"Tšernobõli" teises episoodis on HBO miniseriaal 1986. aasta õnnetuse kohta, millest sai inimajaloo rängim tuumaenergiakatastroof, olukord on üsna halb. Tšernobõli tuumaelektrijaama nr 4 reaktori varemetes puhkeb suur tulekahju. Lähedalasuva Pripyati linna haigla on kiirgusohvritega üle käidud. Surmav radioaktiivne tolm on kogu Nõukogude Liidust ja Rootsi liikunud. Reaktori kohal olev õhk süttib sõna otseses mõttes seal, kus uraanisüdamik on paljastunud. Ja katastroofidele reageerivad inimesed otsustavad uputada tuumale tuhandeid tonne liiva ja boori.
Seda enam, mis juhtus 1986. aasta aprillis toimunud katastroofi ajal. Kuid miks kasutasid esimesed reageerijad liiva ja boori? Ja kui sarnane tuumakatastroof peaks aset leidma 2019. aastal, kas see on see, mida tuletõrjujad ikkagi teeksid?
Sa tõesti ei taha lahtist tuletõrje lahtist tuld
Põleva tuumasüdamiku kokkupuude õhuga on probleem vähemalt kahel tasandil, nagu rääkis tuumareaktori insener ja Illinoisi ülikooli Urbana-Champaign professor Kathryn Huff Live Science'ile.
Teie esimene probleem on see, et teil on käimas tuuma lõhustumise reaktsioon. Uraan tulistab neutroneid, mis tungivad teistesse uraani aatomitesse ja lõhestavad neid. Need uraani aatomid vabastavad veelgi rohkem energiat ja toidavad kogu kuuma jama. See reaktsioon, mis enam ei sisaldu, põhjustab ka uskumatut otsese kiirguse taset, põhjustades sureliku ohu kõigile, kes proovivad selle lähedale jõuda.
Teie teine, sellega seotud - ja palju tõsisem - probleem on see, et tulekahjul eraldub õhku palju suitsu, tolmu ja prahti. Kogu see rämps tuleb otse tuumareaktorist välja ja osa sellest on tegelikult otse tuumasüdamikust. See hõlmab suhteliselt kergekaaluliste elementide (või isotoopide) sortimenti, mis tekivad uraani aatomite lagunemisel.
"See on selline õnnetuse ohtlik osa," ütles Huff. "Need isotoobid, mõned neist, on inimestele mürgised. Ja mõned neist on radioaktiivsemad kui need, millega te oma igapäevases elus kokku puutuksite. Ja mõned neist on lisaks üsna mürgistele ja radioaktiivsetele omadustele ka väga keskkonnas liikuv. "
Mobiil tähendab sel juhul, et need isotoobid võivad probleemide tekkeks siseneda elusolendite kehadesse. Võtame näiteks joodi-131, radioaktiivse joodi isotoobi, mida elavad rakud töötlevad nagu tavalist joodi.
Tšernobõli moodi suitsulõng sisaldab palju joodi-131, mis võib triivida sadu miile. See võib jõgedesse jõuda ja taimedesse, loomadesse ja inimestesse sattuda. Meie kilpnäärmed sõltuvad joodist ja neelavad joodi-131 nagu tavaline jood, luues meie kehas pikaajalise tõsise kiirguse allika.
(Seetõttu arvatakse, et vahetult pärast tuumakatastroofe võtavad mõjutatud ala inimesed jooditablette, täidavad oma keha varusid ja takistavad nende kilpnäärmeid absorbeerimast radioaktiivseid isotoope.)
Liiva ja boori
Liiva ja boori (tegelik Tšernobõli segu sisaldas ka savi ja pliid) ladestamine on katse lahendada nii esimene kui ka teine probleem.
Liiva lämmatab paljastunud reaktori, tuhnides selle surmava suitsu. Ja boor võiks teoreetiliselt tuumareaktsiooni vallandada.
"Tuumareaktoris on isotoope, mis panevad reaktsiooni minema, ja isotoope, mis muudavad reaktsiooni aeglaseks," ütles Huff.
Ta selgitas, et tuumaahela reaktsiooni käivitamiseks peate leidma piisavalt radioaktiivseid isotoope, et nende neutronid, tulistades metsikult kosmosesse, kipuksid tungima teistesse aatomituumadesse ja neid lõhestama.
"Kui neutron interakteerub isotoobiga, on tuuma struktuuri tõttu teatav tõenäosus, et see absorbeerib neutronit," ütles ta. "Uraanil, täpsemalt uraan-235, on kalduvus neutronit absorbeerida ja seejärel kohe lõhestada. Kuid boor kipub neutronit lihtsalt absorbeerima. Tänu oma tuumastruktuurile on see omamoodi neutron janu."
