O Tsjernobylulykke, som skjedde 26. april 1986, var den største atomulykken i historien. Denne tragedien skjedde på plante V. JEG. Lenin, som ligger i byen Pripyat, omtrent 20 km fra byen Tsjernobyl, i det utdøde Sovjetunionen (dagens ukrainske territorium). Det drepte tusenvis av mennesker og bidro til å øke hastigheten på slutten av Sovjetunionen.
Hva skjedde i Tsjernobyl?
Tsjernobyl-ulykken skjedde derfor klokka 1:23:47 i de tidlige morgentimene 26. april 1986. Denne ulykken skjedde i reaktor 4 i Tsjernobyl-anlegget og var resultatet av feilmenneskeligsiden reaktoroperatørene ikke overholdt flere sikkerhetsprotokoller. Videre ble det senere påpekt at RBMK-reaktorene (brukt i Tsjernobyl og andre sovjetiske planter) hadde en alvorlig feil i prosjektet ditt, som tillot ulykken å skje.
Det hele skjedde under en sikkerhetstest som pågikk og resulterte i reaktor 4 eksplosjon. Med eksplosjonen ble to arbeidere ved anlegget drept, og som et resultat startet en brann i reaktor 4 og fortsatte i flere dager. Eksplosjonen etterlot atomreaktoren eksponert, og brannen var ansvarlig for å kaste en stor mengde radioaktivt materiale i atmosfæren.
Panel for et typisk sovjetisk atomkraftverk fra 1980-tallet.*
Vinden tok radioaktivt materiale sluppet ut i atmosfæren, hovedsakelig vest og nord for Pripyat, og stråling spredte seg over hele verden. Raskt ble det identifisert høye nivåer av stråling på steder som Polen, Østerrike, Sverige, Hviterussland og til og med veldig fjerne steder som Storbritannia, USA og Canada.
De første som varslet det internasjonale samfunnet om at noe hadde skjedd i Sovjetunionen var svenskene. Spørsmål til sovjetregjeringen fikk ham til å innrømme at ulykken hadde skjedd 28. april. Inntil da prøvde sovjettene å skjule det som hadde skjedd, og fryktet innvirkningen det ville ha på landets omdømme.
Les også: Effekter av atombomber på japanske overlevende
Hvordan fungerte Tsjernobyl-anlegget?
Det grunnleggende arbeidsprinsippet for kraftverkiTsjernobyl det lignet på de andre atomkraftverk: reaktoren, der de fissile drivstoffene lagres, forårsaker energien som slippes ut av fisjon av ustabile elementer, som f.eks. uran eller plutonium, varme opp og fordamp rent vann ved rundt 270 ° C. Dette vannet holdes under høyt trykk, og når det slippes ut, har det nok kraft til å flytte et sett turbiner koblet til en generator. Generatorer er igjen som store magneter og er pakket inn i et stort antall ledende spoler. Produksjonen av elektrisk energi skjer i henhold til fenomenet som kalles induksjonelektromagnetisk: mens generatoren roterer, vil det være generering av kjedeelektrisk.
DE Tsjernobyl kraftverk den var utstyrt med fire RBMK-1000 atomreaktorer, i stand til å generere rundt 1000 MW elektrisk energi hver. På tidspunktet for katastrofen produserte Tsjernobyl-anlegget omtrent 10% av all strøm som forbrukes avUkraina. I tillegg var Tsjernobyl det tredje atomkraftverket som ble produsert av Sovjetunionen for å bruke RBMK-reaktorer, produsert av en utdatert teknologi, opprettet omtrent 30 år før datoen for ulykke.
Inne i atomreaktorene var det hundrevis av pellets. uran-235. Disse pellets ble arrangert på lange metallstenger, som ble nedsenket i en tank med rent (destillert) vann, brukt til å regulere kjernefysisk fisjoneringsprosess. Hele reaktoren var dekket med en stor, tykk grafitt rustning.
De fire reaktorene som ble brukt ved Tsjernobyl-anlegget ble bygget mellom 1970 og 1977 og brukte grafitt som moderator for kjernefysiske reaksjoner. Moderasjonen besto av å bremse ned nøytronene som sendes ut av splittelserkjernefysisk, noe som gjør dem til termiske nøytroner, slik at energien som sendes ut av dem ble overført til grafitten i form av varme. Når det kommer i kontakt med grafittvegger, absorberer vann også varme og fordamper på en kontrollert måte.
