30 noviembre 2007

Efectos de las armas nucleares (II)

Quemaduras por destello
Las quemaduras por destello son una de las serias consecuencias de una explosión nuclear. Las quemaduras por destello resultan de la absorción de energía radiante por la piel de individuos expuestos. Un rasgo distintivo de estas quemaduras es el hecho de que están limitadas a las áreas expuestas de la piel.Una explosión de 1 megatón puede causar quemaduras de primer grado (una mala quemadura de sol) a una distancia de aproximadamente 11 kilómetros, quemaduras de segundo grado (produciendo ampollas y cicatrices permanentes) a distancias de aproximadamente 10 kilómetros, y quemaduras de tercer grado (que destruye el tejido cutáneo) a distancias de hasta 9 kilómetros. Las quemaduras de tercer grado sobre un 24 por ciento del cuerpo, o quemaduras de segundo grado sobre el 30 por ciento, darán como resultado serios shocks y probablemente resultarán fatales a menos que se disponga de una rápida atención médica.Las quemaduras causaron más del 50 por ciento de las muertes en Hiroshima y Nagasaki.Ceguera por destelloLa ceguera por destello es causada por el brillante flash inicial producido por una detonación nuclear. La luz recibida en la retina puede tolerarse, pero hasta menor cantidad es necesaria para un daño irreversible. La retina es particularmente sensible a la luz visible e infrarroja de onda corta. El resultado es una decoloración del pigmento visual y una ceguera temporal. La visión se recupera completamente cuando se regenera el pigmento.Durante las horas del día, la ceguera por destello no dura más de 2 minutos, pero generalmente dura unos pocos segundos. A la noche, cuando la pupila está dilatada, la ceguera dura un mayor período de tiempo.
Una explosión de 1 megatón puede causar ceguera a distancias tan grandes como 20 kilómetros en un día claro, u 84 kilómetros en una noche clara. Si la intensidad es lo suficientemente grande, puede causar un daño permanente en la retina.
La lesión en la retina es la herida de mayor alcance de las explosiones nucleares, pero es relativamente rara, dado que el ojo debe estar mirando directamente hacia la detonación. La lesión de la retina surge a partir de las quemaduras en el área de la retina donde está enfocada la imagen de la bola de fuego.
Radiación nuclear
La liberación de radiación es un fenómeno exclusivo de las explosiones nucleares. Hay varios tipos de radiación emitida; estos tipos incluyen radiación gamma, neutrónica e ionizante, y son emitidas no solamente en el momento de la detonación (radiación inicial) sino también durante largos periodos de tiempo después (radiación residual).Radiación nuclear inicial
La radiación nuclear inicial es definida como la radiación que llega durante el primer minuto después de una explosión, y está constituida principalmente por radiación gamma y neutrónica.
El nivel de la radiación nuclear inicial disminuye rápidamente con la distancia desde la bola de fuego a donde menos de un roentgen puede ser recibido, a ocho kilómetros de la zona cero. Además, la radiación inicial dura solamente mientras la fisión nuclear ocurre en la bola de fuego. La radiación nuclear inicial representa solamente un 3 por ciento de la energía total en una explosión nuclear.
Aunque la gente cerca de la zona cero puede recibir dosis letales de radiación, en realidad ya está siendo asesinada por la ráfaga y el pulso térmico. En las armas nucleares típicas, solamente una relativamente pequeña proporción de muertes y heridas resultan de la radiación nuclear inicial.Radiación nuclear residualLa radiación residual de una explosión nuclear proviene principalmente de la lluvia radiactiva. Esta radiación proviene de los restos del arma, productos de la fisión, y, en el caso de los estallidos a nivel del suelo, del suelo irradiado.Hay más de 300 productos diferentes de la fisión que pueden resultar de una reacción de fisión. Muchos de estos son radiactivos con vidas medias muy diferentes. Algunas son muy cortas, por ejemplo, fracciones de segundo, mientras que unos pocos son lo suficientemente largos como para que los materiales puedan constituir un peligro durante meses o años. Su principal modo de decaimiento es mediante la emisión de partículas beta y radiación gamma.Efectos de la radiación en los seres humanosCiertas partes del cuerpo son afectadas más específicamente por la exposición a los diferentes tipos de radiación. Varios factores están involucrados en la determinación de los efectos potenciales para la salud de la exposición a la radiación. Estos incluyen:1. El tamaño de la dosis (cantidad de energía depositada en el cuerpo)
2. La capacidad de daño al tejido humano por parte de la radiación
3. Cuáles órganos son afectados.

