Στο δεύτερο επεισόδιο του "Τσερνομπίλ", το HBO miniseries για το ατύχημα του 1986 που έγινε η χειρότερη καταστροφή πυρηνικής ενέργειας στην ανθρώπινη ιστορία, η κατάσταση είναι πολύ κακή. Μια μεγάλη πυρκαγιά τρέχει στα ερείπια του αντιδραστήρα αριθ. 4 του πυρηνικού σταθμού ηλεκτροπαραγωγής του Τσερνομπίλ. Ένα νοσοκομείο στην κοντινή πόλη Pripyat έχει ξεπεράσει τα θύματα ακτινοβολίας. Η θανατηφόρα ραδιενεργός σκόνη έχει απομακρυνθεί από τη Σοβιετική Ένωση και τη Σουηδία. Ο αέρας πάνω από τον αντιδραστήρα κυριολεκτικά ανάβει όπου ο πυρήνας του ουρανίου έχει εκτεθεί. Και οι άνθρωποι που οδηγούν την αντίδραση στην καταστροφή αποφασίζουν να πετάξουν χιλιάδες τόνους άμμου και βορίου στον πυρήνα.
Αυτό είναι πολύ λιγότερο αυτό που συνέβη κατά τη διάρκεια της πραγματικής καταστροφής τον Απρίλιο του 1986. Αλλά γιατί οι πρώτοι ανταποκρινόμενοι χρησιμοποίησαν άμμο και βόριο; Και αν μια παρόμοια πυρηνική καταστροφή επρόκειτο να συμβεί το 2019, είναι αυτό που οι πυροσβέστες θα εξακολουθούσαν να κάνουν;
Πραγματικά δεν θέλετε μια υπαίθρια φωτιά σε έναν εκτεθειμένο πυρηνικό πυρήνα
Η έκθεση στον καυστήρα πυρηνικού πυρήνα είναι ένα πρόβλημα σε τουλάχιστον δύο επίπεδα, όπως είπε ο καθηγητής Kathryn Huff, καθηγητής πυρηνικών αντιδραστήρων και του Πανεπιστημίου του Ιλλινόις στον καθηγητή Urbana-Champaign της Live Science.
Το πρώτο σας πρόβλημα είναι ότι έχετε μια συνεχιζόμενη αντίδραση πυρηνικής σχάσης. Το ουράνιο εκτοξεύει νετρόνια, τα οποία χτυπάνε σε άλλα άτομα ουρανίου και τα χωρίζουν. Αυτά τα άτομα ουρανίου απελευθερώνουν ακόμα περισσότερη ενέργεια και τροφοδοτούν όλο το καυτό χάος. Αυτή η αντίδραση, που δεν περιέχεται πλέον, εκπέμπει επίσης απίστευτα επίπεδα άμεσης ακτινοβολίας, θέτοντας θανάσιμο κίνδυνο σε όποιον προσπαθεί να πλησιάσει.
Το δεύτερο, σχετικό - και πολύ πιο σοβαρό - πρόβλημα είναι ότι η φωτιά απελευθερώνει πολλούς καπνούς και σκόνης και συντρίμμια στον αέρα. Όλο αυτό το gunk έρχεται απευθείας από έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, και μερικά από αυτά είναι πράγματι θέμα απευθείας από τον πυρηνικό πυρήνα. Αυτό περιλαμβάνει μια ποικιλία τύπων (ή ισοτόπων) σχετικά ελαφρών στοιχείων που σχηματίζονται όταν τα άτομα ουρανίου χωρίζονται.
"Αυτό είναι το επικίνδυνο μέρος ενός ατυχήματος όπως αυτό", είπε ο Huff. "Αυτά τα ισότοπα, μερικά από αυτά, είναι τοξικά για τον άνθρωπο και μερικά από αυτά είναι πιο ραδιενεργά από αυτά που θα συναντούσατε στην καθημερινή σας ζωή και μερικά από αυτά, εκτός από το ότι είναι αρκετά τοξικά και ραδιενεργά, είναι πολύ κινητό στο περιβάλλον. "
Κινητό, στην περίπτωση αυτή, σημαίνει ότι αυτά τα ισότοπα μπορούν να εισέλθουν στα σώματα των ζωντανών πραγμάτων για να προκαλέσουν προβλήματα. Πάρτε, για παράδειγμα, ιώδιο-131, ένα ραδιενεργό ισότοπο ιωδίου που τα ζωντανά κύτταρα αντιμετωπίζουν ακριβώς όπως το κανονικό ιώδιο.
