25+1 χρόνια από το ατύχημα στο Τσερνόμπιλ

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;


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


Ραδιενέργεια

๏ Ραδιενέργεια = αστάθεια των ισοτόπων

๏ Τα περισσότερα ισότοπα αλλάζουν μορφή

๏ Κάθε μετασχηματισμός τους συνοδεύεται από εκπομπή ακτινοβολίας

Ποιοι είναι οι τρόποι μετασχηματισμού των ισοτόπων;


α β γ

Συμπεριφορά ακτινοβολιών σε μαγνητικό πεδίο

αβ

γ


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


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


๏ 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


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


๏ 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


Chernobyl

๏ 4 αντιδραστήρες τύπου RBMK

๏ Ισχύς 1000 MW καθένας


Η τοποθεσία

Αντιδραστήρας 4

Pripyat

Ποταμός Pripyat

Δεξαμενή ψύξης


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


๏ 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


๏ 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


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


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


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


Το ραδιενεργό νέφος ταξιδεύει


Βόρειο Ημισφαίριο


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)


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


Χάρτης επίπτωσης Cs-137


Επίπτωση στη θάλασσα


Σύγκριση με άλλες χώρες


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


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!!!)


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


Υπήρξε κάποιοθετικό αποτέλεσμα;


Fukushima Daiichi


Φουκουσίμα: το ταξίδι της ραδιενέργειας


Κλείνοντας...


25+1 χρόνια από το ατύχημα στο Τσερνόμπιλ

Documents

Transcript of 25+1 χρόνια από το ατύχημα στο Τσερνόμπιλ