Động Đất và Nhiễm Độc Phóng Xạ

Hàng năm, vào ngày 6 tháng 8 tất cả người Nhật trên thế giới đều kỷ niệm ngày đau buồn khi trái bom nguyên tử Little Bay thả xuống thành phố Hiroshima năm 1945 làm cho hàng chục ngàn người chết tại chỗ và di hại phóng xạ vẫn còn ảnh hưởng đến người dân và môi trường cho đến ngày nay.

Và trưa ngày 11/3/2011, một trận động đất lịch sử 8,9 Độ Richter (nhưng sau nầy được Hoa kỳ xác nhận là 9.0) đã xảy ra trên vùng Đông Bắc nước Nhựt. Ngay sau đó, nạn sóng thần tsunami với vận tốc trên 500 dặm/giờ ảnh hưởng trực tiếp đến 3 thành phố Iwate, Myagi, và Fukushima. Vì vậy, dù có nhận được báo động, nhưng sóng thần xảy ra quá nhanh cho nên người dân đang sinh hoạt trong giờ hành chánh (1 giờ trưa, giờ địa phương) không kịp trở tay và việc sơ tán trước không kịp chuẩn bị.

Tuy nhiên, nhờ được học tập và chuẩn bị thiên tai kỹ lưỡng do chính phủ Nhựt luôn luôn đề cao cảnh giác vì nước Nhựt nằm trên vùng có địa chấn mạnh và xác xuất động đất rất cao, cộng thêm tinh thần tự giác và kỹ luật cao độ của ngưới dân, cho nên dù bị bất ngờ nhưng thiệt hại về nhân mạng tương đối ít (tính đến 21/3) so với các trận động đất và sóng thần xảy ra trước đó.

Về cường độ động đất có thể nói đây là một vụ động đất mạnh thứ tư trong lịch sử. Tính theo thứ tự thời gian, động đất tại Chí Lợi (Chile) xảy ra năm 1960, 9,5 Độ Richter kèm theo sóng thần làm 5.700 người thiệt mạng, năm 1964, tại Alsaka, 9,2 Độ làm chết hàng trăm người, và tại Sumatra, ngày 16/12/2004 gồm động đất và sóng thần, 9,1 Độ, gây tử vong cho trên 220.000 nhân mạng. Gần đây nhứt, tại Haiti, trận động đất chỉ có 7,0 – 7,3 ngày 12/1/2010, nhưng thiệt hại ước tính trên 300.000 người và hiện nay (3/2011) vẫn còn trên dưới một triệu người sống cảnh màn trời chiếu đất tại Port au Prince, thủ đô của Haiti.

Chỉ riêng tại Nhựt, những trận động đất lớn xảy ra theo thứ tự thời gian như sau:

• Vào ngày 1/9/1923 tại Kanto với 8.3 Độ Richter làm cho 140.000 người chết, thiệt hại 28 tỷ.
• Năm 1933, 8.1 Độ có 3.000 người chết;
• Ngày 17/11/1995 tại Kobe, 7.2 Độ có 6.400 người chết và thiệt hại trên 200 Tỷ Mỹ kim;
• Và sau cùng vào tháng 10/2004 với 6,8 Độ tại Niigata làm cho 65 người chết.

Đối với trận động đất và sóng thần hiện tại, theo ưo17c tính của các cơ quan thông tin, con số nạn nhân đã lên đến hơn 17,000 người tính đến ngày 23/3, nhưng chắc chắn con số nầy sẽ còn cao hơn nj74a trong những ngày sắp đến vì chưa kei3m kê được số người còn bị mất tích. 

Động đất còn gây ra nhiều thay đổi trong vận hành của trái đất nữa, theo nhà vật lý Richard Goss của NASA, là trục trái đất đã bị lệch đi 24 cm, do đó vòng quay của trái đất bị đẩy nhanh khoảng 1,6 micro giây (tức 1,6 phần triệu giây) trong ngày 11/3.

Về mức độ trầm trọng, so với hai tai nạn nhà máy điện nguyên tử tại Chernobyl 1986 ở Liên Xô và Thee Miles Island ngày 28/3/1979 tại Pennylvania, Hoa Kỳ và tại Fukushima hiện tại, chúng ta thấy mức độ trầm trọng ở Hoa Kỳ là 5/7, ở Chernobyl là 7/7, và tại Fukyshima ngày 15/3 là 5/7, sau đó tăng lên 6/7 sau khi lò phản ứng số 4 phát nổ ngày 16/3. 

Ảnh hưởng phóng xạ

Ngày 23 tháng 11, 2006, Alexander Valterovich Litvinenko, Trung tá của Sở tình báo Nga (FSB) đã chết vì bị đầu độc phóng xạ do chính người Nga chủ trương tại London, Anh Quốc. Từ thông tin , chúng ta có thể trích ra nhiều bài học và kinh nghiệm về nhiễm độc do chất phóng xạ.

Chất phóng xạ theo định nghĩa được chia làm hai loại: phóng xạ ion hoá và phóng xạ không ion hoá.

• Phóng xạ không ion hoá đến từ các dạng như ánh sáng, các làn sóng điện radio hay radar, microwave. Loại phóng xạ lầy thông thường không ảnh hưởng đến tế bào và mô của cơ thể con người.
• Còn loại phóng xạ ion hoá gây ra những phản ứng hoá học tức khắc lên tế bào khi bị tiếp nhiễm như: tia quang tuyến X, tia Gamma, và các cấu tử tạo ra sự ion hoá phóng xạ như tia trung hoà tử (neutron), âm điện tử (electron), dương điện tử (proton). Các loại phóng xạ nầy hoặc được dùng trong y khoa với mục đích chẩn đoán, thăm dò, nghiên cứu, hay trị liệu, hoặc trong công nghệ thử nghiệm vũ khí, cùng một số áp dụng trong các hệ thống an toàn trong các quy trình sản xuất cao cấp như các khoá đóng mở trong lò năng lượng hạch nhân, trong kỹ nghệ tàu biển, hay trong vận hành nhà máy xi măng v.v…

Trong trường hợp ở Fukushima, bụi phóng xạ thuộc loại ion-hóa gồm phần lớn là đồng vị Ceasium¹³⁷ (cho ra tia beta và gamma) và Iodine¹³¹ (cho ra tia alpha). Tia sau nầy, ảnh hưởng đến tuyến giáp trạng (thyroid) trước tiên, trưo17c khi xâm nhập vào tủy sống tạo ra ung thư máu (leukemia).

Bụi phóng xạ có thể tiếp nhiễm vào sinh thực vật, cây cỏ…và con người có thể bị nhiễm phóng xạ qua thức ăn chuyển hóa từ thực phẩm có chứa phóng xạ. Đối với trẻ con uống sửa bò cũng sẽ bị tiếp nhiễm phóng xạ qua bò hay qua sửa mẹ.

Việc tiếp nhiễm phóng xạ, trước tiên là nguyên nhân chính gây ra thương tổn lên hệ thống miễn nhiễm của con người, sau đó lây lan đến các tế bào trong cơ thể. Ngoài ra chất phóng xạ còn là nguyên nhân của sự biến đổi gene, từ đó có thể xuất hiện nhiều biến chứng như ung thư, và có thể gây ra tình trạng dị hình dị dạng cho con cháu về sau.

Sự thiếu hụt tế bào trong cơ thể là chỉ dấu đầu tiên của sự ngộ độc phóng xạ; sau đó, tế bào ruột non bị xâm nhập tạo ra sự nôn mửa kéo theo cơ thể bắt đầu bị mất nước.

Thời gian tiếp theo, tuỳ theo cường độ bị tiếp nhiễm và thể loại phóng xạ (có thời gian bán huỷ khác nhau), phóng xạ bắt đầu tàn phá các mô cứng và mềm (hard and soft tissue) qua các chứng sau đây như: - nhức đầu, - hơi thở dồn dập, - tim đập nhanh, - ho khan (không có đàm), - lồng ngực bị đau từng cơn, - da bắt đầu chuyển sang màu xậm, - ở phần dưới da và bất cứ nơi nào trong cơ thể đều xuất hiện những hạt máu nhỏ do các tĩnh mạch bị vỡ ra, - và chứng thiếu máu trầm trọng xuất hiện. Thời gian bán hủy của đồng vi Iod la 7 ngày và của Ceasium là một năm, nghĩa là trong các định mức thời gian trên các phóng xạ sẽ tự phân hủy (không còn độc hại) là 50%.