Ένα καπνό όπως το Τσερνομπίλ περιέχει πολλά ιώδιο-131, τα οποία μπορούν να παρασύρονται εκατοντάδες μίλια. Μπορεί να καταλήξει σε ποτάμια και να φτάσει σε φυτά, ζώα και ανθρώπους. Οι θυρεοειδείς αδένες μας βασίζονται στο ιώδιο και θα απορροφούν το ιώδιο-131 ακριβώς όπως το συνηθισμένο ιώδιο, δημιουργώντας μια μακροχρόνια πηγή σοβαρής ακτινοβολίας στο σώμα μας.
(Γι 'αυτό και, αμέσως μετά τις πυρηνικές καταστροφές, οι άνθρωποι στην περιοχή της πρόσκρουσης υποτίθεται ότι παίρνουν χάπια ιωδίου, γεμίζουν τα αποθέματα του σώματος τους και εμποδίζουν τα θυρεοειδή τους να απορροφήσουν οποιοδήποτε από τα ραδιενεργά ισότοπα).
Άμμος και βόριο
Η αμμοβολή και το βόριο (το πραγματικό μείγμα του Τσερνομπίλ περιελάμβανε επίσης πηλό και μόλυβδο) είναι μια προσπάθεια επίλυσης τόσο του πρώτου όσο και του δεύτερου προβλήματος.
Η άμμος πνιγεί τον εκτεθειμένο αντιδραστήρα, καταπνίγοντας το θανάσιμο καπνό. Και το βόριο, θεωρητικά, θα μπορούσε να καταπνίξει την πυρηνική αντίδραση.
"Σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, υπάρχουν ισότοπα που κάνουν την αντίδραση να πάει και τα ισότοπα που κάνουν την αντίδραση αργή", δήλωσε ο Huff.
Για να πάρετε μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση πηγαίνει, εξήγησε, πρέπει να πάρετε αρκετά ραδιενεργά ισότοπα κοντά από κοντά ότι τα νετρόνια τους, πυροβολώντας άγρια στο διάστημα, τείνουν να χτυπάνε σε άλλους ατομικούς πυρήνες, χωρίζοντάς τα.
"Όταν ένα νετρόνιο αλληλεπιδρά με ένα ισότοπο, υπάρχει μια πιθανότητα, λόγω της δομής του πυρήνα του, να απορροφήσει το νετρόνιο", είπε. "Το ουράνιο, συγκεκριμένα το ουράνιο-235, έχει την τάση να απορροφά το νετρόνιο και αμέσως να χωριστεί, αλλά το βόριο τείνει να απορροφήσει το νετρόνιο, λόγω της πυρηνικής του δομής.
Έτσι, βάζουμε αρκετό βόριο στον πυρήνα του αντιδραστήρα αριθ. 4, η θεωρία πήγε και θα απορροφούσε τόσα πολλά από αυτά τα άσχημα πυροδοτούμενα νετρόνια που θα σταματούσε η αντίδραση.
Ωστόσο, στην περίπτωση του Τσερνομπίλ, η απόρριψη του βορίου και άλλων απορροφητών νετρονίων στον αντιδραστήρα αποδείχθηκε ότι δεν λειτούργησε, εν μέρει λόγω της προσέγγισης ad hoc ελικόπτερο-απόρριψης που απαιτούσε ο σχεδιασμός του εργοστασίου.
"Η έντονη ακτινοβολία σκότωσε πολλούς πιλότους", ανέφερε το BBC το 1997, προσθέτοντας, "Είναι γνωστό ότι παρά τις θυσιάσεις αυτές, σχεδόν οι απορροφητές νετρονίων δεν έφτασαν στον πυρήνα".
Ακόμα, ο Huff είπε, η αρχή που χρησιμοποίησαν οι Σοβιετικοί - απορροφητές νετρονίων για να σταματήσουν την αντίδραση, σε συνδυασμό με υλικά για να χτυπήσουν τα ραδιενεργά ισότοπα έξω από τον αέρα - ήταν υγιής. Και σε περίπτωση παρόμοιας καταστροφής σήμερα, οι ομάδες απάντησης θα ακολουθούσαν μια προσέγγιση βασισμένη στην ίδια βασική θεωρία.
Η μεγάλη διαφορά, είπε, είναι ότι τα σύγχρονα πυρηνικά εργοστάσια (τουλάχιστον στις Ηνωμένες Πολιτείες) σχεδιάζονται για να κάνουν πολλά από αυτά τα έργα.