Niisiis, visake piisavalt boori paljastatud reaktori nr 4 tuuma, teooria läks ja see absorbeeriks nii palju neid metsikult tulistavaid neutroneid, et reaktsioon peatuks.
Tšernobõli puhul ei osutunud boori ja muude neutronide absorbeerijate ladestamine reaktorisse siiski osutunud võimalikuks, osaliselt tänu helikopterite ad hoc adresseerimisviisile, mida tehase kavandamine vajas.
"Intensiivne kiirgus tappis mitu pilooti," teatas BBC 1997. aastal, lisades: "Nüüd on teada, et vaatamata nendele ohverdustele ei jõudnud peaaegu ükski neutronide neelaja tuumani."
Huff ütles siiski, et nõukogude poolt kasutatud põhimõte - neutroni neeldurid reaktsiooni peatamiseks koos materjalidega radioaktiivsete isotoopide õhust välja löömiseks - oli mõistlik. Ja sarnase tänapäevase katastroofi korral võtaksid reageerimismeeskonnad lähenemisviisi, mis põhineb samal aluseks oleval teoorial.
Tema sõnul on suur erinevus selles, et kaasaegsed tuumajaamad (vähemalt Ameerika Ühendriikides) on kavandatud suure osa nendest töödest ise ära tegema.
Kaasaegsed reaktorid on palju ohutumad ja probleemide jaoks palju paremini ette valmistatud - kuid nad kasutavad endiselt hädaolukorra käsiraamatutes boori
Huff juhtis tähelepanu sellele, et USA (ja teiste korralikult arenenud) tuumareaktorite puhul on Tšernobõlis palju vähem katastroofe - nad ei käi kunagi kuumana ega tööta tugevamates laevades. Ja ehitised ise on mõeldud suure osa tööst tuumareaktori tulekahju ja radioaktiivse prügi kustutamiseks, lisas ta.
Kaasaegsed reaktorid on varustatud keemiliste pihustitega, mis võivad reaktori hoone üle ujutada, koputades õhust radioaktiivsed isotoobid enne nende pääsemist. Ja erinevalt Tšernobõlist on USA tuumarajatised täielikult suletud tsemendi- ja armatuurkonstruktsioonides (tugevdatud terasvarraste võrk). Need suletud kestad on üle projekteeritud nii kaugele, et vähemalt teoreetiliselt ei rikuks isegi oluline plahvatus neid. Võiksite ühe sellise ehitise külje alla tõmmata väikese joa ja see ei paljaks tuuma. Tegelikult tegi USA valitsus katse osana just selle tühja isoleeritud anuma jaoks 1988. aastal. NRC väidab, et suurte reaktiivlennukite mõjude uuringud jätkuvad.
Kõik, mis muudab Tšernobõli ulatusega katastroofi ebatõenäoliseks, ehkki murelike teadlaste liit kirjutab, et väiksemad (kuid siiski ohtlikud) kiirguslekked on reaalne oht, milleks USA pole piisavalt ette valmistunud.
Sellegipoolest on USA tuumaregulatsiooni komisjon (NRC) koostanud kõigi 98 riigis tegutseva tuumareaktori kohta sadade lehekülgede pikkused hädaolukorra käsiraamatud. Nendes antakse juhised selle kohta, mida reageerijad peaksid tegema igasuguste kergelt usutavate kuni väga ebatõenäoliste hädaolukordade korral).
Need käsiraamatud on hõlpsalt inglise keeles kättesaadavad NRC veebisaidil. Siin on Palo Verde, Arizona lääneosas asuva suure tehase jaoks. Siit leiate juhised, millal tuleb palju boori südamikku viia (niipea, kui reaktor ei suuda normaalselt välja lülituda). Ta nägi, mida teha, kui vaenulikud jõud ründavad taime (muu hulgas alustage piirkondliku evakueerimise ettevalmistamist kohe, kui saab selgeks, et need jõud võivad põhjustada olulise kiirgusleke). Ja kui atmosfääri pääseb märkimisväärses koguses radioaktiivseid aineid, öeldakse seal, kes kuulutab välja evakueerimise (Arizona kuberner, tuginedes objektivalvajate soovitustele).
Need plaanid ei lähe Tšernobõli stiilis sündmuste kohta kuigi detailselt, kuigi alates 11. septembrist on NRC välja töötanud suunised ekstreemsemate katastroofide korral. Kuid Huff ütles, et tulekahjuga võitlemine paljastatud uraanisüdamiku korral tuleb boori ja liiva prügistamiseks enam-vähem välja mõeldud.