I dag vet vi imidlertid om et alvorlig problem knyttet til denne typen reaktorer: de er ikke veldig trygge når de kjører med lite strøm. I regimer med lav effekt, ender grafitt med å moderere en overdreven mengde nøytroner, og frigjør mye varme. Med dette øker andelen vanndamp inne i reaktoren betydelig, så vel som dens indre trykk. Ettersom vanndamp ikke er like effektiv som flytende vann i avkjølende brenselceller, akselereres kjedereaksjonen til det ikke lenger er mulig å moderere den.
I tillegg til særegenheter ved reaktorer som bruker grafitt som moderator, manglet Tsjernobylreaktorene en Avgjørende sikkerhetsanordning for å forhindre lekkasje av kjernefysisk materiale: en stålkuppel og betong.
Seogså:Einstein og atombomben
Årsaker til katastrofe
Tsjernobyl-katastrofen ble forårsaket av en rekke av menneskelige feil og brudd på sikkerhetsprosedyrer. 25. april 1986, under en rutinemessig nedleggelse, utførte anleggsteknikere en test på Tsjernobyl 4-reaktoren. Testen besto av å bestemme hvor lenge turbinene var i stand til å snu etter et brått strømbrudd. Den aktuelle testen var allerede utført året før, da man la merke til at turbinene hadde stoppet veldig raskt. For å løse dette ble nye enheter installert gjennom året og trengte testing.
Anleggsoperatøren forpliktet noen avgjørende feil under eksperimentet, for eksempel deaktivering av reaktorens automatiske avstengningsmekanisme og avstengning av fire av de åtte vannpumpene som avkjølte den. Da operatøren innså tilstanden reaktoren var i, var det for sent. DE atomreaksjon var allerede ekstremt ustabil, og mengden energi den produserte oversteg allerede 100 ganger dens vanlige styrke.
Anleggsteknikere bestemte at det var nødvendig å pumpe bensin xenon inn i stengene som inneholdt tablettene med ca. 210 tonn uran-235, da denne gassen har evnen til å absorbere nøytronene som sendes ut av atomfisjon. Reaktorens installerbarhet gjorde det umulig å kontrollere fisjonen bare ved bruk av xenon. Dermed stenger som inneholder elementet bor ble satt inn manuelt for å dempe nøytronutslipp, men når stengene ble satt ut, ble de utvist et visst volum reaktorvann, følgelig ble det gjenværende vannet overopphetet og fordampet og utvidet seg voldelig.
Inne i reaktoren til atomkraftverk er det hundrevis av stenger, som de på bildet, fylt med radioaktivt materiale.
Trykket produsert av vannet var stort nok til å løsne reaktordekselplaten, som veide ikke mindre enn 1000 tonn. På den tiden var det stor mengde damp som var ansvarlig for frigjøring av kjernefysiske fisjoneringsprodukter, som f.eks jod-131, cesium-137 og erstrontium-90 for atmosfæren.
To eller tre sekunder etter den første eksplosjonen kastet en andre eksplosjon ut fragmenter fra drivstoffpellets så vel som oppvarmet grafitt (ca. 300 kg karbonfragmenter). reaktorkjernen slått sammen takket være de ekstremt høye temperaturene og ble glødende, startet en stor brann. Med det, en enorm sky av gasser sterkt forurenset med forskjellige typer radioisotoper slapp ut i atmosfæren.
Seogså: Cherenkov-effekten og dens forhold til atomreaktorer
Etter at den andre eksplosjonen skjedde, var halvparten av reaktor 4 kompromittert. Cirka 300 tonn vann ble brukt i timen for å senke reaktortemperaturen. Mellom den andre og den tiende dagen, ved hjelp av helikoptre, ble omtrent 5000 tonn bor, dolomitt, sand, leire og bly dumpet på den glødende reaktoren, som et forsøk på å opphøre utslipp av radioaktive partikler.
Tsjernobyl-ulykken ga ut 100 MCi (megaCuries), eller 4.1018 becquerels, hvorav rundt 2,5 Mci var fra Cesium-137 - den største radioaktive ulykken for menneskeheten. Den becquerel mengden refererer til kjernefysisk nedbrytningshastighet, det vil si at den måler antall forfall som finner sted hvert sekund. Med andre ord, i nærheten av reaktor 4 var det 4.000.000.000.000.000.000 oppløsninger kjernefysisk per sekund, noe som gir opphav til farlige nuklider som Cesium, hvis halveringstid er omtrent 30 år gammel.
Hva ble gjort for å begrense ulykken?