Οι σύγχρονοι αντιδραστήρες είναι πολύ πιο ασφαλείς και πολύ πιο προετοιμασμένοι για προβλήματα - αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούν βόριο στα εγχειρίδια έκτακτης ανάγκης
Ο Huff επεσήμανε εν συντομία ότι οι πυρηνικοί αντιδραστήρες των ΗΠΑ (και άλλοι κατάλληλα προηγμένοι) είναι πολύ λιγότερο πιθανό από ό, τι το Τσερνομπίλ να συναντήσουν κάθε είδους καταστροφή - ποτέ δεν τρέχουν τόσο ζεστό και λειτουργούν σε ισχυρότερα σκάφη. Και τα ίδια τα κτίρια έχουν σχεδιαστεί για να κάνουν μεγάλο μέρος της εργασίας για να καταστρέψουν πυρκαγιά πυρηνικού αντιδραστήρα και ραδιενεργό πετρώματα, πρόσθεσε.
Οι σύγχρονοι αντιδραστήρες είναι εξοπλισμένοι με χημικά σπρέι που μπορούν να πλημμυρίσουν ένα κτίριο του αντιδραστήρα, χτυπώντας ραδιενεργά ισότοπα από τον αέρα προτού να μπορέσουν να διαφύγουν. Και σε αντίθεση με το Τσερνομπίλ, οι πυρηνικές εγκαταστάσεις στις Η.Π.Α. περιέχονται εξ ολοκλήρου σε σφραγισμένες κατασκευές από τσιμέντο και οπλισμό (ένα πλέγμα ενισχυμένων χαλύβδινων ράβδων). Αυτά τα σφραγισμένα κοχύλια είναι υπερ-επεξεργασμένα μέχρι το σημείο που, θεωρητικά τουλάχιστον, ακόμη και μια σημαντική έκρηξη δεν θα τους παραβίαζε. Θα μπορούσατε να συντρίψετε ένα μικρό τζετ στην πλευρά ενός από αυτά τα κτίρια και δεν θα εκθέσει τον πυρήνα. Στην πραγματικότητα, ως μέρος μιας δοκιμής, η κυβέρνηση των ΗΠΑ έκανε ακριβώς αυτό σε ένα άδειο σκάφος περιορισμού το 1988. Το NRC αναφέρει ότι οι μελέτες σχετικά με τις μεγάλες επιπτώσεις του αεριωθούμενου αέρα εξακολουθούν να είναι σε εξέλιξη.
Όλα αυτά προκαλούν απίθανη καταστροφή σε επίπεδο Τσερνομπίλ, αν και η Ένωση ανησυχούντων επιστημόνων γράφει ότι οι μικρότερες (αλλά ακόμη επικίνδυνες) διαρροές ακτινοβολίας αποτελούν πραγματική απειλή για την οποία οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν είναι επαρκώς προετοιμασμένες.
Τούτου λεχθέντος, η Επιτροπή Πυρηνικής Ρύθμισης των Η.Π.Α. (NRC), για κάθε έναν από τους 98 αντιδραστήρες πυρηνικής ενέργειας που λειτουργούν στη χώρα, συνέταξε εγχειρίδια έκτακτης ανάγκης εκατοντάδες σελίδες. Αυτά ορίζουν οδηγίες για το τι θα πρέπει να κάνουν οι ανταποκριτές σε περίπτωση παντός εύλογου σε εξαιρετικά απίθανες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης).
Αυτά τα εγχειρίδια διατίθενται στην απλή αγγλική γλώσσα στον ιστότοπο του NRC. Εδώ είναι το ένα για το Palo Verde, ένα μεγάλο εργοστάσιο στη δυτική Αριζόνα. Μπορείτε να βρείτε οδηγίες για το πότε πρέπει να τοποθετήσετε πολλά βόρια στον πυρήνα (μόλις ο αντιδραστήρας αποτύχει να κλείσει κανονικά). Είδε τι πρέπει να κάνει εάν οι εχθρικές δυνάμεις επιτεθούν στο εργοστάσιο (μεταξύ άλλων, ξεκινήστε να προετοιμάζετε μια περιφερειακή εκκένωση τη στιγμή που καθίσταται σαφές ότι οι δυνάμεις θα μπορούσαν να προκαλέσουν σημαντική διαρροή ακτινοβολίας). Και, σε περίπτωση σημαντικών ποσοτήτων ραδιενεργού υλικού που διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα, λέει ποιος δηλώνει μια εκκένωση (κυβερνήτης της Αριζόνα, με βάση τις συστάσεις των υπεύθυνων εποπτείας της περιοχής).
Τα σχέδια αυτά δεν περιγράφουν λεπτομερώς τα γεγονότα του Τσέρνομπιλ, αν και από τις 9/11 το NRC έχει αναπτύξει κατευθυντήριες γραμμές για πιο ακραίες καταστροφές. Ωστόσο, δήλωσε ο Huff, η καταπολέμηση μιας πυρκαγιάς σε έναν εκτεθειμένο πυρήνα ουρανίου θα έρχεται πάντα κάτω σε περισσότερο ή λιγότερο φανταχτερά εκδοχές του ντάμπινγκ βόριο και άμμο.
