Maždaug viskas taip ir vyko per tikrąją katastrofą 1986 metų balandį. Bet kodėl avarijos pasekmių likviduotojai nusprendė naudoti smėlį ir borą? Ar ugniagesiai taip pat elgtųsi ir 2019 metais, jeigu panaši branduolinė nelaimė nutiktų ir vėl? Į šiuos klausimus mėgina atsakyti livescience.com.
Reaktoriaus branduolinės šerdies gaisras atvirame ore yra mažiausiai dviejų lygių problema, aiškina Ilinojaus universiteto Urbanoje-Šampeinėje profesorė Kathryn Huff. Pirmoji problema ta, kad jeigu vis dar vyksta branduolių skilimo reakcija, urano atomai išlaisvina savo neutronus, kurie daužosi į kitus urano atomus, o šie irgi skyla, išlaisvindami dar daugiau energijos ir maitindami visą tą įkaitusią pragaro košę. Daugiau nebevaldoma branduolinė reakcija išskiria neįtikėtinus radiacijos kiekius, keliančius mirtiną grėsmę bet kam, kas pamėgina prisiartinti.
Antra su tuo susijusi ir dar rimtesnė problema yra ta, kad per gaisrą į atmosferą patenka didžiuliai dūmų, dulkių ir kietųjų dalelių kiekiai. Visa tai sklinda tiesiai iš branduolinio reaktoriaus, o dalis – iš pačios reaktoriaus šerdies. Šiame mišinyje galima rasti įvairiausių izotopų, susidariusių skylant urano atomams.
„Tai yra pavojingiausias tokių avarijų faktorius, – aiškina K.Huff. – Kai kurie iš tų izotopų yra toksiški žmonėms, kai kurie iš jų yra labai radioaktyvūs. O kai kurie iš jų, be to, kad toksiški ir radioaktyvūs, dar yra lengvi ir labai mobilūs.“
Mobilumas šiuo atveju reiškia tai, kad tie izotopai lengvai patenka į gyvų organizmų kūnus ir sukelia problemas. Kaip pavyzdį paimkime jodą-131, radioaktyvų jodo izotopą, kurį gyvos ląstelės traktuoja kaip įprastą jodą.
Černobylio elektrinės gaisro dūmuose buvo gausybė jodo-131, kuris nuo nelaimės vietos buvo nuneštas šimtus kilometrų. Jis nusėdo dirvožemyje, upėse ir pateko į augalus, gyvūnų ir žmonių organizmus. Mūsų skydliaukėms reikia jodo ir jos sugėrė jodą-131 kaip įprastą jodą, taip mūsų organizmuose atsirado ilgalaikiai stiprios radiacijos šaltiniai.
Štai dėl ko iš karto po branduolinių nelaimių pavojingose zonose žmonės turi gerti jodo preparatus, kad užpildytų savo organizmų rezervuarus ir apsaugotų skydliaukes nuo radioaktyvių jodo izotopų.
Smėlis ir boras
Smėlio ir boro mišinio (iš tiesų Černobylyje į mišinį dar buvo dedama molio ir švino) vertimas ant reaktoriaus yra mėginimas iš karto spręsti ir pirmą, ir antrą problemą.
Ant sugriuvusio reaktoriaus iš sraigtasparnių verčiamas smėlis turėtų slopinti į dangų besiverčiančius dūmų kamuolius, o boras teoriškai turėtų slopinti branduolinę reakciją.
„Branduoliniame reaktoriuje yra izotopų, kurie spartina reakciją, ir izotopų, kurie ją lėtina“, – sako K.Huff.
Tam kad branduolinė reakcija tęstųsi, aiškina ji, reikia turėti pakankamai radioaktyvių izotopų arti vienas kito, kad į erdvę išlekiantys jų neutronai atsitrenktų į kitų atomų branduolius ir suskaidytų juos.
„Kai neutronas sąveikauja su izotopu, yra tam tikra tikimybė, kad izotopas dėl savo sandaros sugers neutroną. Uranas, ypač uranas-235, turi savybę sugerti neutroną ir tada nedelsiant suskilti. Bet boras turi savybę tik sugerti neutroną. Dėl savo branduolio struktūros boras yra tarsi ištroškęs neutronų“, – aiškina K.Huff.
Taigi, teoriškai, užversk pakankamai boro ant sugriuvusio ketvirtojo reaktoriaus ir jis sugers tiek tų pašėlusių neutronų, kad branduolinio skilimo reakcija sustos. Tačiau Černobylio atveju tai nepasiteisino. Iš dalies dėl to, kad borą teko gabenti sraigtasparniais ir pilti iš viršaus.
