Τσέρνομπιλ. Το μεγαλύτερο πυρηνικό δυστύχημα προκλήθηκε όταν επιχειρήθηκε ένα πείραμα. Πώς έγινε η «δηλητηρίαση αντιδραστήρα» και η έκρηξη

23:02 25/4/2021 - Πηγή: Mixani tou Xronou

Πηγή: «Οι Μεγαλύτερες Καταστροφές της Ιστορίας» – Εκδόσεις: Κλειδάριθμος

Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες συγκαταλέγονται στις πιο επικίνδυνες μηχανές που έχει ποτέ επινοήσει και κατασκευάσει ο άνθρωπος, όπως έμελλε να γίνει ολοένα και πιο σαφές από τα αυξανόμενα ατυχήματα. Ο πυρηνικός αντιδραστήρας είναι μια «πιο αργή» έκδοση της ατομικής βόμβας.

Μέσα στον πυρήνα του λαμβάνει χώρα κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες η ίδια αντίδραση πυρηνικής σχάσης.
Η

σχέση παράγει τεράστια ποσά θερμότητας που χρησιμοποιούνται για την υπερθέρμανση ατμού, ο οποίος όπως ο λιθάνθρακας, το αέριο ή το πετρέλαιο στα συμβατικά εργοστάσια, κινεί ατμοστροβίλους που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.

Όμως, αν κάτι πάει στραβά, ο πυρηνικός αντιδραστήρας δεν μπορεί να «κλείσει» με το πάτημα ενός διακόπτη, όπως γίνεται στα συμβατικά εργοστάσια.
Πρέπει να εισαχθούν ράβδοι ελέγχου στον πυρήνα του αντιδραστήρα για να μετριάσουν και τελικά να σταματήσουν την πυρηνική αντίδραση.

Η ψύξη των αντιδραστήρων μπορεί να γίνει με αέρα ή κάποιο αέριο, αλλά αν για κάποιον λόγο το σύστημα ψύξης σταματήσει να λειτουργεί, ο πυρήνας θα αρχίσει να τήκεται και ενδέχεται να διαφύγει από το προστατευτικό περίβλημά του.
Σε αυτό το σημείο, θα εκλυθεί στο περιβάλλον ραδιενεργό υλικό με καταστροφικές συνέπειες για ανθρώπους, ζώα ή φυτά στη γύρω περιοχή, οι οποίες δεν θα περιοριστούν στη διάρκεια του έκτακτου περιστατικού, αλλά μπορεί να συνεχιστούν, εντός των πιο μολυσμένων περιοχών, μέχρι και 20.000 χρόνια.

Αεροφωτογραφία κατά τη διάρκεια της έκρηξης/ Flickr

Το 1990 ο Διεθνής Οργανισμός Ατομικής Ενέργειας (ΙΑΕΑ) δημιούργησε τη Διεθνή Κλίμακα Πυρηνικών και Ραδιολογικών Συμβάντων (INES) για να αξιολογεί τη σοβαρότητα των πυρηνικών ατυχημάτων.
Η επτάβαθμη κλίμακα είναι διαμορφωμένη κατά το πρότυπο της Κλίμακας Σεισμικής Ροπής για τη μέτρηση των σεισμών, με κάθε βαθμίδα να υποδεικνύει ένα ατύχημα δέκα φορές σοβαρότερο από την προηγούμενη.

Αυτές είναι κατά φθίνουσα σειρά σοβαρότητας:

Μέγεθος 7: «Πολύ σοβαρό ατύχημα»
Μέγεθος 6: «Σοβαρό ατύχημα»
Μέγεθος 5: «Ατύχημα με ευρύτερες επιπτώσεις»
Μέγεθος 4: «Ατύχημα με τοπικές επιπτώσεις»
Μέγεθος 3: «Σοβαρό περιστατικό»
Μέγεθος 2: «Περιστατικό»
Μέγεθος 1: «Ανωμαλία»
Μέγεθος 0: «Απόκλιση»

Έχουν συμβεί δύο πολύ σοβαρά ατυχήματα μεγέθους 7: η πυρηνική καταστροφή στο εργοστάσιο Ντάιτσι της Φουκουσίμα το 2011 και η πυρηνική καταστροφή στο Τσέρνομπιλ.

Το μέγεθος 7 ορίζεται ως «πολύ σημαντική έκλυση ραδιενεργού υλικού με καθολικές επιπτώσεις στην υγεία και το περιβάλλον που απαιτεί εφαρμογή οργανωμένων και εκτεταμένων μέτρων αντιμετώπισης».
Δηλαδή είναι σαν να λέει ο IAEA: «Τρέξτε να σωθείτε!»