Trầm trọng hơn nữa, nếu bị tiếp nhiễm nặng khoảng 10 Gray (Gy- đơn vị phóng xạ), nạn nhân có thể mất mạng trong vòng hai đến bốn tuần lễ. Cường độ của mức phóng xạ tiếp nhiễm cho phép chúng ta có thể ước tính được mức nguy hai đến nạn nhân như sau:

- Nếu cơ thể bị tiếp nhiễm 100 Roentgen, các chứng bịnh do phóng xạ bắt đầu xuất hiện;

- Nếu cơ thể bị tiếp nhiễm khoảng 400 Roentgen, nửa phần cơ thể có thể bị liệt;

- Nếu cơ thể bị tiếp nhiễm khoảng 100.000 Roentgen, nạn nhân bị hôn mê tức khắc và chết trong vòng một tiếng đồng hồ.

(Đơn vị đo lường phóng xạ gồm: - Roentgen: lượng phóng xạ phóng thích do tia gamma trong 1cm3 không khí, ký hiệu là R; - Rad: lượng phóng xạ hấp thụ qua tiếp nhiễm. Đơn vị lầy dùng để ước tính lượng phóng xạ có trong cơ thể; - Gray: Ký hiệu là Gy, là đơn vị chuẩn quốc tế (SI) tương đương với 100 Rad.) Còn một đơn vị SI để đo lượng nguy hại sinh học (biological Ris của phóng xạ khi bị tiếp nhiễm là Sievert.

Trong thiên nhiên, bụi phóng xạ như khí Radon và trong đất và nước cũng có một lượng phóng xạ rất ít trung bình vào khoảng 500 picoCi, không ảnh hưởng gì đấn con người.

Để có một khái niệm về việc tiếp nhiễm phóng xạ, con người trung bình tùy theo vùng sinh hoạt, bị tiếp nhiễm hàng năm khoảng 3 micri Sievert doca1c tia phóng xạ tự nhiên alpha, beta va gama. Mỗi lần đi rợi quang tiếp con người hấp thụ 150 micro Sievert. Nếu bị tiếp nhiễn liên tục trong vòng một tháng với liều lượng phóng xạ là 5,000 micro Sievert, 50% sẽ bị tử vong (các số liệu trên căn cứ vào thông tin của cơ quan CDCP Hoa Kỳ).

Trong trường hợp tại Fukushima, các nhân viên làm việc để cố gắng nối lại mạch điện để chạy máy bơm nước vào 4 lò phản ứng để làm nguội bớt các lò trên đã bị tiếp nhiễm khoảng 100.000 micro Sievert vào ngày 21/3 . Giới hạn cho phép mức phóng xạ trong không khí là 250.000 micro Sievert.

Lịch sử nhiễm độc phóng xạ

Hoá chất có phóng xạ Polonium do nhá bác học Marie Curie khám phá vào năm 1898. Sở dĩ Bà đặt tên là Polonium vì đây là quê hương Poland của Bà và Bà muốn cho quốc gia nầy được thế giới chú ý đến vì đang bị cả Nga, Phổ và Áo cai trị thời bấy giờ. Nạn nhân đầu tiên của chất phóng xạ Polonium chính là con gái của Bà tên Irene Joliot Curie, kết quả của một vụ nổ trong phòng thí nghiệm. Cô Irene đã chết 10 năm sau khi tại nạn xảy ra do chứng leukemia. Hiện tại, mức sản xuất Polonium trên thế giới chỉ vào khoảng 100 gram với mục đích ứng dụng vào việc khử bụi trong các kính hiển vi điện tử và trong các cân tiểu li siêu chính xác.

Đứng về phương diện độc tố học, chất phóng xạ tạo ra những nguyên tử (atom) có khả năng ức chế tế bào của cơ thể con người, điện hoá các tế bào trên và sau cùng tiêu huỷ chúng. Đối với việc tiếp nhiễm do phóng xạ thiên nhiên ở nồng độ thấp, các tế bào bị điện hoá dược cơ thể tái tạo lại sau đó, do đó nguy cơ bị ngộ độc không xảy ra.

Tuy nhiên, khi cơ thể tiếp nhiễm một số lượng lớn phóng xạ như trường hợp của Litvinenko, cơ thể không thể tự hàn gắn và trấn áp cùng thay thế các tế bào đã bị huỷ diệt, từ đó nguy cơ tử vong rất cao. Các loại tế bào trong cơ thể bị ảnh hưởng trực tiếp và bị nhiễm độc là bạch huyết cầu (white blood cell) và tế bào sinh sản hồng huyết cầu và bạch huyết cầu.