Inneslutningsstruktur bygget for å forhindre at ytterligere radioaktivt materiale lekker inn i Tsjernobyl.**
Rett etter eksplosjonen av reaktor 4 ble Pripyat-brannmannskapene innkalt til slukk bålet. Ettersom brannmannskapenes arbeid ikke ga resultater, ble det besluttet å kaste materialer, som sand og bor, for å inneholde brannen og redusere spredningen av radioaktivt materiale.
Til tross for alvoret av ulykken, har Pripyat befolkning bare begynte å være evakuert 36 timer etter eksplosjonen. Byen, som ligger nord for strømmen Ukraina, hadde på den tiden rundt 50 000 innbyggere, som ble evakuert i 1200 busser sendt av den sovjetiske regjeringen. Befolkningen i byen ble bedt om å ikke ta sine eiendeler og ble informert om at det var en midlertidig evakuering. Innbyggerne i Pripyat ble tvunget til å forlate mat og husdyr.
I tillegg til å gjennomføre evakueringen av regionens innbyggere, opprettet den sovjetiske regjeringen en ekskluderingssone, som inkluderte nettsteder som hadde høy risiko for menneskelig tilstedeværelse. Med det ble alt innenfor en radius av 30 km fra Tsjernobyl-anlegget evakuert.
Som et resultat av ulykken ble det opprettet en kommisjon av den sovjetiske regjeringen med sikte på å inneholde spredning av radioaktivt materiale. Hviterussisk forfatter Svetlana Aleksievitch påpekte at de var det 800 tusen mennesker mobiliserte i skadeinneslutning i Tsjernobyl-regionen|1|. Soldater, forskere, brannmenn, gruvearbeidere, arbeidere, blant andre, ble kjørt til regionen.
Den såkalte "likvidatorer”Utført forskjellige typer arbeid i Tsjernobyl-regionen. Noen arbeidet med å overvåke strålingsnivåene, men det var også de som var ansvarlige for å inneholde utslipp av mer radioaktivitet, rydde opp i byen, begrave forurensede gjenstander, drepe dyr, evakuere befolkningen, snu jorden osv.
Mange av likvidatorene ble sendt til Tsjernobyl De visste ikkeav risiko som løp med det arbeidet de utførte, men ble oppmuntret av patriotisme og fordelene som den sovjetiske regjeringen ga (som lønn over standard på den tiden). En av de farligste jobbene var å rengjøre taket på anlegget, fylt med radioaktive materialer som var en del av det indre av reaktor 4.
De som jobbet med å rense taket på anlegget var kjent som "bioroboter”. Til slutt inkluderte inneslutningsarbeidet konstruksjonen av en struktur som ville inneholde det radioaktive materialet. Denne strukturen var kjent som Tsjernobyl-sarkofag og ble bygget mellom juni og november 1986.
I november 2016 ble en ny metallisk inneslutningsstruktur for reaktor 4 bygget av den ukrainske regjeringen. Den nye sarkofagen, som kostet mer enn to milliarder euro, ble bygget for å tåle jordskjelv med lav intensitet og designet for å fungere til slutten av det 21. århundre. Den har omtrent 7.300 tonn metall og 1000 kubikkmeter sement.|2|.
Konsekvenser
Panel i Pripyat, en by bygget i 1970 og forlatt etter atomulykken.
Konsekvensene av Tsjernobyl-ulykken var dyp, spesielt for tre land: Ukraina, Hviterussland og Russland, alle de tre tidligere republikkene i Sovjetunionen. I politiske spørsmål forsterket Tsjernobyl-ulykken regjeringens tiltak. Mikhail Gorbatsjov (daværende president for Sovjetunionen) for å gjennomføre atomnedrustningen i Sovjetunionen.
I tillegg bidro ulykken også til slutten av Sovjetunionen. Dette skjedde fordi det var veldig tunge økonomiske konsekvenser for Sovjetunionen, en nasjon som hadde dratt seg inn i økonomisk krise siden 1970-tallet og som så situasjonen forverres på 1980-tallet med afghansk krig (1979-1989) og atomulykken.
I miljøspørsmål var Tsjernobyl-ulykken enestående siden mennesket begynte å håndtere radioaktive materialer. Det antas at av 13% til 30% av det radioaktive materialet fra reaktor 4 har blitt frigitt i atmosfæren og, av dette materialet, ca. 60% av det var konsentrert i Hviterussland | 3 |.
Hviterussland var forresten det landet som var mest berørt av Tsjernobyl-ulykken. Om 23% av hviterussisk territorium er forurenset og som et resultat mistet landet rundt 264 000 hektar dyrkbar jord på grunn av stråling. Dessuten, ¼ Hviterussiske skoger er forurenset, og for tiden bor mellom en og to millioner mennesker på forurenset territorium.