Dar 1997 metais BBC rašė, kad stipri radiacija pražudė kelių sraigtasparnių pilotus. Tačiau, nepaisant šių aukų, neutronų sugėrimo medžiagos reaktoriaus šerdies beveik nepasiekė.
Vis dėlto, kaip sako K.Huff, sovietų mokslininkų metodas panaudoti neutronų sugėrimo medžiagą reakcijos sustabdymui kartu su kitomis medžiagomis, kad būtų užkirstas kelias radioaktyvių izotopų sklidimui į atmosferą, buvo racionalus. Ir jeigu panaši nelaimė nutiktų šiuo metu, gelbėtojai naudotų ta pačia teorija pagrįstus metodus.
Didelis skirtumas tas, jog šiuolaikinės branduolinės elektrinės (bent jau Jungtinėse Valstijose) suprojektuotos taip, kad didžiąją dalį tokio darbo avarijos atveju atliktų pačios.
Atlaikytų lėktuvo sprogimą
Šiuolaikiniai reaktoriai yra daug kartų saugesni ir geriau parengti susidūrimams su įvairiomis problemomis, bet jų kritinių situacijų žinynuose vis tiek kalbama apie borą.
K.Huff nurodė, kad šiuolaikiniuose pažangiuose branduoliniuose reaktoriuose tikimybė patirti Černobylio tipo avariją yra gerokai mažesnė: jie veikia mažesnėse temperatūrose ir yra apsaugoti tvirtesnių išorinių apvalkalų. Reaktorių pastatai yra suprojektuoti taip, kad jų sistemos pačios automatiškai atliktų didžiąją darbo dalį, malšinant reaktorių gaisrus ir slopinant radioaktyvių dūmų sklidimą, aiškina profesorė.
Šiuolaikiniuose reaktoriuose yra cheminių medžiagų įpurškimo sistemos, kurios gali užpildyti reaktoriaus pastatą chemikalais, slopinančiais branduolinę reakciją ir šalinančiais iš oro radioaktyvius izotopus, prieš jiems pasklindant į atmosferą.
Kitaip nei Černobylyje, JAV reaktoriai yra uždaryti į gelžbetoninius kupolus. Šie kupolai suprojektuoti taip, kad teoriškai gali nepažeisti išlaikyti net didelius sprogimus. Pavyzdžiui, nedidelio reaktyvinio lėktuvo atsitrenkimas į tokį statinį jo nesugriautų. Iš tiesų 1988 metais net buvo atliktas eksperimentas: į tokią gelžbetoninę plokštę atsitrenkęs ir susprogęs naikintuvas „F4 Phantom“ paliko tik kosmetinių pažeidimų. JAV Branduolinio reguliavimo komisijos (BRK) tvirtinimu, šiuo metu vyksta tyrinėjimai, kaip elektrinių gelžbetonio struktūras paveiktų didelių reaktyvinių lėktuvų atsitrenkimas.
Dėl visų šių priemonių Černobylio lygio branduolinė avarija Jungtinėse Valstijose būtų mažai tikėtina, tačiau Susirūpinusių mokslininkų sąjunga tvirtina, kad mažesniems, bet vis tiek labai pavojingiems radiacijos nuotėkiams JAV nėra tinkamai pasirengusios.
BRK visoms 98 šalyje veikiančioms branduolinėms elektrinėms yra parengusios šimtų puslapių storio instrukcijų žinynus, kuriuose nurodoma, kaip elgtis vienos ar kitos ypatingos situacijos ar avarijos atveju.
Šiuos žinynus galima rasti BRK tinklalapyje. Pavyzdžiui, taip atrodo Palo Verde elektrinės vakarų Arizonoje ypatingų situacijų instrukcijų žinynas. Jame galite rasti, kada į reaktorių supilti didelį kiekį boro (vos tik reaktoriaus nepavyksta išjungti įprastu būdu). Jame taip pat rašoma, ką daryti, jeigu priešiškos pajėgos atakuoja elektrinę (greta kitų veiksmų, reikia pradėti regiono evakuaciją, vos tik tampa aišku, kad dėl priešo veiksmų gali kilti žymus radiacijos nuotėkis). Didelio radiacijos kiekio pasklidimo atmosferoje atveju nurodoma, kas skelbia evakuaciją (Arizonos gubernatorius, besiremdamas elektrinės vadovų rekomendacijomis).
Šiose instrukcijose nedaug kalbama apie Černobylio tipo katastrofas, tačiau po Rugsėjo 11-osios teroro išpuolių BRK apibrėžė ir reagavimo labiau ekstremalių nelaimių atveju gaires. Vis dėlto, kaip sako K.Huff, gaisro branduoliniame reaktoriuje atveju vis tiek vienu ar kitu būdu greičiausiai bus panaudotas boras ir smėlis.
