25+1 χρόνιααπό το ατύχημαστο Τσερνόμπιλ

Θεόδωρος ΜερτζιμέκηςΠανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ)

h t t p : / / v . g d / t m e r t z i tmertzi

Thursday, April 26, 12

Чорнобильська катастрофа(Η καταστροφή στο Τσερνόμπιλ)

๏ 26 Απριλίου 1986

๏ Ο αντιδραστήρας Νο4 στο σταθμό Τσερνόμπιλ κοντά στην πόλη Πριπιάτ της Ουκρανίας υπερθερμαίνεται και εκρήγνυται

๏ Δημιουργείται ραδιενεργό νέφος που εξαπλώνεται σε όλη σχεδόν την Ευρώπη

๏ Γιατί συνέβη και ποιες είναι οι συνέπειες;

Thursday, April 26, 12

Μια μικρή εισαγωγή

๏ Όλο το σύμπαν αποτελείται από άτομα

๏ Τα άτομα έχουν ηλεκτρόνια και στο κέντρο τους πυρήνες

๏ Οι πυρήνες αποτελούνται από πρωτόνια και νετρόνια

๏ Διαφορετικοί αριθμοί πρωτονίων δημιουργούν τα ισότοπα

Thursday, April 26, 12

Ραδιενέργεια

๏ Ραδιενέργεια = αστάθεια των ισοτόπων

๏ Τα περισσότερα ισότοπα αλλάζουν μορφή

๏ Κάθε μετασχηματισμός τους συνοδεύεται από εκπομπή ακτινοβολίας

Ποιοι είναι οι τρόποι μετασχηματισμού των ισοτόπων;

Thursday, April 26, 12

α β γ

Συμπεριφορά ακτινοβολιών σε μαγνητικό πεδίο

αβ

γ

Thursday, April 26, 12

σχάση

๏ Στη σχάση, ένα ισότοπο (π.χ. Ουράνιο) κόβεται σε δύο μέρη και μερικά επιπλέον νετρόνια

๏ Τα μέρη αυτά είναι συνήθως ραδιενεργά

๏ Σε κάθε σχάση παράγεται τεράστια ενέργεια

Thursday, April 26, 12

Ενέργεια σύνδεσης

๏ Σε όλα τα ισότοπα (πλην του υδρογόνου) απαιτείται να δώσουμε κάποια ενέργεια για να κρατήσουμε πρωτόνια και νετρόνια κοντά μεταξύ τους

๏ Η ενέργεια αυτή ονομάζεται ενέργεια σύνδεσης

๏ Αντίθετα, αν σπάσουμε τον πυρήνα σε κομμάτια αυτή η ενέργεια είναι πλέον διαθέσιμη

Thursday, April 26, 12

๏ Όταν ο πυρήνας κόβεται υπάρχει πλεόνασμα ενέργειας

๏ Η ενέργεια αυτή δε χάνεται αλλά γίνεται κινητική ενέργεια των προϊόντων της σχάσης και νετρονίων

๏ Η κινητική ενέργεια ανεβάζει τη θερμοκρασία του συστήματος

Παραγωγή ενέργειας

Thursday, April 26, 12

Αλυσιδωτή αντίδραση

๏ Τα επιπλέον νετρόνια μπορούν να χτυπήσουν γειτονικούς πυρήνες και να προκαλέσουν νέες σχάσεις

๏ Αν δεν περιοριστεί τότε έχουμε μια αλυσιδωτή αντίδραση που μπορεί να είναι ανεξέλεγκτη

Thursday, April 26, 12

๏ Σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, η έκλυση πυρηνικής ενέργειας μετασχηματίζεται σε θερμότητα

๏ Η θερμότητα μπορεί να παράξει ατμό και με αυτόν να κινηθούν στροβιλοκινητήρες (turbo)

