Há algumas semanas, o contomos a história de David Hahn, um norte-americano já falecido que em 1995, aos 17 anos, construiu um reator nuclear no quintal de sua residência, colocando em risco a vida de mais de 40 mil pessoas com seu experimento, ao manipular produtos radioativos de forma imprudente.
As autoridades locais do município de Commerce Township, em Michigan, precisaram intervir para que o desfecho não fosse trágico. O garoto, que ficou conhecido como “Escoteiro Radioativo”, era fascinado por ciência desde a infância. Ele passou a estudar química com apenas 10 anos e, aos 14, chegou a fabricar nitroglicerina, um composto altamente explosivo.
Como Hahn acabou danificando o seu quarto com os experimentos, seus pais ordenaram que ele transferisse seu “laboratório” para o galpão que ficava no quintal. Foi nesse espaço que o garoto começou a construir um reator nuclear caseiro.
Para isso, o jovem utilizou quatro elementos químicos acessíveis. Ele coletou tório (de lanternas); rádio (de relógios); trítio (de miras noturnas para armas) e lítio (que ele conseguiu ao comprar mil dólares em pilhas). Além disso, contou com o auxílio de filtros de café e potes de picles para manusear esses produtos químicos perigosos e potencialmente mortais.
Assim, Hahn criou uma fonte de nêutrons rudimentar, incapaz, no entanto, de produzir combustível fissionável na taxa de outros reatores. Mesmo assim, o estrago já estava feito: embora não tenha conseguido atingir o objetivo, o dispositivo já estava espalhando radiação detectável em uma área que cobria várias casas da vizinhança.
De acordo com Luiz Antonio Andrade de Oliveira, professor do Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp), câmpus de Araraquara, o perigo da combinação usada por Hahn não está nas reações químicas desses elementos, mas sim na radiação liberada.
Em entrevista ao Olhar Digital, Oliveira, que é graduado em Química pela Unesp e doutor em Química Inorgânica pela Universidade de São Paulo (USP), explicou que o tório, por exemplo, libera radônio, que é o gás mais denso de que se tem conhecimento. Quando inalado, sua desintegração radioativa pode causar sérios danos aos pulmões, e, além disso, os elementos gerados em sua desintegração são extremamente tóxicos.
“Como é um elemento que não participa do nosso metabolismo, o corpo não excreta com facilidade”, disse o professor. “Nos EUA, há alguns lugares com maior concentração de tório. E lugares que têm um nível de tório maior liberam mais radônio. A manipulação em ambientes fechados, mal ventilados e com equipamentos inadequados pode desencadear problemas de saúde, como câncer de pulmão, gerados pelo radônio liberado pelo tório”.
Segundo Oliveira, o mesmo se pode dizer em relação a outros elementos utilizados por Hahn nesta primeira experiência, bem como ao amerício, que o jovem empregou em um experimento feito anos mais tarde. “Tório, rádio, trítio e amerício são radioativos, podendo causar danos pela exposição à radiação emitida continuamente. São extremamente perigosos se inalados ou ingeridos, pois nessa situação a radiação será emitida diretamente no interior do corpo, com poder danoso muito maior. Lítio, na forma disponível naturalmente, é estável, não emitindo radiação”.
Radioatividade natural e radioatividade artificial
Na radioatividade natural, elementos pesados (como Urânio 235, Urânio 238, Rádio 226, etc) têm núcleos radioativos instáveis, tendendo a se transformar em núcleos menores, podendo emitir partículas alfa positivas (prótons), negativas (partículas beta) e radiação gama (radiação eletromagnética). “De onde provém a energia envolvida nesses processos? A massa do núcleo de partida da reação nuclear natural é maior que a dos produtos. Há perda de massa, que é transformada em energia”, explica o professor.
No caso da radioatividade artificial, elementos cujos núcleos são normalmente estáveis (estabilidade normalmente está ligada à relação entre nêutrons e prótons existentes no núcleo), podem ser artificialmente desestabilizados e se tornar radioativo, por bombardeamento com nêutrons, partículas alfa, etc.
Enquanto as partículas alfa e beta têm pouco poder de penetração, o problema maior está na radiação gama. “A radiação gama é semelhante às ondas de rádio, só que com muito mais energia, ou seja, com poder de penetração muito grande. Embora seja menos destrutiva, penetra muito mais”.
No caso do trítio, por exemplo, ele tem abundância muito baixa na natureza e tempo de emissão de cerca de 12 anos. “O maior problema é se ele estiver na forma gasosa e for inalado ou se estiver diluído em água, a pessoa ingerir”, explica Oliveira. “Se estiver externo ao corpo, é pouco prejudicial, mas se for consumido, é bastante. Nada impede a água de ter trítio, já que ela contém hidrogênio”.
Já o amerício é conhecido como transurânico. É um elemento sintético, isto é, só pode ser produzido em laboratório. “O urânio é o elemento natural mais pesado, com 92 prótons. Todos os elementos com mais prótons do que o urânio são chamados, por essa razão, de transurânicos. O amerício é um transurânico com 95 prótons”.
O professor explica que alguns isótopos de amerício têm centenas ou até milhares de anos de meia vida. A meia vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo em que uma amostra deste elemento se reduz à metade. Este intervalo de tempo também é chamado de período de semidesintegração.
“O Amerício 241 é um isótopo de amerício diretamente obtido do plutônio pela absorção de um nêutron. Como todos os isótopos de amerício, é radioativo, com meia-vida de 432 anos. O Amerício 243, que emite partículas positivas e radiação gama, tem meia-vida de 7380 anos”. Ou seja, esses elementos radioativos superpesados demoram muito tempo para se desintegrar na natureza, emitindo radiação durante todo esse período.
Caso Césio 137
Por essa razão, é extremamente perigoso manipular elementos como esses. As consequências, segundo Oliveira, dependem do tempo de exposição e da dose.
“A recomendação principal é não manipular esse tipo de substâncias”, alerta o professor. “Se houver contato com a pele, lavar abundantemente com água e sabão. Se inalado ou ingerido, a situação é mais complicada. O primeiro problema é a pessoa reconhecer que ela lidou com substâncias radioativas. Exceto nos casos em que há algum fenômeno que chame a atenção da pessoa, (por exemplo, a emissão de luz azulada pelo Césio em elevado grau de pureza que causou o acidente de Goiânia), ela geralmente nem identifica o problema”.
Sobre o caso de Goiânia, citado pelo químico, o manuseio indevido de um aparelho de radioterapia abandonado, onde funcionava o Instituto Goiano de Radioterapia, provocou um acidente que envolveu direta e indiretamente centenas de pessoas, em 1987.
“Naquele caso, as pessoas que ingeriram o Césio em elevada concentração foram tratadas em hospitais com substâncias para tentar retirar o Césio 137 do organismo. Mesmo assim, muitas delas morreram. No caso do rapaz dos EUA, como ele deveria ter quantidades pequenas e de grau baixo de material radioativo, geralmente encontrados na forma de traços nas lâmpadas, pilhas, detectores, etc, não se esperaria algo tão dramático como o ocorrido em Goiânia. Provavelmente, se inalado ou ingeridos em pequeníssimas quantidades, provavelmente o efeito poderia se manifestar após um período longo”, explica Oliveira.
