Lluvia radiactiva para niños
La lluvia radiactiva es la caída de partículas radiactivas desde la atmósfera. Estas partículas provienen de explosiones nucleares o accidentes en centrales nucleares. Es un peligro de radiación que queda después de estos eventos, y se llama así porque "cae" del aire. También se refiere al polvo radiactivo que se forma cuando explota un arma nuclear. Este polvo es un tipo de contaminación radiactiva y puede afectar a los alimentos y al agua, tanto para animales como para personas.
Contenido
Tipos de Lluvia Radiactiva
Existen diferentes tipos de lluvia radiactiva, desde la que se extiende por todo el mundo hasta la que se limita a una zona pequeña.
Lluvia Radiactiva Global
Cuando hay una explosión nuclear en el aire, el calor intenso convierte los materiales nucleares en un vapor. Al enfriarse, este vapor se condensa en partículas muy pequeñas, de 10 nanómetros a 20 micras de tamaño. Estas partículas pueden subir rápidamente a la atmósfera superior, especialmente si la explosión es muy potente.
Las pruebas de armas nucleares en la atmósfera casi duplicaron la cantidad de carbono-14 radiactivo en el Hemisferio Norte. Después de que se firmara el Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares, estos niveles comenzaron a bajar lentamente.
Al principio, no se sabía mucho sobre cómo se esparcía la lluvia radiactiva global. Se pensaba que se dispersaría de manera uniforme por todo el mundo con los vientos y que se depositaría lentamente en la Tierra durante semanas, meses o incluso años. Sin embargo, se descubrió que los productos nucleares que cayeron en el hemisferio norte eran "mucho más peligrosos de lo que se había estimado". Desde 1963, la lluvia radiactiva global ha disminuido.
El riesgo de la lluvia radiactiva global es a largo plazo. Se debe a la posible acumulación de elementos radiactivos de larga duración, como el estroncio-90 y el cesio-137, en el cuerpo. Esto puede ocurrir al comer alimentos que contienen estos materiales. Este riesgo es mucho menor que el de la lluvia radiactiva local, que es una preocupación más inmediata.
Lluvia Radiactiva Local
Cuando una explosión ocurre en la tierra o en la superficie del agua, una gran cantidad de tierra o agua se convierte en vapor por el calor. Este material se mezcla con la nube radiactiva y se vuelve radiactivo. La mayoría de los elementos radiactivos se descomponen en otros elementos. Parte de esta radiación puede contaminar grandes cantidades de tierra y agua potable, lo que puede causar cambios en el material genético de organismos, animales y humanos.
En una explosión en la superficie, se generan muchas partículas, desde muy pequeñas hasta de varios milímetros. Las partículas más grandes caen rápidamente cerca del lugar de la explosión, a veces en menos de una hora. Más de la mitad de los desechos de la bomba se depositan en el suelo en aproximadamente 24 horas, formando la lluvia radiactiva local.
Las propiedades químicas de los elementos radiactivos controlan la velocidad a la que se depositan en el suelo. Los elementos menos volátiles (los que no se evaporan fácilmente) se depositarán primero.
Una contaminación local grave puede extenderse más allá de la zona de la explosión y de los efectos del calor, especialmente en explosiones de alta potencia en la superficie. La forma en que la lluvia radiactiva se deposita en el suelo depende del clima en el momento de la explosión. Con vientos más fuertes, la lluvia viaja más lejos, pero se dispersa más.
Las tormentas pueden hacer que la lluvia radiactiva caiga más rápido, especialmente si la nube de la explosión está lo suficientemente baja como para mezclarse con la tormenta.
Si las personas permanecen en un área contaminada, pueden sufrir exposición a la radiación externa. También pueden inhalar o ingerir contaminantes radiactivos, como el yodo-131, que se acumula en la tiroides.
Factores que Afectan la Lluvia Radiactiva
Ubicación de la Explosión
Hay dos aspectos importantes sobre el lugar de una explosión: la altura y la composición de la superficie. Una explosión nuclear en el aire (explosión atmosférica) produce menos lluvia radiactiva que una explosión similar cerca del suelo.
En las explosiones en la superficie del agua, las partículas suelen ser más ligeras y pequeñas. Esto produce menos lluvia radiactiva local, pero se extiende sobre un área más grande. Estas partículas contienen principalmente sales marinas y un poco de agua, lo que puede causar lluvias locales y zonas con alta concentración de lluvia radiactiva.
La lluvia radiactiva de una explosión en la superficie del agua es difícil de limpiar de superficies porosas, porque los productos radiactivos se unen químicamente a ellas. Lavar con agua y detergente solo elimina menos del 50% de esta actividad. Para una limpieza completa, se necesitan métodos más fuertes. Después de la prueba submarina Crossroads, se vio que la lluvia húmeda debía eliminarse de inmediato de los barcos con agua continua.
Parte del fondo marino puede incorporarse a la lluvia radiactiva. Después de la prueba Castle Bravo, un polvo blanco de coral pulverizado y contaminado cayó durante varias horas. Esto causó quemaduras por radiación y exposición a los habitantes de los atolones cercanos y a la tripulación de un barco pesquero.
En las explosiones subterráneas, se forma una "nube rasante" que se extiende desde el centro de la explosión. Esta nube es una masa de polvo o gotas de agua que se mueve hacia afuera desde la parte inferior de la columna de la explosión. En explosiones bajo el agua, la nube rasante visible es de gotas de líquido. Después de que el agua se evapora, puede quedar una nube invisible de pequeñas partículas radiactivas.
En explosiones subterráneas en tierra, la nube se compone de pequeñas partículas sólidas. Aunque la nube rasante solo contiene alrededor del 10% de los desechos de la bomba en una explosión subterránea, puede causar dosis de radiación más altas que la lluvia radiactiva cercana. Esto se debe a que llega antes, antes de que la radiación se haya descompuesto mucho.
Meteorología
Las condiciones meteorológicas influyen mucho en la lluvia radiactiva, especialmente en la local. Los vientos pueden llevar las partículas radiactivas a grandes áreas. Por ejemplo, la explosión Castle Bravo en 1954 contaminó gravemente un área del Pacífico de más de 500 km de largo.
Después de Castle Bravo, se descubrió que la lluvia radiactiva en el océano se dispersa en la capa superior del agua.
La nieve y la lluvia, sobre todo si vienen de alturas considerables, aceleran la caída de la lluvia radiactiva local. Bajo ciertas condiciones meteorológicas, como un aguacero local sobre la nube radiactiva, pueden formarse zonas limitadas de contaminación grave a favor del viento de la explosión.
Efectos de la Lluvia Radiactiva
Los efectos de la radiación varían mucho. Pueden ir desde una muerte rápida después de recibir dosis muy altas de radiación en todo el cuerpo, hasta una vida casi normal con el desarrollo de efectos tardíos de la radiación meses o años después, en una parte de las personas expuestas a dosis bajas.
La unidad de medida de la radiación es el Gray (Gy). Una dosis absorbida de 1 julio por kilogramo es 1 Gray.
Efectos a Corto Plazo
La "dosis letal 50%" (DL50) es la cantidad de radiación que mataría al 50% de una población. Se usa para comparar los efectos de diferentes situaciones. Este valor asume que las personas no tuvieron otras lesiones ni tratamiento médico.
En la década de 1950, la DL50 para los rayos gamma se estimó en 3.5 Gy. En condiciones de guerra (mala alimentación, poca atención médica), la DL50 era de 2.5 Gy. Pocas personas han sobrevivido a dosis superiores a 6 Gy. Una persona sobrevivió en Chernóbil a una dosis de más de 10 Gy, pero muchas personas expuestas no lo fueron de manera uniforme en todo el cuerpo. Si la exposición no es uniforme, es menos probable que una dosis promedio sea letal. Por ejemplo, si una persona recibe una dosis de 100 Gy en una mano, pero la dosis total en el cuerpo es de 4 Gy, es más probable que sobreviva que alguien que recibe 4 Gy de manera uniforme en todo el cuerpo. Una dosis de 10 Gy o más en la mano probablemente causaría la pérdida de la mano. La mayoría de las personas se enferman después de una exposición de 1 Gy o más. Los bebés en desarrollo en mujeres embarazadas son a menudo más sensibles a la radiación y pueden sufrir daños graves, especialmente al principio del embarazo.
Una hora después de una explosión nuclear en la superficie, la radiación en la zona del cráter es de aproximadamente 30 Gray por hora (Gy/h). Las tasas de dosis para civiles en tiempos de paz suelen ser de 30 a 100 microGy por año.
La radiación de la lluvia radiactiva disminuye rápidamente con el tiempo. La mayoría de las áreas serán seguras para viajar y para tareas de limpieza después de tres a cinco semanas.
En explosiones de hasta 10 kilotones, la radiación inicial es la principal causa de bajas en el campo de batalla. Las personas que reciben una dosis alta (30 Gy) sufrirán una pérdida de sus funciones casi de inmediato y estarán muy limitadas en pocas horas. Sin embargo, no morirán hasta 5 o 6 días después de la exposición, si no tienen otras lesiones.
Las personas que reciben menos de 1.5 Gy en total no se verán afectadas. Las que reciben dosis mayores de 1.5 Gy tendrán su movilidad reducida, y algunas morirán. Una dosis entre 5.3 Gy y 8.3 Gy se considera mortal, pero no incapacitante de inmediato. Las personas expuestas a esta cantidad de radiación se sentirán muy mal en 2 o 3 horas, dependiendo de la actividad física que realicen. Permanecerán en ese estado de discapacidad por al menos 2 días. Luego, tendrán un período de recuperación y podrán hacer tareas no muy exigentes durante unos 6 días. Después de eso, recaerán durante unas 4 semanas y mostrarán síntomas de envenenamiento por radiación lo suficientemente graves como para dejarlos totalmente incapacitados. La muerte ocurre aproximadamente 6 semanas después de la exposición, aunque los resultados pueden variar.