Den hviterussiske regjeringen anslår til og med at det økonomiske tapet forårsaket av Tsjernobyl-ulykken mellom 1986 og 2016 var omtrent 235 milliarder dollar. Den hviterussiske regjeringen alene har brukt rundt 18 milliarder kroner på nødtiltak forårsaket av spredning av radioaktivitet|4|.
I Ukrainas tilfelle ble 7% av territoriet berørt; når det gjelder russisk territorium, ble 1,5% nådd. Ulykkens innvirkning på økonomien i disse landene var enorm. Fram til 2006 brukte den ukrainske regjeringen 5–7% av landets budsjett på Tsjernobyl-relaterte utgifter. Hviterussland, bare i 1991, brukte rundt 22,3% av landets budsjett på konsekvensene av Tsjernobyl. Dette tallet ble redusert til 6,1% av årsbudsjettet i 2002|5|.
Anslag fra forskere indikerer at Tsjernobyl-regionen bør forbli bebodd for opptil 20 tusen år til det blir trygt for menneskelig beboelse. Til tross for dette er det bevis for at noen mennesker har kommet tilbake for å bo i den såkalte "eksklusjonssonen".
Byen Pripyat, der installasjonen var lokalisert, ble forlatt og er i dag en spøkelsesby. Tretti år etter ulykken viser bildene at naturen har tatt sin plass i den forlatte byen. Det er bevis for at antall dyr som er tilstede i eksklusjonssonen har økt betydelig på grunn av den lille menneskelige tilstedeværelsen.
Innenfor ekskluderingssonen gjenoppstod naturlig liv på grunn av den begrensede menneskelige tilstedeværelsen.
En annen viktig konsekvens av Tsjernobyl-ulykken var økningen av mengden av kreft i den ukrainske og hviterussiske befolkningen, hovedsakelig. Det er studier som viser at rundt 2005 utviklet rundt 6000 barn kreft i skjoldbruskkjertel som et resultat av eksponering for stråling. Det er også bevis som indikerer veksten i frekvensen av pasienter pr leukemi|6|.
Nye studier i denne forbindelse påpekte også at kreftforekomst skjoldbruskkjertelaktivitet hos barn har økt 40 ganger siden eksplosjonen; hos voksne økte frekvensen opptil 7 ganger|7|. I tillegg til sykdommer var den psykologiske effekten av ulykken enorm på tusenvis av mennesker som plutselig mistet alt og ble tvunget til å forlate livet.
Studier antyder at blant de som har gått gjennom traumatiske hendelser (som Tsjernobyl-ulykken), er angstindeksen høyere. De psykologiske konsekvensene forårsaket av Tsjernobyl-ulykken har blitt identifisert som lik de som har gjennomgått ekstremt traumatiske hendelser som atombombing over Hiroshima og Nagasaki.
Tusenvis av mennesker som har vært i kontakt med stråling, har hatt godt av kompensasjon gitt av regjeringer fra berørte land og får nå en spesiell pensjon, eller er pensjonert på grunn av funksjonshemming, eller får spesiell medisinsk behandling etc. Mottakerne var:
Infiserte mennesker som ble syke av stråling;
Likvidatorer;
Folk som jobbet i Tsjernobyl-regionen de påfølgende årene;
Mennesker som forble i forurensede områder;
Mennesker som er evakuert fra forurensede områder.
Inntil i dag antall mennesker som døde er ukjent på grunn av Tsjernobyl-ulykken, og dette er en av mest kontroversielle spørsmål når du snakker om ulykken. Blant statistikken som er hentet, blir det påpekt at to arbeidere døde under eksplosjonen, 29 døde i løpet av dager etter ulykken på grunn av eksponering for stråling og en annen 18 døde av sykdommer forårsaket av kontakt med stråling.
Uansett er det studier som tyder på at fram til 2006 hadde rundt 4000 mennesker dødd som følge av ulykken, men det er studier som antyder høyere antall dødsfall. Noen studier antyder 9.000, 16.000, 60.000, og det er studier som indikerer at opptil 90.000 mennesker kan ha dødd som følge av ulykken. Sannheten er du vet aldri med sikkerhet hvor mange mennesker som døde.
Også tilgang: Oppdag historien om ulykken med cesium-137 som skjedde i Goiânia
Ansvarlig for ulykken
Rett etter eksplosjonen organiserte den sovjetiske regjeringen en kommisjon for å oppdage årsakene til ulykken. En rettssak ble holdt i byen Tsjernobyl (også en spøkelsesby som Pripyat), og seks personer ble prøvd for ulykken. Av disse ble tre dømt til ti års fengsel: viktorBryukhanov, Nikolaifomin og AnatolyDyatlov.