Η καταστροφή στο Τσέρνομπιλ

Η πυρηνική καταστροφή στο Τσέρνομπιλ συνέβη τη νύχτα της 26ης Απριλίου 1986.
Στο πυρηνικό εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του Τσέρνομπιλ λειτουργούσαν τέσσερις αντιδραστήρες RBMK, ένα από τα πρώτα μοντέλα σοβιετικής σχεδίασης και το παλαιότερο μοντέλο που βρίσκεται σε χρήση σήμερα. Η αλυσιδωτή πυρηνική αντίδραση ξεκίνησε στον αντιδραστήρα Νο 4, το πάνω μέρος του οποίου εξερράγη το 1986.

Τα αίτια της καταστροφής διερευνήθηκαν δύο φορές. Η πρώτη έρευνα, αμέσως μετά το ατύχημα, απεφάνθη ότι η τραγωδία οφειλόταν σε ανθρώπινα σφάλματα.
Η δεύτερη, που πραγματοποιήθηκε το 1991, όταν η Σοβιετική Ένωση ήταν έτοιμη να καταρρεύσει, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η καταστροφή είχε προκληθεί από ατέλειες στην αρχική σχεδίαση του αντιδραστήρα RBMK και τις διαδικασίες λειτουργίας του, τις οποίες ήταν αδύνατο να έχουν προβλέψει ή αντιμετωπίσει οι χειριστές, οι οποίοι και απαλλάχθηκαν τελικά από οποιαδήποτε ευθύνη.

Φωτογραφία από το διάστημα δείχνει το Τσέρνομπιλ μετά την έκρηξη/ NASA/JPL

Η τραγική ειρωνεία του ατυχήματος στο Τσέρνομπιλ ήταν ότι προκλήθηκε από μια δοκιμή που έκαναν οι χειριστές στους ατμοστροβίλους για να βεβαιωθούν ότι το σύστημα ψύξης θα συνέχιζε να λειτουργεί στην περίπτωση μιας αναγκαστικής διακοπής λειτουργίας του αντιδραστήρα.

Ο αντιδραστήρας RBMK ψύχεται με ελαφρύ ύδωρ και στην περίπτωση μιας διακοπής, η τροφοδοσία ρεύματος στις αντλίες ψύξης σταματά μαζί με τη λειτουργία του αντιδραστήρα.
Στο Τσέρνομπιλ, υπήρχαν 3 εφεδρικές ντιζελογεννήτριες οι οποίες έμπαιναν αυτόματα σε λειτουργία για να τροφοδοτήσουν τις αντλίες με ρεύμα, αλλά χρειάζονταν από 1 λεπτό μέχρι 1 λεπτό και 15 δευτερόλεπτα για να αποδώσουν τη μέγιστη ισχύ τους. Λόγω της τεράστιας θερμότητας που παρήγαγε ο αντιδραστήρας, η καθυστέρηση του 1 λεπτού θα μπορούσε να αποδειχθεί μοιραία.
Ωστόσο, οι χειριστές είχαν υπολογίσει ότι η ενέργεια που θα παραγόταν από την περιστροφή των στροβίλων κατά το σβήσιμο τους θα ήταν αρκετή για να καλύψει το κενό.

Έπρεπε να επιβεβαιώσουν τη θεωρία τους κάνοντας μια δοκιμή με τον αντιδραστήρα σε λειτουργία, η οποία υποτίθεται ότι θα γινόταν κατά τη διάρκεια ενός προγραμματισμένου κύκλου συντήρησης του αντιδραστήρα Νο. 4, όταν και η παραγόμενη ισχύς του θα έπεφτε από τα 100 MW στα 700 MW πριν από την ολοκληρωτική διακοπή της λειτουργίας του.
Όμως αυτό που δεν είχαν προβλέψει εκείνοι που σχεδίασαν το πείραμα ήταν ότι οι συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας του RBMK τον καθιστούσαν ιδιαίτερα επιρρεπή στη λεγόμενη «δηλητηρίαση αντιδραστήρα», μια διαδικασία που σήμαινε ότι κατά τη διάρκεια της δοκιμής η ισχύς έπεσε κάτω από τα 700 ΜW.
Στα 500 MW, οι χειριστές προσπάθησαν να διορθώσουν το πρόβλημα, αλλά οι ενέργειές τους προκάλεσαν περαιτέρω πτώση της ισχύος στα 30 MW, διακόπτοντας σχεδόν τη λειτουργία του αντιδραστήρα.