Efectos a Largo Plazo
Los efectos tardíos de la radiación pueden aparecer meses o años después de la exposición. Incluyen una amplia variedad de efectos que afectan a casi todos los tejidos y órganos del cuerpo. Algunas de las posibles consecuencias a largo plazo de las lesiones por radiación son: una vida más corta, desarrollo de ciertos tipos de enfermedades graves, formación de cataratas en los ojos, problemas crónicos en la piel, disminución de la capacidad de tener hijos y cambios en el material genético.
Consideraciones Militares
Las lesiones por la onda expansiva y las quemaduras por el calor de las armas nucleares a menudo superan en número a las lesiones por radiación. Sin embargo, los efectos de la radiación son mucho más complejos y variados.
Cuanto más cerca del suelo explota una bomba atómica, más polvo y escombros se lanzan al aire, lo que resulta en una mayor cantidad de lluvia radiactiva local. Desde un punto de vista militar, esto tiene la desventaja de impedir la ocupación o invasión de la zona hasta que la lluvia se limpie. Además, el impacto con el suelo limita la fuerza destructiva de la bomba. Por estas razones, las explosiones en el suelo no suelen considerarse ventajosas, excepto para atacar objetivos subterráneos protegidos, como silos de misiles. Sin embargo, "ensuciar" el territorio enemigo con una explosión que produce mucha lluvia radiactiva puede usarse para impedir que el personal civil o militar mal equipado acceda a un área contaminada.
Protección contra la Lluvia Radiactiva
Véase también: Protección contra la lluvia radiactiva y Refugio antiatómico
Durante la Guerra Fría, los gobiernos de Estados Unidos, la Unión Soviética y el Reino Unido intentaron educar a sus ciudadanos sobre cómo sobrevivir a un ataque nuclear. En Estados Unidos, esto se conoció como "defensa civil". El gobierno proporcionó procedimientos para minimizar la exposición a corto plazo a la lluvia radiactiva. Sin embargo, hoy en día, la idea popular es que la supervivencia a corto plazo en una guerra nuclear global sería inútil, y los refugios antiatómicos ya no se mantienen.
Accidentes de Reactor Nuclear
La lluvia radiactiva también puede referirse a los accidentes nucleares, aunque un reactor nuclear no explota como un arma nuclear. La composición de la lluvia radiactiva de una bomba es muy diferente de la de un accidente grave de un reactor (como el de Chernóbil). Las diferencias principales están en la facilidad con la que los productos radiactivos se evaporan y en cuánto tiempo tardan en descomponerse.
Volatilidad
El punto de ebullición de un elemento (o de sus compuestos) controla el porcentaje de ese elemento que se libera en un accidente de reactor nuclear. Además, la capacidad de un elemento para formar un sólido controla la velocidad a la que se deposita en el suelo después de ser liberado a la atmósfera por una explosión nuclear o un accidente.
Vida Media
En la lluvia radiactiva después de una explosión de bomba, hay muchos elementos radiactivos de vida corta. Estos elementos de vida corta se generan constantemente en un reactor nuclear, pero como el reactor funciona durante mucho tiempo, la mayoría de estos elementos se descomponen antes de que puedan ser liberados.
A continuación se muestra una comparación de las tasas de dosis de rayos gamma al aire libre calculadas para la lluvia radiactiva de una bomba de fisión y de la liberación accidental de Chernóbil. Es claro que la vida media de la liberación de Chernóbil es más larga que la de la lluvia de una bomba nuclear.
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Una comparación de las tasas de dosis gamma en casos de lluvia radiactiva en el accidente de Chernóbil y en una explosión nuclear, hasta 10.000 días. Estas se han normalizado para el mismo nivel de Cs-137.
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Tasas de dosis gamma por lluvia radiactiva para Chernóbil y para estallido nuclear, a los 1.000 días.
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Tasas de dosis gamma por lluvia radiactiva para Chernóbil y para estallido nuclear, a los 10.000 días.
Galería de imágenes
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Nube radiactiva ocasionada tras la explosión de un artefacto nuclear de prueba, sobre un globo de helio, en un área próxima a Las Vegas, dentro de la Operación Plumbbob.La lluvia radiactiva solo afectó a una zona próxima al punto de detonación.
Véase también
En inglés: Nuclear fallout Facts for Kids
- Castle Bravo - el mayor ensayo de bomba atómica con lluvia radiactiva de los Estados Unidos.
- Bomba sucia
- Fallout (videojuego)
- Refugio nuclear
- Productos de fisión
- Partícula caliente
- Lista de accidentes nucleares
- Listas de desastres nucleares e incidentes radiactivos
- Bomba de neutrones
- Diseño de armas nucleares
- Contaminación radiactiva
- Arma radiológica
- Envenenamiento por radiación
- Biología de la radiación
- Residuos radiactivos
- Joseph Rotblat
- Proyecto Vela
