Novembar 20, 2019

Černobil

Evo jedne interesantne destinacije koja je od 2011 zvanično turistička atrakcija i najupečatljiviji primer fenomena nazvanog “dark tourism”. Postala je posebno popularna, zahvaljujući mini seriji koja je prikazana na kanalu HBO. Ako ste zainteresovani za ovakvu ekskurziju, na sajtu chernobyltravel možete dobiti više informacija. Predlažem, pre toga, da pogledamo šta se tamo zaista desilo i da prođemo virtuelno kroz zonu isključenja.

Černobilski energetski kompleks, nalazi se oko 130 km severno od Kijeva, Ukrajina, i oko 20 km južno od granice sa Belorusijom. Sastojao se od četri nuklearna reaktora dizajna RBMK-1000. Jedinice 1 i 2 izgrađene su između 1970 i 1977 godine, dok su jedinice 3 i 4 istog dizajna završene 1983. Još dva reaktora bila su u izgradnji do trenutka havarije. Jugoistočno od elektrane izgrađeno je veštačko jezero od oko 22 kvadratna kilometra, koje se nalazi pored reke Pripjat, pritoke Dnjepra, da bi obezbedilo rashladnu vodu za reaktore. Ovo područje Ukrajine opisivano je kao šume beloruskog tipa sa niskom gustinom naseljenosti. Otprilike 3 km od reaktora, u novom gradu, Pripjat, živelo je 49000 stanovnika. Stari grad Černobil koji je imao 12500 stanovnika, nalazio se oko 15 km jugoistočno od kompleksa. U krugu od 30 km, od elektrane, ukupna populacija u trenutku Černobilske nesreće bila je između 115000 i 135000 stanovnika. 

RBMK-1000 je nuklearni reaktor dizajniran u SSSR-u, u obliku je cevi obložene grafitom, radi pod pritiskom koristeći niskoobogaćeno gorivo  (2% U-235) uranijum-dioksid. To je reaktor kipuće lake vode, sa dve petlje koje dovode paru direktno u turbine, bez umešanih izmenjivača toplote. Voda ispumpana na dno kanala za gorivo ključa, kako napreduje prema cevi pod pritiskom stvara paru koja pokreće dve turbine od po 500 MW. Voda obezbeđuje paru koja se koristi za pogon turbina i ujedno deluje kao rashladno sredstvo. Vertikalne cevi pod pritiskom sadrže gorivo od uranijum-dioksida prekriveno legurom cirkonijuma, oko kojeg teče voda za hlađenje. Posebno dizajnirana mašina za dopunu goriva omogućava promenu snopova goriva bez gašenja reaktora. Moderator, čija je funkcija usporavanje neutrona kako bi ih učinio efikasnijim u delenju goriva, je grafit. Mešavina azota i helijuma cirkuliše između grafitnih blokova da spreči oksidaciju grafita i da poboljša prenos toplote proizvedene interakcijama neutrona u grafitu do kanala za gorivo. Jezgro je visoko oko 7 m i prečnika je 12 m. U svakoj od dve petlje postoje četiri cirkulacione pumpe rashladne tečnosti, od kojih je jedna uvek u stanju pripravnosti. Reaktivnost ili snaga reaktora kontroliše se podizanjem i spuštanjem 211 kontrolnih šipki koje kad se spuste u moderator, apsorbuju neutrone i smanjuju brzinu fisije. Izlazna snaga ovog reaktora je toplotna 3200 MV, odnosno 1000 MVe.

Aprila 1986, reaktor 4 trebao je da bude isključen radi rutinskog održavanja. Odlučeno je da se to gašenje iskoristi da bi se utvrdilo, da li u slučaju gubitka snage, usporena turbina može da obezbedi dovoljno električne energije za rad pumpe za hlađenje jezgra, sve dok dizel napajanje ne postane operativno. Cilj ovog testa bio je utvrditi da li hlađenje jezgra može i dalje biti obezbeđeno u slučaju gubitka snage. Ova vrsta ispitivanja je izvršena godinu dana ranije, ali je snaga iz turbine padala prebrzo, pa je odlučeno da se test ponovi koristeći nove regulatore napona koji su u međuvremenu razvijeni. Nažalost, ovaj test, izvršen je bez odgovarajuće razmene informacija i kordinacije, između tima zaduženog za ispitivanje i osoblja zaduženog za sigurnost nuklearnog reaktora.