El factor más importante es la dosis (la cantidad de energía realmente depositada en el cuerpo). A mayor energía absorbida por las células, mayor es el daño biológico. Los físicos de la salud se refieren a la cantidad de energía absorbida por el cuerpo como dosis de radiación. La dosis absorbida, la cantidad de energía absorbida por gramo de tejido corporal, es usualmente medida en unidades llamadas rads. Otra unidad de radiación es el rem, o el equivalente al roentgen en los humanos. Para convertir rads en rems, el número de rads se multiplica por un número que refleje el potencial de daño causado por un tipo de radiación. Para la radiación beta, gamma y equis, este número es generalmente uno. Para algunos neutrones, protones, o partículas alfa, el número es veinte.
Cabello
La pérdida de cabello rápidamente y en mechones ocurre con una exposición a radiación de 200 rems o más alta.CerebroDado que las células cerebrales no se reproducen, ellas no se dañan directamente a menos que la exposición sea a 5000 rems o más. Como el calor, la radiación mata a las células nerviosas y pequeños vasos sanguíneos, y causa ataques y una muerte inmediata.Tiroides
Determinadas partes del cuerpo son afectadas más específicamente por la exposición a los diferentes tipos de radiación. La glándula tiroides es susceptible a la iodina radiactiva. En cantidades suficientes, la iodina radiactiva puede destruir toda o parte de la tiroides. Tomar yoduro de potasio puede reducir los efectos de la exposición.
Sistema sanguíneo

Cuando una persona es expuesta a alrededor de 100 rems, la cuenta de linfocitos en la sangre se reduce, dejando a la víctima más susceptible a las infecciones. Esto es referido frecuentemente como enfermedad por radiación leve. Los primeros síntomas de la enfermedad por radiación se asemejan a los de la gripe, y pueden pasar desapercibidos a menos que se haga un conteo de sangre. De acuerdo a datos a partir de Hiroshima y Nagasaki, los síntomas pueden persistir por hasta 10 años y también pueden incrementar el riesgo a largo plazo de contraer leucemia y linfomas. Para mayor información, visite la Fundación para la Investigación de los Efectos de la Radiación (Radiation Effects Research Foundation).

Corazón
Una intensa exposición a materiales radiactivos de entre 1000 y 5000 rems dañaría inmediatamente los pequeños vasos sanguíneos y causaría probablemente paro cardíaco y la muerte.
Tracto gastrointestinalEl daño de la radiación a la cobertura del tracto gastrointestinal causará nauseas, vómitos de sangre y diarreas. Esto ocurre cuando la exposición de la víctima es a 200 rems o más. La radiación comenzará a destruir las células que se dividen rápidamente. Estas incluyen las células sanguíneas, del tracto gastrointestinal, y reproductivas, y también dañará el ADN y el ARN de las células sobrevivientes.Tracto reproductivoComo las células del tracto reproductivo se dividen rápidamente, estas áreas del cuerpo pueden ser dañadas a niveles de rems tan bajos como 200. A largo plazo, algunas víctimas de enfermedades por radiación leve se volverán estériles.Dosis-rem / Efectos
  • 5-20 Posibles efectos tardíos; posible daño cromosómico.
  • 20-100 Reducción temporaria de células blancas sanguíneas (leucocitos).
  • 100-200 Enfermedad por radiación leve en unas pocas horas: vómitos, diarreas, fatiga; reducción en la resistencia a las infecciones.
  • 200-300 Enfermedad por radiación severa: efectos como los de entre 100-200 rems y hemorragias; la exposición es una Dosis Letal para el 10-35% de la población tras 30 días (DL 10-35/30).
  • 300-400 Enfermedad por radiación severa; también destrucción de la médula y el intestino; DL 50-70/30.
  • 400-1000 Enfermedad grave, muerte temprana; DL 60-95/30.
  • 1000-5000 Enfermedad grave, muerte temprana en cuestión de días; DL 100/100.
Efectos a largo plazo en los seres humanos

Mucho después de que los efectos agudos de la radiación han remitido, la radiación continúa produciendo una amplia gama de problemas físicos. Estos efectos (incluyendo leucemia, cáncer, y muchos otros) aparecen dos, tres, e incluso diez años más tarde.
Desórdenes sanguíneos
Según datos japoneses, hubo un incremento de anemia entre las personas expuestas a la bomba. En algunos casos, la disminución de células blancas y rojas en la sangre duró hasta diez años después de la explosión.Cataratas
Hubo un incremento en la proporción de cataratas entre los sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki, quienes estaban parcialmente protegidos y sufrieron asimismo una pérdida parcial del cabello.Tumores malignosToda radiación ionizante es carcinogénica, pero algunos tumores son generados con mayor probabilidad que otros. Un tipo prevalente de tumor es la leucemia. La incidencia de cáncer entre sobrevivientes de Hiroshima y Nagasaki es significativamente mayor que en la población general, y se ha informado una significativa correlación entre los niveles de exposición y el grado de incidencia para el cáncer de tiroides, de mamas, de pulmón y de las glándulas salivales. A menudo pasa una década o más antes de que aparezcan los tumores malignos debidos a la radiación.QueloidesA principios de 1946, el tejido cicatrizado que cubría quemaduras aparentemente curadas comenzó a hincharse y a crecer anormalmente. Montones de carne levantada y retorcida, llamados queloides, fueron encontrados en el 50 - 60 por ciento de los quemados por la exposición directa a los rayos de calor dentro de los 2 kilómetros del hipocentro. Se considera que los queloides están relacionados con los efectos de la radiación.Lluvia radiactivaLa lluvia radiactiva consiste en partículas que caen a la tierra como resultado de una explosión nuclear. Se trata de residuos del arma, escombros, productos de la fisión, y, en el caso de las explosiones superficiales, suelo irradiado. Las partículas de la lluvia radiactiva varían en tamaño desde milésimas de milímetro a varios milímetros. La mayor parte de este material cae directamente cerca de la zona cero (ground zero) en el lapso de unos pocos minutos después de la explosión, pero otra parte viaja hacia lo alto de la atmósfera. Este material será dispersado sobre la tierra durante las siguientes horas, días (y) meses. La lluvia radiactiva es definida como uno de dos tipos: lluvia radiactiva temprana, dentro de las primeras 24 horas después de una explosión, o lluvia radiactiva tardía, que ocurre días o años más tarde.La mayor parte del peligro de la radiación de las explosiones nucleares proviene de los radionúclidos de vida corta externos al cuerpo; estos generalmente están restringidos a la localidad en dirección al viento del punto de estallido del arma. El peligro de esta radiación proviene de los fragmentos radiactivos de la fisión con vidas medias que van entre unos pocos segundos y hasta varios meses, y del suelo y otros materiales en las cercanías del estallido hechos radiactivos por el intenso flujo de neutrones.La mayoría de las partículas decaen rápidamente. Aún así, más allá del radio del estallido de las armas habría áreas (“puntos calientes”) en las que los sobrevivientes no podrían entrar debido a la contaminación radiactiva proveniente de los isótopos radiactivos como el estroncio-90 o el cesio-137. Para los sobrevivientes de una guerra nuclear, este persistente peligro de la radiación podría representar una grave amenaza durante mucho tiempo, tanto como entre 1 y 5 años después del ataque.Es muy difícil realizar predicciones acerca de la cantidad y los niveles de la lluvia radiactiva, debido a varios factores. Estos incluyen: el rendimiento y el diseño del arma, la altura de la explosión, la naturaleza de la superficie debajo del punto de estallido, y las condiciones meteorológicas, tales como la dirección y velocidad del viento.Un estallido aéreo puede producir una lluvia radiactiva mínima si es que la bola de fuego no toca el suelo. Por otra parte, una explosión nuclear que ocurra en o cerca de la superficie de la tierra puede provocar una contaminación severa por lluvia radiactiva.Partículas de la lluvia radiactiva
Muchas partículas de la lluvia radiactiva son especialmente peligrosas biológicamente. Algunos de los principales elementos radiactivos son los que siguen:
El estroncio-90 es de muy larga duración, con una vida media de 28 años. Es químicamente similar al calcio, lo que hace que se acumule en los huesos en desarrollo. Esta radiación puede causar tumores, leucemia, y otras anomalías sanguíneas.
La iodina-131 tiene una vida media de 8.1 días. Su ingestión la concentra en la glándula tiroides. La radiación puede destruir todo o parte de la tiroides. Tomar yoduro de potasio puede reducir los efectos.La cantidad de tritio liberada varía según el diseño de la bomba. El tritio tiene una vida media de 12.3 años y puede ser fácilmente ingerido, dado que puede reemplazar al hidrógeno en el agua.
La radiación beta puede provocar cáncer de pulmón.
El cesio-137 tiene una vida media de 30 años. No representa una amenaza biológica tan grave como el estroncio-90. Se comporta igual que el potasio, y se distribuye bastante uniformemente en todo el cuerpo. Esto puede contribuir a una irradiación gonadal y daños genéticos.Cuando explota un arma de plutonio, no todo este plutonio se fusiona. El plutonio-239 tiene una vida media de 24.400 años. La ingestión de tan poco como 1 microgramo de plutonio, una pizca apenas visible, es un serio riesgo para la salud, causando la formación de tumores óseos y de pulmones.El patrón de la lluvia radiactivaLos detalles del patrón real de la lluvia radiactiva dependen de la dirección y la velocidad del viento, y también del terreno. La lluvia radiactiva contendrá aproximadamente un 60 por ciento de la radiactividad total. Las partículas más grandes caerán a corta distancia desde la zona cero (ground zero). Las partículas más pequeñas necesitarán muchas horas para regresar a la tierra y pueden ser transportadas cientos de kilómetros. Esto significa que un estallido superficial puede producir una grave contaminación lejos del punto de detonación.La lluvia radiactiva causada por el ensayo de un dispositivo termonuclear de 15 megatones en el Atolón de Bikini el 1 de marzo de 1954 – Operación Castle, detonación Castle Bravo- provocó una sustancial contaminación sobre un área de más de 18.200 kilómetros cuadrados. La región contaminada tenía la forma aproximada de un cigarro y se extendía más de 32 kilómetros contra el viento y más de 560 kilómetros a favor del viento.La lluvia radiactiva también puede entrar en la estratosfera. En esta región estable, las partículas radiactivas pueden permanecer entre 1 y 3 años antes de regresar a la tierra.El estudio OTA
La Oficina Técnica de Accesibilidad –OTA- (1979) calculó los efectos de un ataque nuclear a gran escala sobre objetivos militares y económicos norteamericanos. Este escenario supone un ataque directo sobre 250 ciudades estadounidenses, con un rendimiento total de 7.800 megatones. Los efectos más inmediatos serían la pérdida de millones de vidas humanas, similares niveles incomprensibles de lesiones, y la destrucción física de un alto porcentaje de la capacidad industrial y económica. El rango completo de los efectos resultantes de varios miles de ojivas nucleares –la mayoría con rendimientos de un megatón o quizás más- impactando en o cerca de ciudades norteamericanas solamente puede ser discutido en términos de incertidumbre y especulación. Se calcula que morirían entre 100 y 165 millones de personas.