Αυτό που δεν γνώριζαν τότε ήταν ότι το RBMK γίνεται εξαιρετικά ασταθής όταν η ισχύς πέσει σε πολύ χαμηλά επίπεδα.
Παρόλα αυτά, αποφάσισαν να συνεχίσουν τη δοκιμή και κατάφεραν να αυξήσουν την ισχύ του αντιδραστήρα στα 200 MW.
Σε αυτό το σημείο εικάζεται ότι υπήρξε μια ξαφνική αύξηση της ισχύος στον αντιδραστήρα, εξαιτίας της οποίας ξεκίνησε μια διαδικασία διακοπής, είτε από τους χειριστές με το πάτημα του αντίστοιχου κουμπιού στην αίθουσα ελέγχου, είτε αυτόματα από το σύστημα προστασίας έκτακτης ανάγκης.

Μετά την έκρηξη/ Flickr

Οι ράβδοι ελέγχου που θα διέκοπταν τη λειτουργία του αντιδραστήρα κινούνταν με ταχύτητα 40 cm/sec, οπότε θα χρειάζονταν 20 δευτερόλεπτα περίπου για να εισαχθούν ολόκληρες στον πυρήνα των 7 μέτρων. Όμως, αντί να μετριάσουν την πυρηνική αντίδραση, η εισαγωγή τους οδήγησε σε περαιτέρω απότομη αύξηση της ισχύος.

Ο πυρήνας υπερθερμάνθηκε και προκάλεσε την πρώτη έκρηξη, η οποία τού προξένησε τέτοιες ζημιές που οι ράβδοι ελέγχου «κόλλησαν» έχοντας εισέλθει σε αυτόν μόνο κατά το ένα τρίτο, ενώ έσπασε και κάποιους σωλήνες ψύξης, μετατρέποντας περισσότερο ελαφρύ ύδωρ σε ατμό ο οποίος δεν απορροφά τα νετρόνια τόσο πολύ όσο το νερό υγρή μορφή.
Αυτό αύξησε απότομα την ισχύ του αντιδραστήρα στα 530 ΜW, η οποία με τη σειρά της οδήγησε σε τεράστια αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης μέσα στον πυρήνα.

Πλάνα του εγκαταλειμμένου Τσέρνομπιλ τραβηγμένα με drone:

Μια δεύτερη έκρηξη κατέστρεψε το περίβλημα του πυρήνα, με αποτέλεσμα να ανυψωθεί η επάνω πλάκα των 2.000 τόνων, να σκοτωθούν οι χειριστές στην αίθουσα ελέγχου, και να εκλυθεί μια στήλη ραδιενεργού ατμού στην ατμόσφαιρα.
Εκτός από τους θανάτους στις πολύ κοντινές περιοχές και τους χιλιάδες καρκίνους που έχει ήδη προκαλέσει ή αναμένεται να συνεχίσει να προκαλεί, το ραδιενεργό νέφος παρασύρθηκε από τον αέρα πάνω από μεγάλα τμήματα της Λευκορωσίας, της Ουκρανίας και της Ευρωπαϊκής Ρωσίας, φτάνοντας μέχρι τη Σκανδιναβία στα βόρεια, την Ελλάδα και την Ιταλία στα νότια και την Ελβετία στα δυτικά.
Το ατύχημα έθεσε σε κίνδυνο το μέλλον της πυρηνικής ενέργειας, τουλάχιστον στη Δύση, αλλά με τις επανειλημμένες πετρελαϊκές κρίσεις και τις ανησυχίες για την ενεργειακή ασφάλεια, έχουν γίνει εκκλήσεις για την επανεξέταση της χρήσης της πυρηνικής ενέργειας.

Πηγή: «Οι Μεγαλύτερες Καταστροφές της Ιστορίας» – Εκδόσεις: Κλειδάριθμος

Πηγή χαρακτηριστικής εικόνας: Wikimedia Commons

Διαβάστε στη «ΜτΧ»: Στο μεγαλύτερο βιομηχανικό δυστύχημα της ιστορίας πέθαναν 20 χιλιάδες άνθρωποι μέσα σε μια μέρα. Τα τοξικά αέρια στο Μποπάλ της Ινδίας δηλητηρίασαν 500 χιλιάδες και τα θύματα αποζημιώθηκαν με 455 δολάρια (σκληρές εικόνες)

The post Τσέρνομπιλ. Το μεγαλύτερο πυρηνικό δυστύχημα προκλήθηκε όταν επιχειρήθηκε ένα πείραμα. Πώς έγινε η «δηλητηρίαση αντιδραστήρα» και η έκρηξη appeared first on ΜΗΧΑΝΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ.