Technogenic nature of radionuclide distribution at operating uranium sorption sites in Uzbekistan: a comprehensive assessment of air, surface, and soil compartments

Nas paisagens áridas da Ásia Central, sob as areias movediças do deserto de Kyzylkum, encontram-se vastos depósitos de urânio. Este elemento, um metal pesado encontrado naturalmente na crosta terrestre, é o combustível que alimenta a energia nuclear. Para o extrair, as empresas mineiras utilizam frequentemente um método chamado lixiviação in situ. Em vez de escavar enormes cavas a céu aberto ou túneis profundos no subsolo, elas bombeiam uma solução líquida especial para dentro do solo para dissolver o urânio diretamente da rocha. O líquido, agora carregando o metal dissolvido, é bombeado de volta para a superfície. Lá, passa por um sistema de filtragem onde o urânio é capturado em contas especiais, tal como uma esponja a absorver água, deixando o resto do líquido para trás. Este processo é eficiente e deixa a superfície praticamente inalterada, mas traz um desafio oculto: a solução de urânio liberta um gás incolor e inodoro chamado radão, e pequenas partículas de poeira radioativa podem tornar-se suspensas no ar. Como estas substâncias são invisíveis, os cientistas devem medi-las cuidadosamente para compreender se a operação mineira está a criar um perigo de radiação para os trabalhadores e para as comunidades próximas, ou se os níveis são simplesmente parte da radiação de fundo natural que existe em todo o lado na Terra.

Uma equipa de investigadores de universidades do Uzbequistão partiu para resolver este enigma em seis locais de sorção de urânio ativos na região de Samarcanda. O seu objetivo era determinar se os níveis de radiação encontrados em torno destas instalações eram causados pela própria tecnologia mineira ou pela geologia natural da área. Para o fazer, não confiaram numa única medição. Em vez disso, realizaram um levantamento abrangente que analisou o ar, o solo, as superfícies do maquinário e a terra. Mediram a concentração de gás radão e os seus produtos de decaimento no ar, verificaram o nível de radiação gama — o tipo que pode penetrar paredes e atingir o corpo humano — em redor do equipamento, e testaram as superfícies do maquinário para contaminação radioativa. Também escavaram amostras de solo para analisar os elementos radioativos naturais presentes no solo. Crucialmente, compararam todas estas medições com dados recolhidos em oito pontos de controlo em aldeias residenciais próximas, longe da atividade industrial, para estabelecer uma linha de base do que o ambiente parece sem a influência da mina.

Os resultados pintaram um quadro claro de onde vinha a radiação. Dentro das zonas operacionais, particularmente na plataforma de troca de resina, onde o urânio é separado do líquido, e nas colunas de sorção onde o processo ocorre, o ar era significativamente mais radioativo do que nas aldeias circundantes. A concentração de gás radão e de poeira radioativa de vida longa nestas áreas de trabalho específicas era quase quatro vezes superior aos níveis de fundo encontrados nas aldeias de controlo. Da mesma forma, a taxa de dose de radiação proveniente do solo e do equipamento nestas zonas era até cinco vezes superior ao fundo natural. Os investigadores também descobriram que as superfícies do maquinário, especialmente as bombas e as plataformas de troca, estavam contaminadas com material radioativo. Em vários casos, a contaminação nestas superfícies excedeu os limites de segurança estabelecidos pelas normas internacionais para materiais de baixa toxicidade. Este padrão era consistente: quanto mais próximo o ponto de medição estava do processamento ativo da solução de urânio, maiores eram os níveis de radiação.

No entanto, a história mudou quando os investigadores observaram o solo. Se o processo mineiro estivesse a espalhar material radioativo amplamente pela terra, o solo perto das fábricas deveria apresentar níveis muito mais elevados de elementos radioativos naturais do que o solo das aldeias. Os dados mostraram uma realidade diferente. Embora o solo perto dos locais de urânio tivesse níveis ligeiramente superiores de radionuclídeos naturais do que as aldeias de controlo, a diferença era pequena — apenas cerca de dezoito por cento. Mais importante ainda, os níveis de radiação no solo, mesmo nos locais, permaneceram bem abaixo dos limites de segurança internacionais recomendados para a população em geral. Os investigadores calcularam vários índices de segurança baseados na composição do solo, e todos eles resultaram como seguros. Esta descoberta foi crítica porque excluiu a ideia de que o fundo geológico da área era a causa primária dos elevados níveis de radiação encontrados no ar e no equipamento. O solo era relativamente uniforme, o que significa que os picos dramáticos de radiação no ar e nas superfícies não podiam ser atribuídos à geologia natural.

Ao combinar estas diferentes linhas de evidência, o estudo concluiu que os níveis elevados de radiação eram um resultado direto do processo tecnológico. A forte ligação entre os altos níveis de radão, a poeira radioativa, a radiação gama e a contaminação superficial apontava para a mesma origem: a manipulação das soluções contendo urânio. O facto de estes níveis elevados estarem confinados às zonas específicas onde a tecnologia opera, enquanto o solo permanecia relativamente limpo e seguro, confirmou que a radiação não era uma característica natural da paisagem, mas sim um subproduto da atividade industrial. O estudo também utilizou métodos estatísticos para mostrar que estes diferentes indicadores de radiação moviam-se em conjunto; quando um estava alto, os outros também estavam, reforçando a ideia de que partilhavam uma origem comum.

As implicações destes resultados são específicas e práticas. A investigação indica que o principal risco para a saúde humana nestas instalações não provém do chão sob os seus pés, mas sim do ar que respiram e das superfícies que tocam dentro das zonas industriais. Os trabalhadores que operam as plataformas de troca de resina e as colunas de sorção são os que estão mais expostos a estes níveis elevados. O estudo sugere que os esforços de proteção radiológica devem focar-se intensamente nestas áreas específicas, garantindo que os trabalhadores estejam devidamente protegidos e que os sistemas de ventilação removam eficazmente o gás e a poeira radioativos. Embora o ambiente circundante e o solo permaneçam seguros, as zonas operacionais requerem uma gestão rigorosa para manter a exposição dos trabalhadores dentro de limites seguros. Este trabalho fornece um mapa detalhado de onde a radiação está e onde não está, oferecendo uma base científica para proteger as pessoas que mantêm a produção de urânio em funcionamento.