Sự thiếu hụt tế bào trong cơ thể là chỉ dấu đầu tiên của sự ngộ độc phóng xạ; sau đó, tế bào ruột non bị xâm nhập tạo ra sự nôn mửa kéo theo cơ thể bắt đầu bị mất nước.

Cơ chế của sự ngộ độc Polonium-210

Qua trường hợp của Litvinenko (23/11/2006), ảnh hưởng sinh hoá học lên cơ thể của các đồng vị phóng xạ được soi rọi rõ ràng hơn vì trước đây, những việc tiếp nhiễm (nhiễm độc) cấp tính với liều lượng cao chỉ được diễn đạt qua tính toán và ước tính mà thôi.

Trung tá Litvinenko là nạn nhân của một sự thanh trừng thường thấy dưới các chế độ độc tài toàn trị như ở Liên bang Nga hiện tại. Qua bức thư trước khi qua đời, mặc dù không nêu đích danh Putin, nhưng mọi người đều biết ông ta là kẽ chủ mưu chính trong cái chết nầy: "Ông (Putin) có thể thành công trong việc làm tôi im lặng, nhưng sự im lặng sẽ đổi lấy một giá đắt cho ông. Ông đã tự cho thấy chính ông là dã man và sắt máu mà thế giới đã từng phê phán ông. Ông đã mặc nhiên tự nhận là đã không tôn trọng đời sống con người, sự tự do, và bất cứ giá trị nào của thế giới văn minh".

Trở lại nguyên tố có chứa phóng xạ Polonium-210, đây là hoá chất đã từng được dùng để chế bom nguyên tử qua tính tách rời (fission) các tia alpha. Những tia nầy có đời sống bán huỷ (half life) là 138 ngày. Nguyên tố Polomium-210 sau khi tách rời tất cả tia alpha, sẽ biến thành nguyên tố chì bền vững (Lead-206) và nhân Helium cùng phóng thích ra 5,3 MeV năng lượng.

Tia alpha rất dễ dàng bị ngăn chận bởi một mảnh giấy mỏng, do đó Polonium-210 chỉ độc hại một khi đã xâm nhập vào bên trong cơ thể qua đường khí quản hoặc thực quản mà thôi.

Nếu Litvinenko uống vào 1ug Po-210 dưới dạng muối citrate hay chloride (đã được các nhà khoa học phỏng đoán), thì có khoảng 3.10¹⁵ (3 ngàn ức) đồng vị phóng xạ đã vào cơ thể ông ta, một lượng đồng vị đủ để cho hàng trăm đồng vị kết hợp với mỗi tế bào của cơ thể. Ở mỗi điểm đến của tia alpha, chúng để lại một số năng lượng lớn trong một vùng nhỏ của tế bào, căn cứ vào kết quả nghiên cứu của GS Roger Howell thuộc Đại học Y khoa New Jersey. Mỗi tia alpha sẽ ngăn cách tế bào tạo thành một chuổi gốc (radical) lần lần thiêu huỷ protein của cơ thể cũng như gây thương tổn đến các chuỗi DNA.

Litvinenko qua đời sau 22 ngày ngày bị đầu độc, theo TS Wiley Jr. thuộc Radiation Emergency Assistance Center, Tennessee, có lẽ đến từ nguyên do là các tia alpha đã phá huỷ các tế bào gốc (stem) trong tuỷ bộ (bone marrow). Hiện tượng lầy làm mất sự cân bằng của số lượng hồng huyết cầu và ảnh hưởng đến các tế bào trong hệ miễn nhiễm của cơ thể.

Coi thêm link Poisoning of Alexander ( Đầu độc Trung Tá Alexander Livenenko ) Theo Wikipedia
http://en.wikipedia.org/wiki/Poisoning_of_Alexander_Litvinenko

Dù sao, chúng ta cũng phải chờ đợi kết quả chung cuộc sau khi giảo nghiệm tử thi mới có thể có kết luận chính xác về sự tiếp nhiễm trước khi, trong khi, và sau khi bị ngộ độc. Thông thường qua kinh nghiệm về các vụ ngộ độc do phóng xạ, nếu nạn nhân chịu đựng được khoảng sáu tuần lễ sau khi bị ngộ độc, hy vọng cơ thể có thể kháng cự được sự tàn phá tế bào của tia alpha, và các mô của cơ thể có nhiều khả năng hồi phục.

