovina zůstane ve škváře. Ani ta však není plně izolována od životního prostředí. Část se jí větrem roznese po okolí, takže ji vdechujeme. Pěšky jako za vozem! Do ovzduší se dostane nejméně polovina uranu původně přítomného v uhlí.

Proč jsme dosud nevyhynuli třeba na rakovinu? Zřejmě proto, že sám život vznikl v nepatrně radioaktivních podmínkách. Máme všichni v těle přírodní izotop draslíku ⁴⁰K, kterého je jenom 0,01 %, ale přesto je bezpečně detegovatelný (vyžaduje to především pečlivé odstínění přírodního pozadí).

O citlivosti detekčních přístrojů svědčí třeba to, že i před Černobylem bylo možno odhalit vášnivé jedlíky hub podle spektrálního pásu cezia, které se z jistých důvodů výborně váže právě houbami (viz Vesmír 75, 389, 1996/7). Jeho jediný přírodní izotop je sice neradioaktivní, ale kontaminoval se radioaktivním ³⁷Cs s fyzikálním poločasem rozpadu něco přes 30 let ze spadu po zkouškách atomových zbraní v ovzduší, které jsou již léta zakázány. Biologický poločas cezia, tj. doba potřebná pro vyloučení jedné jeho poloviny z těla, je 110 dnů. Není-li tedy postupně doplňováno po dobu několika (řekněme deseti) biologických poločasů, cezium z těla zmizí. Faktem je, že ve dnech bezprostředně po Černobylu bylo v nás radioaktivní cezium jednoznačně prokazatelné jako spektrální pás srovnatelné velikosti s draslíkem. Dostalo se nám do těla v potravinovém řetězci: tráva – krávy – mléko – lidé. Ověřil jsem si v oněch dnech, že tráva zachycuje pevné částice ze vzduchu velmi efektivně a rychle.

Kromě vnitřního ozáření existuje i vnější. Jednak kosmické záření, jednak záření z půdy obsahující radioaktivní prvky (průměrný obsah uranu v zemské kůře se udává hodnotou 2 až 4 ppm). V naší uranonosné republice je toto číslo jistě vyšší a liší se i podle oblastí; rozdíly bývají až v násobcích. Obdržená dávka záleží i na způsobu života – v letadle se dostane větší dávka (kosmického) záření než na zemi, nemluvě o dávkách, jimž jsou vystaveni kosmonauti, a to i tehdy, jestliže se nedostaví žádná nečekaná sluneční erupce. V moderní době existují umělé zdroje záření, především rentgenová a izotopová vyšetření, ale měkké záření vychází i z televizní obrazovky. Je tedy všude kolem nás a nelze se mu vyhnout. A ani není proč. Vždyť kontrolované malé dávky mohou zřejmě působit i léčivě či regeneračně. Proč by radioaktivní lázně v Jáchymově měly stále dost pacientů, kdyby se za léta jejich provozu neprokázaly jejich léčivé účinky na některá onemocnění?

Klíčový je účinek záření v těle (dávkový ekvivalent), který záleží jak na druhu, tak na energii záření. Výše uvedené příklady – snad až na nečekané sluneční erupce doprovázené vyzařováním neutronů při letech kosmonautů – patří do kategorie dávek nízkých, které jsou hluboko pod hygienickými limity. Zřejmě tu působí efekt množství obdobně jako u chemofarmak, která jsou léky zpravidla jen v miligramech. I kilogram kuchyňské soli, jež je v malých množstvích k životu nezbytná, je smrtelnou dávkou. Dosud se nepodařilo prokázat, zda jednotlivé nízké dávky záření mají na životní procesy kladný nebo záporný vliv. ¹⁾ Existuje řada podobně slabých neradioaktivních vlivů (životospráva, osobní dispozice jedince, jednotlivé součásti životního prostředí, dědičnost a další).

Co se prokázat podařilo, je zhoubný účinek středních a vysokých dávek záření (i když i těch druhých lze využít ku prospěchu lidí, např. k ozařování zhoubných nádorů). Účinky středních dávek jsou průkazné jen stochasticky (tj. na základě pravděpodobnosti), účinky vysokých dávek způsobují akutní nemoci z ozáření, kdy se rozkládají tělesné tkáně a tekutiny. V této míře byli např. zasaženi hasiči v Černobylu, kteří také do několika dnů zemřeli.

Přechod mezi nízkou, střední a vysokou hladinou ozáření je ovšem spojitý, takže hranice mezi nimi mohou být stanoveny pouze konvenčně (hygienické normy se mohou lišit, např. u nás jsou limity škodlivin pro smogové situace několikanásobně nižší než v Německu). Dokážeme sice přesně stanovit množství nějakého prvku v prostředí, ale od které hodnoty je to množství škodlivé, to můžeme jen předpokládat. Rozdíly ve škodlivosti radioaktivity jsou nejen mezi jednotlivými lidmi, ale i mezi částmi těla téhož člověka.

Přestože jsou zatím průkazné jen účinky středních a vysokých dávek, hygienici pro jistotu předpokládají, že organizmus může být poškozen i jednotlivými částicemi záření. V živých tělech však nepochybně působí i reparační a regenerační mechanizmy. Prokázat, jak je tomu ve skutečnosti, je mimořádně obtížné, i když už existují pokusy o řešení (příznivé působení nízkých dávek záření na životní procesy se označuje jako „radiační hormeze“).

K tomu přistupuje mimořádně snadná detegovatelnost záření. Zcela určitě k nám byl během války v Perském zálivu zanesen vzdušnými proudy uhlík z hořících naftových studní v Kuvajtu, ale vůbec se o tom nepsalo, protože to nikdo nevěděl. Kdyby šlo o uhlík silně(ji) radioaktivní, jeho přítomnost by se bezpečně zjistila. Totéž platí o filipínské sopce Pinatubo a jejím popílku i o dalších podobných jevech. To, že je něco možno zjistit na základě radioaktivity, naštěstí ještě zdaleka neznamená, že to musí přinášet ohrožení. Pro otázku o případné škodlivosti je klíčová dávka tohoto záření, nikoliv samotný fakt radioaktivnosti (viz Vesmír 77, 553, 1998/10).

Vedle radiačních limitů pro obyvatelstvo existují ještě limity pro profesionální pracovníky se zářením, které bývají o řád vyšší. To není proto, že by u profesionálů existovala 10krát vyšší odolnost (jak to také předem určit?), jejich řádově vyšší riziko lze pořád ještě považovat za přijatelné. Anebo – z hlediska běžných občanů – to lze brát jako důkaz, že existující normy mají skutečně ještě značnou rezervu. Limitům pro běžné občany vyhovují dovolené výpustě radioaktivity z jaderných elektráren; a tyto hodnoty jsou zřetelně nižší, než je radioaktivita „výpustí“ z elektráren uhelných, které navíc obsahují ještě chemické jedy spolu s oxidem uhličitým, jejichž škodlivé vlivy se samozřejmě nesnižují s časem jako u radioaktivních prvků. V tomto smyslu je tedy provozování jaderných elektráren skutečně možno nazvat ekologickým.

Obecně platí, že rizika radioaktivního záření se přeceňují, naopak jiná rizika (civilizační, především jízda v automobilu) se podceňují. Není divu, rizika vyvolávají strach, a ten určitě není dobrým rádcem. Dlouhodobou zkušenost zatím ještě uplatnit nemůžeme, ještě neuplynulo dost času.