๏ Οι κινητήρες αυτές λειτουργούν ως γεννήτριες ηλεκτρικού ρεύματος

Πυρηνικός αντιδραστήρας

Thursday, April 26, 12

Chernobyl

๏ 4 αντιδραστήρες τύπου RBMK

๏ Ισχύς 1000 MW καθένας

Thursday, April 26, 12

Η τοποθεσία

Αντιδραστήρας 4

Pripyat

Ποταμός Pripyat

Δεξαμενή ψύξης

Thursday, April 26, 12

Οι βασικές αιτίες του ατυχήματος

Pripyat๏ Το τεστ έγινε για να δουν πώς θα συμπεριφερθεί ο

αντιδραστήρας σε περίπτωση απώλειας ισχύος

๏ Η ισχύς μειώθηκε <50% οπότε μόνο μια τουρμπίνα ήταν αρκετή για να απορροφήσει τον ατμό

๏ Ο Νο4 ήταν ο καλύτερος από τους 4, άρα έμοιαζε απίθανο οποιοδήποτε πρόβλημα

๏ Αν το τεστ αποτύγχανε, τότε το προγραμματισμένο κλείσιμο αναβαλλόταν

๏ Οι τεχνικοί αντιμετώπισαν το τεστ ως καθαρά ηλεκτρικό θέμα

๏ Ο RBMK δεν είχε ασπίδα προστασίας

Thursday, April 26, 12

๏ 25.04/01:00 - Η λειτουργία επιβραδύνεται

๏ 25.04/13:05 - Ισχύς <50%, η μια τουρμπίνα κλείνει

๏ 25.04/14:00 - Λόγω ζήτησης ισχύος, ο Νο4 λειτουργεί επί 12 ώρες στο 50%

๏ 25.04/23:10 - Το τεστ συνεχίζεται

๏ 26.04/00:28 - Ένα λάθος ρίχνει την ισχύ στο 1%, γεμίζει η δεξαμενή με νερό και παράγεται ξένο, οπότε παύουν να ισχύουν οι προδιαγραφές του προσχεδιασμένου ελέγχου

๏ 26.04/01:00-01:20 - Η ισχύς ανεβαίνει στο 7% με έντονες αλλαγές στη ροή του ατμού και την ψύξη

Οι πρώτες ώρες

Thursday, April 26, 12

๏ 26.04/01:20 - Ο τεχνικός απενεργοποιεί πολλαπλούς ελέγχους ασφαλείας

๏ 26.04/01:23:04 - Ο τεχνικός απενεργοποιεί και τη δεύτερη τουρμπίνα

๏ 26.04/01:23:40 - Ραγδαία αύξηση ισχύος. Ο τεχνικός προσπαθεί να το σταματήσει, αλλά λόγω σχεδιασμού των ράβδων συμβαίνει το αντίθετο (βόριο-γραφίτης)

๏ 26.04/01:23:44 - Η ισχύς φτάνει 100 φορές παραπάνω από το μέγιστο, οι ράβδοι ελέγχου καίγονται και ο ατμός διαπερνάει τους σωλήνες ασφαλείας και ουσιαστικά προκαλεί έκρηξη στον αντιδραστήρα

Οι πρώτες ώρες

Thursday, April 26, 12

Το επόμενο στάδιο

๏ ~190 τόνοι ουρανίου (UO2)

๏ ~30 τόνοι ελευθερώθηκαν στην ατμόσφαιρα, έχοντας διασπαστεί σε ραδιενεργά ισότοπα.

๏ Το 98% της ποσότητας παραμένει στην περιοχή του αντιδραστήρα και ουσιαστικά καταργεί τη βιωσιμότητα του τοπίου σε μια ακτίνα 80 kmΤο κόκκινο δάσος

Thursday, April 26, 12

Εκλυόμενη ραδιενέργεια

๏ Εκτός από το ουράνιο που αποτελούσε το καύσιμο, απελευθερώνονται διάφορα προϊόντα σχάσης

Ισότοπο Χρόνος ημιζωής

Ιώδιο-131 8 ημέρες

Καίσιο-137 30 έτη

Στρόντιο-90 ~29 έτη

Thursday, April 26, 12

Το ταξίδι του νέφους

๏ Το ραδιενεργό νέφος αποτελείται από πληθώρα πτητικών ραδιενεργών ουσιών με μικρούς & μεγάλους χρόνους ζωής

๏ Το νέφος εκτελεί λόγω των γεωστροφικών ανέμων ένα περίεργο ταξίδι πάνω από όλη την Ευρώπη