Test je počeo u 01:23:04; ventili turbine su zatvoreni i četiri pumpe, pokretane turbinom koja usporava, počele su da rade. Sporiji protok, ulazak u jezgro manje količine tople vode, verovatno je prouzrokovao ključanje (formiranje praznina) na dnu jezgra. Ovo je zajedno sa izgaranjem ksenona, rezultiralo nekontrolisanom povećanju snage. Alternativno gledište je da je povećanje snage pokrenuto umetanjem kontrolne šipke nakon pritiska tastera SCRAM (АЗ-5) u 01:23:40. U 01:23:43, pojavili su se signali sistema za zaštitu, a snaga je premašila 530MVt i nastavila da raste. Elementi goriva su pukli, što je dovelo do povećane proizvodnje pare i dodatno povećalo snagu zahvaljujući velikom pozitivnom koeficijentu praznine. Interakcija veoma vrućeg goriva sa vodom za hlađenje, zajedno sa brzom proizvodnjom pare i povećanjem pritiska, dovela je do fragmentacije goriva. Projektne karakteristike reaktora bile su takve da bi oštećenja na samo par sklopova sa gorivom rezultirala uništenjem reaktora, što se tada i desilo. Povećan pritisak je uzrokovao da se ploča poklopca reaktora teška 1000 tona delimično odvoji, rušeći kanale za gorivo i zaglavivši sve kontrolne šipke, koje su do tada bile samo na pola. Intezivno stvaranje pare zatim se proširilo na celokupno jezgro, prouzrokujući eksploziju i ispuštajući proizvode fisije u atmosferu. Otprilike dve do tri sekunde kasnije, druga eksplozija izbacila je fragmente iz kanala za gorivo i delove vrelog grafita. Između stručnjaka postoji određen spor oko karaktera ove druge eksplozije, ali verovatno je da je ona nastala proizvodnjom vodonika iz reakcije cirkonijuma i pare. 

Kao posledica ovih eksplozija, poginula su dva radnika. Izbačeno je oko četvrtine od 1200 tona grafita iz reaktora, gorivo je postalo užareno i započelo niz požara, uzrokujući glavno oslobađanje radioaktivnosti u životnu sredinu. Ukupno oko 14 EBk (14 k 1018 BK) radioaktivnosti je oslobođeno, od čega je polovina bila iz biološki inertnih plemenitih gasova. Oko 200-300 tona vode na sat ubrizgavano je u netaknutu polovinu reaktora ali je zaustavljeno nakon pola dana zbog opasnosti da poplave jedinice 1 i 2. Od drugog do desetog dana nakon nesreće, oko 5000 tona bora, dolmita, peska, gline i olova, bacano je iz helikoptera na goruće jezgro u nameri da se ugasi plamen i ograniči radioaktivnost. 

Katastrofa koja se desila u nuklearnoj elektrani u Černobilu u Ukrajini bila je rezultat pogrešnog dizajna reaktora i ozbiljne greške koju su napravili operateri u elektrani. Eksplozija je uništila reaktor “Černobil 4”, usmrtivši 30 operatera i vatrogasaca u roku od tri meseca. Jedna osoba je stradala odmah, a druga je preminula u bolnici ubrzo nakon zadobijenih povreda. Sindrom akutnog radioaktivnog zračenja (ARS) prvobitno je dijagnostikovan kod 237 osoba na licu mesta, a kasnije je potvrđen u 134 slučaja. Od toga 28 ljudi je umrlo od ARS-a u roku od nekoliko nedelja od nesreće. Još devetnest radnika je umrlo izmđu 1987 i 2004, ali se njihova smrt ne može nužno pripisati radijaciji. Značajan je deo populacije koji su u to vreme bili deca a kod kojih je dijagnostikovan karcinom štitne žlezde. Pored toga, velike površine Belorusije, Ukrajine, Rusije i šire bile su kontaminirane u različitom stepenu.

Nesreća u Černobilu uzrokovala je najveće nekontrolisano ispuštanje radioktivnih supstanci koje je ikada zabeleženo za bilo koju civilnu operaciju. Velike količine radioaktivnih supstanci puštane su u vazduh oko 10 dana. To je izazvalo ozbiljne socijalne i ekonomske poremećaje kod velikog broja stanovnika u Belorusiji, Rusiji i Ukrajini. Većina oslobođenog radioaktivnog materijala taložena je u blizini u vidu prašine i krhotina, a lakše materijale nosio je vetar preko Ukrajine, Belorusije, Rusije a donekle i preko Skandinavskih zemalja i Evrope. Doze radijacije po procenama prvog dana kretale su se do 20000 (mSV).