Phương pháp chữa trị

Trong giai đoạn đầu sau khi bị nhiễm độc, thuốc ngăn chận ói mửa và các loại thuốc chống đau nhức có thể được sử dụng để chống lại các dấu hiệu ban đầu qua ảnh hưởng của phóng xạ. Còn các ảnh hưởng tiếp theo, cần phải có thuốc kháng sinh mạnh trong việc trị liệu. Và nạn nhân cần phải được truyền máu để chống lại bịnh thiếu máu (anemia).

Thông thường trong những tai nạn về phóng xạ, như trường hợp ở Chernobyl, Liên bang Nga cách đây hơn 20 năm, ảnh hưởng của phóng xạ vẫn còn tiếp tục, và các chứng bịnh kể trên vẫn còn hiện diện. Các cơ quan trong cơ thể bị ảnh hưởng dài hạn như các tuyến nội tiết (endocrine) và tuyến hormone bài tiết (hormone secreting). Trong tai nạn ở Chernobyl, lượng phóng xạ phóng thích ngoài không khí là 81 triệu Curie (Ci).

Tại Chernobyl, số lượng nạn nhân bị ung thư tuyến giáp trạng (thyroid) ở Belarus, quốc gia bị ảnh hưởng nặng nhất, tăng gấp 100 lần 20 năm sau khi tai nạn xảy ra.

Về các bịnh liên quan đến thần kinh, theo kết quả UNICEF công bố là bịnh rối loạn (disorder) về xương, bắp thịt tăng 43%, về mắt tăng 62%. Đặc biệt trong trường hợp tai nạn Chernobyl, TS George Vargo, thuộc Chương trình An toàn Hạch nhân Quốc tế (INSP) thuộc LHQ đã ra một khuyến cáo là hiện tượng suy dinh dưỡng và việc không đủ phương tiện y khoa để chữa trị như trường hợp ở Belarus cũng có thể là nguyên nhân của sự gia tăng số lượng nạn nhân, ngoài ảnh hưởng chính là do tiếp nhiễm phóng xạ.

Riêng về ảnh hưởng đến các thế hệ về sau, hiện tại, các khoa học gia vẫn còn đang tranh cãi về ảnh hưởng của phóng xạ lên hệ thống di truyền vì DNA của người bị tiếp nhiễm bị biến thể và chuyển qua các thế hệ tiếp nối. Điều nầy đã được chứng nghiệm qua trường hợp Chernobyl, nhưng vẫn chưa có báo cáo khoa học nào về vấn đề nầy đối với nạn nhân ở Hiroshima và Nagasaki trong thời đệ nhị thế chiến.

Kết luận

Ngay tử buổi đấu tiên xảy ra tai nạn, chúng ta học được một bài học lớn từ người Nhật. Chúng ta đã thấy cung cách hành xử trong tinh thần Nhựt, văn hóa Nhựt. Từ việc không bị hỗn loạn trước một biến cố kinh hoàng như trận động đất và sóng thần ngay sau đó, người Nhựt vẫn bình tỉnh và giữ kỹ luật đáng được thế giới khâm phục.

Tại Haiti hiện tại sau 2 năm bị động đất, hiện tại vẫn còn xảy ra hàng ngày nạn cướp giựt, nạn hãm hiếp. Chuyện đó không hề xảy ra ở Fukushima. Hãy hình dung trên video, một em bé 10 tuổi, chứng kiến cảnh cha mẹ và chị bị mất tích, trên người chỉ còn một quần đùi, vẫn đứng xếp hàng chờ đợi để được phát nước uống. Khi được một người khác đem đến cho 2 chai nước, em vội vã mang lên bỏ vào thùng chứa nước để phân phối. Được hỏi tại tại sao? Em trả lời: Em đứng sắp hàng theo thứ tự vì còn nhiều người lớn cũng khát nước như em.

Đó là tinh thần Nhựt Bổn. Biết bao giờ tinh thần đó được cấy vào ngưới Việt chúng ta?

TS Mai Thanh Truyết

West Covina, 23/3/2011