Bryukhanov og Dyatlov sonet fem år i fengsel og fikk amnesti. Bryukhanov er for tiden bosatt i Kiev, og Dyatlov døde i 1994 som et resultat av strålingseksponering. Fomin hadde et psykisk sammenbrudd og prøvde å drepe seg selv, hvoretter han ble overført til en psykiatrisk klinikk.
Strålefare
DE stråling det er en måte å overføre energi gjennom rommet. Den eksisterer i to former: elektromagnetisk stråling og korpuskulær stråling. Noen tunge atomer, som uran, har kjernefysisk installasjonsevne, det vil si at kjernen deres ikke kan forbli sammenhengende, og derfor har en tendens til å forfalle til mindre og mer stabile kjerner.
Under forfall, noen veldig energiske partikler, for eksempel protoner, nøytroner, kjernerihelium,elektroner og også elektromagnetiske bølger, med høy energi, sendes ut til alle retninger i rommet. Den ioniserende evnen til disse strålingsformene gjør dem potensielt dødelige.
DE stråling ioniserende er enhver form for stråling, korpuskulær eller elektromagnetisk, som er i stand til å forårsake skade på genetisk kode for celler på grunn av ioniseringsprosessen, som består av å fjerne elektroner fra atomer. Ioniserende stråling er i stand til å drepe celler eller få dem til å mutere slik at deres funksjon eller replikasjon påvirkes. Blant de forskjellige komplikasjonene knyttet til eksponering for strålingskilder (bestråling) skiller kreft, genetiske mutasjoner, forbrenning og død seg ut.
Intensiteten til en ioniserende stråling, som f.eks gamma eller røntgenstråler, kan bestemmes av størrelsen roentgen (R), som relaterer mengden ionisert ladning i et gitt materievolum. Et voksent menneske kan støtte en maksimal dose på 500 roentgens. I nærheten av den radioaktive ulykken i Tsjernobyl nådde strålingsnivået 20 000 roentgens per time. Dermed fikk noen arbeidere som var ubeskyttet i de mest kritiske områdene av ulykken dødelige stråledoser på mindre enn et minutt.
Ekskluderingssonen i Tsjernobyl er over 2600 km² og vil være ubeboelig i minst 3000 år.
I tillegg til den direkte eksponeringen, som fant sted i nærheten av reaktor 4, ble en stor sky ladet med Radioaktive partikler og gasser rømte fra Tsjernobyl-komplekset på grunn av brannen forårsaket av fusjonen av reaktoren. Gassformede elementer som f.eks xenon-133, ble umiddelbart sluppet ut i atmosfæren, men den korte halveringstiden på omtrent fem dager reduserte effekten av disse gassene på helsen til ansatte og innbyggere i regionen. Andre radioaktive elementer, for eksempel jod-131 eller tellur-132, kort halveringstid (8 dager og 78 timer) ble også suspendert i luften, men mistet snart effekten.
Det største problemet var cesium-137, hvis halveringstid tar mer enn 30 år. Nedbøren av cesium-137 støv i atmosfæren gjorde Tsjernobyl-regionen ubeboelig i en tid som varierer mellom 3000 og 20.000 år.
| 1 | ALEKSIEVITCH, Svetlana. Stemmer av Tsjernobyl: den muntlige historien om atomkatastrofen.
| 2 | Ny sikkerhetskuppel for Tsjernobyl-reaktoren åpnes. Klikk på for å få tilgang på her.
| 3 | Tsjernobylulykken og dens konsekvenser. Klikk på for å få tilgang på her [på engelsk].
| 4 | Tsjernobylkatastrofe: hvorfor blir konsekvensene fortsatt observert, og hvorfor er den internasjonale bistanden fortsatt kritisk? Klikk på for å få tilgang på her [på engelsk].
| 5 | Tsjernobyl Atomulykke. Klikk på for å få tilgang på her [på engelsk].
| 6 | Tsjernobyl-ulykken. Klikk på for å få tilgang på her [på engelsk].
| 7 | Samme som note 4.
* Bildekreditt: Krysja og Shutterstock
** Bildekreditt: Olga Vladimirova og Shutterstock
Av Rafael Helerbrock - Master i fysikk og Daniel Neves - uteksaminert i historie
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/historia/chernobyl-acidente-nuclear.htm