Este mapa muestra el patrón de una posible lluvia radiactiva de largo alcance sobre los Estados Unidos.
Si bien este tipo de ataque es menos probable que durante la Guerra Fría, el riesgo de un ataque nuclear limitado por parte de una de las potencias nucleares más pequeñas todavía es posible.
El pulso electromagnético
El pulso electromagnético (PEM) es una onda electromagnética similar a las ondas de radio, que resulta de las reacciones secundarias que ocurren cuando la radiación nuclear gamma es absorbida en el aire o en el suelo. Difiere de las ondas de radio usuales en dos aspectos importantes. En primer lugar, el PEM crea campos eléctricos de mucha mayor intensidad. Mientras que una señal de radio podría producir una milésima de voltio o menos en una antena receptora, un pulso electromagnético podría producir miles de voltios. En segundo lugar, se trata de un único pulso de energía que desaparece completamente en una pequeña fracción de segundo. En este sentido, es más bien similar a la señal eléctrica de un rayo, pero el aumento del voltaje es cien veces más rápido. Esto significa que la mayoría de los equipamientos diseñados para proteger instalaciones eléctricas de rayos funcionan demasiado lentamente como para ser efectivos contra el PEM.
No hay evidencias de que el PEM sea una amenaza física para los seres humanos. No obstante, los sistemas eléctricos o electrónicos, particularmente aquellos conectados en largos cables, como líneas de energía o antenas, pueden sufrir daños. Podría haber un daño físico real para un componente eléctrico o una interrupción temporaria de las operaciones.
Un atacante podría detonar unas pocas armas a elevadas alturas en un esfuerzo por destruir o dañar las comunicaciones y los sistemas de suministro eléctrico. Es de esperarse que el PEM cause una interrupción masiva durante un período indeterminado, lo que provocaría enormes daños económicos.
El 8 de Julio de 1962, el PEM del ensayo “Starfish Prime” de elevada altitud (400 kilómetros sobre la Isla Johnston) apagó 300 semáforos en Oahu, Hawai (a 1184 kilómetros de distancia).
Agotamiento de la capa de ozono
Cuando un arma nuclear explota en el aire, el aire circundante es sometido a un calor intenso, seguido por un enfriamiento relativamente rápido. Estas condiciones son ideales para la producción de tremendas cantidades de óxidos nítricos. Estos óxidos son transportados hacia la atmósfera superior, donde reducen la concentración del ozono protector. El ozono es necesario para bloquear la peligrosa radiación ultravioleta y evitar que alcance la superficie de la Tierra.



