Katastrofa w Czarnobylu

Dnia 26 kwietnia 1986 roku miała miejsce jedna z największych katastrof na świecie. W tym dniu uległ awarii reaktor jądrowy w Elektrowni Jądrowej im. Lenina w Czarnobylu. Podczas działań rutynowych pracownicy elektrowni wyłączyli czwarty reaktor. Zadanie to miało być przeprowadzone, aby zwiększyć bezpieczeństwo funkcjonowania reaktora. Do tego eksperymentu powinno dojść dwa lata wstecz, przed momentem przyjęcia urządzenia do użytku.

Jednak sytuacja ta spowodowałaby, że oddanie reaktora do użytku nie nastąpiło by przed terminem. W tym przypadku dopuszczono się do złamania przepisów eksploatacji reaktorów. Głównym celem przeprowadzenia zadania było zmonitorowanie w jakim okresie czasu, w momencie wystąpienia sytuacji awaryjnej, gdy turbiny generatora napędzane parą z reaktora ustaną, energia kinetyczna ruchu obrotowego turbin będzie produkować odpowiednią ilość energii elektrycznej, aby móc sterować awaryjnie reaktorem.

Ten czas istotny jest, żeby włączyć system awaryjnego zasilania elektrycznego kierowania reaktorem. W celu przeprowadzenia zadania ważne było upozorowanie awaryjnej sytuacji. Żeby eksperyment nie został przerwany, wyłączono praktycznie każdy automatyczny system bezpieczeństwa reaktora.

Pod wpływem eksploatacji paliwa, staje się ono bardziej radioaktywne niż na początku. Co więcej podczas reakcji jądrowych tworzonych przez występujące w reaktorze neutrony, podczas tzw. procesów aktywacji, znaczna ilość nieradioaktywnych na początku materiałów przekształca się w radioaktywne.

Duża liczba substancji występujących w wypalonym paliwie jądrowym w znacznym stopniu utrudnia przebieg procesów powstałych podczas zmiany strumienia neutronów, to znaczy w czasie podjęcia każdej próby zmienienia mocy reaktora. Żeby uniknąć zbyt złożonej obsługi reaktora po dwóch latach paliwo jest wymieniane.

Reaktory, które użyto w elektrowni w Czarnobylu na Ukrainie to reaktory typu RBMK (Kanałowy Reaktor Dużej Mocy). Na świecie zbudowano kilkanaście takich reaktorów. Każdy z nich ulokowany jest na terenie byłego Związku Radzieckiego. Kluczową właściwością owego reaktora jest jego modułowość.

W tego typu reaktorach woda służy jedynie do chłodzeni, a moderatorem jest grafit. W konsekwencji ma to negatywne skutki dla stabilności tego urządzenia. Stosowanie tych reaktorów niesie ze sobą również pozytywne efekty. Dzięki niemu można dość łatwo produkować pluton potrzebny wojsku do wytwarzania broni jądrowej.

Postanowiono przeprowadzić ten eksperyment popołudniem 25 kwietnia 1986 r. Do tego celu przeszkolono najlepszą część załogi. Tego dnia wczesnym popołudniem zmniejszono moc reaktora, jednak na rozkaz głównego dyspozytora nie przestano produkować dalej energii elektrycznej. Pozwolił on wyłączyć reaktor co dopiero w nocy.

Wszystkie te czynniki przyczyniły się do utraty panowania nad mocą reaktora, która w pewnym momencie osiągnęła ponad stukrotny wzrost. Konstrukcja tego nie wytrzymała. Wybuchnął najpierw układ chłodzenia, następnie wodór i tlen, które powstały w wyniku rozkładu termicznego wody. Ważne jest, iż był to wybuch o charakterze chemicznym, nie jądrowym.

Eksplozję zaczął pożar grafitu. Trwał on 10 dni, a temperatura wzrosła do 2000 ºC. W ugaszenie pożaru włożono wiele wysiłku, jednak okazało się to bezskuteczne. Obecnie uważa się, iż pożar ugasił się sam w momencie, gdy przepalony został betonowy strop, na którym postawiony był reaktor, podczas spłynięcia stopionego paliwa do pomieszczenia poniżej.

Do gaszenia, a następnie sprzątania miejsca po katastrofie zaangażowano ponad 600 000 osób. Byli to głównie żołnierze. W listopadzie 1986 skończono stawiać tzw. sarkofag. Miał on zasłonić resztki reaktora. W wyniku tej katastrofy 237 osób popadło w chorobę popromienną, a zmarło ich 31. Z kolei ostrą popromienną chorobę wykryto u 134 osób.

W okresie koniec kwietnia – połowa sierpnia 1986 wywieziono prawie 116 tys. osób zamieszkujących tereny najsilniej dotknięte. Zakłada się, iż około 200 tys. osób, które były w bezpośrednim obszarze katastrofy dostało dawkę skutecznie większą od 100 mSv. Oznacza to, że efekty stochastyczne promieniowania pojawią się, bądź już się pojawiły po 14 latach po wystąpieniu katastrofy.

W wyniku katastrofy wzrosła liczba zachorowań na nowotwory. Jednak w związku z m. in. rozpadem ZSRR, komplikacją oraz dostępem do nieprawdziwych informacji, a także problem w uzyskaniu rzetelnych ocen przyjmowanych pojedynczo dawek przeprowadzenie badań nad tym zjawiskiem było dość utrudnione.

Jednym z powszechnie uznanych skutków stochastycznych było zwiększenie zachorowań na nowotwór tarczycy, przeważnie wykryty u białoruskich dzieci. Na szczęście medycyna rozwinięta jest tak dobrze, że coraz większy odsetek osób chorujących na ten nowotwór udaje się uleczyć.

Ze względu na stosunkowo bliskie położenie Polski względem Czarnobyla, do kraju już podczas pierwszej doby przybyło skażone powietrze. W kolejnych dniach skażone powietrze napływające do kraju zawierało o wiele mniej skażenia. Na skutek katastrofy skażone zostały leśne rośliny i zwierzęta. Lasy zalicza się do szczególnego środowiska, gdzie skażające związki utrzymują się przez dłuższy czas w znaczących elementach ekostystemu.

Wnikanie zanieczyszczeń głębiej w glebę, czyli tzw. samooczyszczanie w lasach liściastych trwa szybciej niż w lasach iglastych. Po katastrofie Centrum Laboratorium Ochrony Radiologicznej z siedzibą w Warszawie zaczął monitorować produkty leśne eksportowane z kraju pod względem zawartości w nich skażeń.