๏ Η ύπαρξή του γίνεται για πρώτη φορά γνωστή στη Σουηδία λόγω καταγραφής ιδιαίτερα υψηλών επιπέδων ακτινοβολίας

Thursday, April 26, 12

Το ραδιενεργό νέφος ταξιδεύει

Thursday, April 26, 12

Το ραδιενεργό νέφος ταξιδεύει

Thursday, April 26, 12

Βόρειο Ημισφαίριο

Thursday, April 26, 12

Το νέφος στην Ελλάδα

๏ Το νέφος φθάνει στην Ελλάδα το βράδυ της Μ. Παρασκευής του 1986 (30.04)

๏ Καταρρακτώδεις βροχές επιβαρύνουν την επίπτωση καθώς ρίχνουν τα ραδιενεργά στο έδαφος

๏ Υψηλά επίπεδα καταγράφονται στη Β. Ελλάδα με τις μέγιστες τιμές στη Θεσσαλία (Καρδίτσα) και Νάουσα-Κοζάνη

๏ Τα επίπεδα Cs-137 ήταν στη 13η θέση στην Ευρώπη (~150 kBq/m2)

Thursday, April 26, 12

Πανικός!

๏ Εξαφανίζονται χιλιάδες κονσέρβες από γάλα και τροφές από τα καταστήματα

๏ Ο κόσμος συρρέει κατά εκατοντάδες στο Δημόκριτο για να εξετασθεί

๏ Αναδεικνύεται η απουσία προετοιμασίας αντιμετώπισης ενός τέτοιου ενδεχομένου στην Ελλάδα

๏ Έλλειψη ενημέρωσης από τις Αρχές, παντελής άγνοια από την πλευρά των πολιτών για το τι είναι πραγματικά η ραδιενέργεια

Thursday, April 26, 12

Χάρτης επίπτωσης Cs-137

Thursday, April 26, 12

Επίπτωση στη θάλασσα

Thursday, April 26, 12

Σύγκριση με άλλες χώρες

Thursday, April 26, 12

Επίπτωση στον πληθυσμό

๏ Οι πρώτες μέρες ήταν επικίνδυνες λόγω I-131, το οποίο εκλύθηκε σε μεγάλες ποσότητες

๏ Το Cs-137 επηρεάζει δραστικά την τροφική αλυσίδα

Thursday, April 26, 12

Εκτίμηση δόσης στον ελληνικό πληθυσμό

๏ Οι μετρήσεις έδειξαν μία δόση ~550 μSv για ενήλικες στη Β. Ελλάδα με μολυσμένη διατροφή για τον πρώτο χρόνο

๏ Συνολική δόση σε 50 χρόνια ~5.4 mSv (πολύ μικρότερη από τα επίπεδα κινδύνου)

๏ Σύγκριση με μέση ετήσια δόση από φυσική ραδιενέργεια: 1-2 mSv

๏ Μετά από 26 χρόνια ξέρουμε ότι στην Ελλάδα η αύξηση σε θανάτους από καρκίνο λόγω του ατυχήματος ήταν +1 (σύγκριση με ~25000 ετησίως!!!)

Thursday, April 26, 12

Μακροπρόθεσμα αποτελέσματα

๏ Κλονισμός εμπιστοσύνης στην Πυρηνική Ενέργεια

๏ Αναθεώρηση κανονισμών ασφαλείας και τεχνικών προδιαγραφών

๏ Διαφάνεια και ενημέρωση του κοινού

๏ Καλλιέργεια περιβαλλοντολογικής συνείδησης

๏ Πρωτοβουλίες για καλύτερο έλεγχο και προστασία του περιβάλλοντος

Thursday, April 26, 12

Υπήρξε κάποιοθετικό αποτέλεσμα;

Thursday, April 26, 12

Fukushima Daiichi

Thursday, April 26, 12

Φουκουσίμα: το ταξίδι της ραδιενέργειας

Thursday, April 26, 12

Φουκουσίμα: το ταξίδι της ραδιενέργειας

Thursday, April 26, 12

Κλείνοντας...

Thursday, April 26, 12