Oxidos de nitrógeno forman un ciclo catalítico hasta reducir la capa de ozono protectora.

Los óxidos nítricos producidos por las armas podrían reducir los niveles de ozono en el Hemisferio Norte en un 30 a un 70 por ciento. Semejante agotamiento provocaría cambios en el clima de la Tierra, y permitiría que mayor cantidad de radiación ultravioleta proveniente del sol (el sol debería ser minúsculo) pasara a través de la atmósfera hacia la superficie de la Tierra, donde provocaría peligrosas quemaduras y una variedad de efectos ecológicos potencialmente peligrosos.

Se ha calculado que se produce tanto como 5000 toneladas de óxido nítrico por cada megatón de una explosión nuclear.
Invierno nuclear

En 1983, R. P. Turco, O.B. Toon, T.P. Ackerman, J.B. Pollack, y Carl Sagan (referidos como TTAPS) publicaron una monografía titulada “Global Atmospheric Consequences of Nuclear War” (Consecuencias atmosféricas globales de una guerra nuclear), que es la fundación sobre la que se basa la teoría del invierno nuclear.
La teoría establece que las explosiones nucleares desencadenarán tormentas de fuego sobre muchas ciudades y bosques. Grandes columnas de humo, hollín, y polvo serán enviadas hacia arriba a partir de estos incendios, ascendiendo por su propio calentamiento a grandes alturas donde quedarían a la deriva durante semanas antes de caer o ser lavados por la atmósfera hacia el suelo. Varios cientos de millones de toneladas de este humo y hollín serían guiados por fuertes vientos de oeste a este hasta formar un cinturón uniforme de partículas rodeando al Hemisferio Norte.

Estas espesas nubes oscuras podrían bloquear casi toda (menos una fracción) de la luz del sol durante un periodo tan largo como de varias semanas. Las condiciones de semi-oscuridad, escarcha asesina, y temperaturas bajo cero, combinadas con altas dosis de radiación proveniente de la lluvia radiactiva, interrumpirían la fotosíntesis de las plantas y podría destruir así la mayor parte de la vegetación y la vida animal de la Tierra. El frío extremo, los altos niveles de radiación, y la extendida destrucción de infraestructuras industriales, médicas y de transporte, junto con el suministro de alimentos y cosechas, generaría un masivo número de víctimas mortales debido al hambre, la exposición y la enfermedad.

No es seguro que una guerra nuclear produzca un efecto de invierno nuclear. Sin embargo, está la posibilidad, y el estudio de TTAPS concluye: “… la posibilidad de la extinción del Homo sapiens no puede ser excluida”.
Traducido de: The effects of nuclear weapons, en: atomicarchive.com
Véase el art. original en: http://www.atomicarchive.com/Effects/index.shtml

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