U čišćenju radioaktivnosti, da bi se preostala tri reaktora mogla ponovo pokrenuti, učestvovalo je oko 200000 ljudi iz celog SSSR-a tokom 1986 i 1987 godine. Oni su primali velike doze zračenja, u proseku oko 100 (mSV). Oko 20000 je primilo 250 (mSV) a mnogi od njih i 500 mSV. U kasnijem periodu broj angažovanih je narastao na oko 600000 ali je većina od njih dobila samo male doze zračenja. Najveće doze zračenja primilo je oko 1000 radnika hitne pomoći i osoblja na licu mesta tokom prvog dana nesreće.

.

Grad Pripjat je evakuisan 27 aprila (49000 stanovnika). Do 14 maja evakuisano je oko 116000 ljudi koji su živeli u krugu od 30 kilometara. Oko 1000 njih se nezvanično vratilo da živi u kontaminiranoj zoni. Većina je primila doze radijacije manje od 50 mSv, mada su neki od njih primili i 100 mSv ili više. U narednim godinama, dodatnih 220000 ljudi je preseljeno u manje kontaminirana područja a početna zona isključenja koja je iznosila 30 km radijusa (2800 km2) je modifikovana na 4300 km2.
Istraživanje i čišćenje Černobilske katastrofe vodio je akademik Valeri Aleksejevič Legasov. On je insistirao na evakuaciji celokupnog stanovništva grada Pripjat. Legasov je otvoreno govorio o opasnostima i posledicama. Dve godine nakon katastrofe Legasov je izvršio samoubistvo u svojoj kancelariji a pre nego što je izvršio samoubistvo on je ostavi audio snimke na kojima je otkrio nepoznate činjenice o katastrofi. Ovi snimci su jedno vreme od ruke do ruke išli unutar intelektualnih krugova u SSSR-u dok nisu dospeli u javnost.

. .

Početkom devedestih utrošeno je oko 400 miliona dolara na poboljšanje preostalih reaktora u Černobilu, značajno povećavajući njihovu sigurnost. Nedostatak energije zahtevao je nastavak rada jednog od njih (blok 3) do decembra 2000. Reaktor 2 je zatvoren nakon požara u turbinskoj hali 1991, a reaktor 1 krajem 1997 godine. U postrojenju je radilo skoro 6000 ljudi dnevno, a njihova doza zračenja je bila u međunarodno prihvaćenim granicama. Mali tim naučnika radi unutar same uništene zgrade reaktora u skloništu. Radnici i njihove porodice žive u novom gradu Slavutiču 30 km od postrojenja. Ovaj grad je sagrađen nakon evakuacije Pripjata i udaljen je od zone samo 3 km..
Reaktor 4 je bio zatvoren velikom betonskom strukturom koja je na brzinu podignuta, do oktobra 1986 godine, kako bi se omogućio nastavak rada ostalih reaktora u postrojenju. Međutim ta struktura nije ni jaka ni trajna. Oko 200 tona viskoradioaktivnog materijala ostaje duboko u njemu i to predstavlja opasnost po životnu sredinu. Nova struktura (NSC) završena je 2017 godine, sagrađena je u blizini i zatim postavljena na štinama preko reaktora 4. To je luk visok 110 metara, dugačak 165 metara sa rasponom od 260 metara, koji prekriva obe jedinice reaktora i nabrzinu izgrađenu strukturu iz 1986 godine. Ispod ove hermetički zatvorene konstrukcije, narednih godina odigravaće se demontaža betonske strukture i pokušaj uklanjanja materijala koji sadrže gorivo (FCM) na dnu zgrade. Ovaj zadatak predstavljaće najvažniji korak u uklanjanju nuklearne opasnosti na lokaciji.

 

Na kraju, par reči o uranijumu. Atom uranijuma je nateži atom prisutan u prirodnom okruženju. Njegov dug životni vek omogućio mu je da bude prisutan i u solarnom sistemu i na zemlji. Prirodni uranijum koji se nalazi u Zemljinoj kori mešavina je uglavnom dva izotopa: uranijuma-238 (U238), koji čini 99,3% i uranijuma-235 (U-235) oko 7%. U-235 je važan jer se pod određenim uslovima može lako podeliti, što daje veliku energiju. Stoga se kaže da je “cepljiv” sposoban za nuklearnu fisiju. Svi izotopi uranijuma su nestabilni i radioaktivni. Uranijum 235 ima poluživot 700 miliona godina, to je vreme potrebno da se određena količina materije smanji za polovinu, što je posledica raspadanja, a samim tim i emisije zračenja.

Ukoliko ste zaista planirali da posetite Pripjat i zonu Černobil nadam se da vas nismo obeshrabrili. Ukoliko niste gledali HBO seriju Chernobyl, pogledajte, verujemo da će te uživati još više nakon ovog teksta.

 

Povezani postovi

Komentar 1

Vaš komentar

Your email address will not be published. Required fields are marked *