Ekologia i Ochrona Środowiska

Największą dotychczas była niewątpliwie katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r. Katastrofa ta wzbudziła na całym świecie wątpliwości co do bezpieczeństwa elektrowni jądrowych, dlatego interesujące są niektóre specyficzne uwarunkowania związane z tą katastrofą. W grudniu 1983 r. został przyjęty do eksploatacji IV blok energetyczny bez badań kontrolnych turbogeneratorów, pracował on też przez 3 lata z niesprawnym układem bezpieczeństwa. W zachodnich elektrowniach jądrowych cały personel musi znać budowę i zasady pracy reaktora, natomiast w Czarnobylu większość pracowników stanowili specjaliści urządzeń cicplno-mechanicznych, nie mających pojęcia o reaktorze. Pracownicy ci rozpoczęli doświadczenie bez uzgodnienia ze specjalistami-atomistami, w wyniku którego spowodowali 100-krotny wzrost mocy reaktora i wybuch pary wodnej, po którym nastąpił drugi wybuch prawdopodobnie wodoru. Przyczyną katastrofy były więc błędy konstrukcyjne reaktora, który dostał się do rąk nieodpowiedzialnych i niekompetentnych osób.

Bezpośrednią konsekwencją wybuchu były oparzenia i napromienienie personelu znajdującego się w strefie wypadku w momencie wybuchu. Oparzenia obejmowały od 1-100% powierzchni ciała. Napromienienie spowodowały krótkotrwale promieniowanie gamma i beta obłoku powybuchowego, promieniowanie gamma i beta opadających fragmentów uszkodzonego reaktora, wdychanie gazów i aerozolowych cząstek pyłowych zawierających mieszaninę radionuklidów, osiadanie radionuklidów na skórze i błonach śluzowych w momencie intensywnego tworzenia się pary i zwilgotnienia odzieży.

Wielkość pochłanianej dawki w pobliżu reaktora wynosiła 1 - 1,5 Gy h^-1; jeden z fizyków oglądający przez uszkodzoną ścianę reaktor otrzymał w ciągu kilku minut dawkę 2,5 - 3,0 Gy (25-30 rad).
W czasie wybuchu w reaktorze znajdowało się 190,2 tony uranu. Oceniono, że 3,5% paliwa zawierającego produkty rozszczepienia i pierwiastki transuranowe wydostała się na zewnątrz. Pozostała część paliwa obecnie rozpada się wietrzeje zmieniając się w pył paliwowy tj. modyfikację paliwa stanowiącą największe niebezpieczeństwo radiacyjne. Wielkość emisji radionuklidów do atmosfery i troposfery w poszczególnych dniach przedstawiała się wg danych radzieckich następująco (w nawiasach podano wielkości obliczeń japońskich):

26.04.          12 MCi (59 MCi)

26-27.04      4"       (17,8 ")

27-28.04      3,4"    (12,7 ")

28-29.04      2,8"    (8,2 ")

29-30.04      2.0"     (5,3 ")

30.04 - 1.05  2.0"     (4,1 ")

1-2.05          4.0"     (6,7")

2-3.05          5,0"     (7,0")

3-4.05          7,0"     (10,2")

4-5.05          8,0"     (9,3")

5-6.05          0,1"     (0,1")

W związku z przedstawionymi danymi należy dodać, że do obliczeń japońskich
były bardzo zbliżone obliczenia holenderskie. Powyższe dane wskazują, że dopiero 6.05 sytuacja została opanowana w znacznym stopniu.

W eksploatowanym paliwie jądrowym znajdowało się kilkaset radioizotopów kilkudziesięciu pierwiastków, a wśród nich w niewielkich ilościach wysokotoksyczne radioizotopy alfapromieniotwórcze. Z uwagi na krótki czas życia większości radionuklidów zagrożenie radiacyjne spowodowane było głównie kilkunastoma, z których najważniejsze są: J-131, Cs-134, Cs-137, Ru-103, Ce-144, Sr-89, Sr-90. Do tej grupy izotopów zalicza się Pu-239 o okresie półrozpadu 2400 lat, który w czasie wypadków jądrowych występuje w bardzo małych ilościach lecz odznacza się niezwykłą toksycznością. Jest on ok. 20000 razy bardziej toksyczny od jadu kobry, a jego dopuszczalne stężenie w powietrzu jest 10 mln razy mniejsze od dopuszczalnego stężenia cyjanowodoru (kwas pruski). Należy podkreślić, że rzeczywista skala skażenia terenu strontem, plutonem i tzw. gorącymi cząstkami (cząstkami rozproszonego paliwa jądrowego) do dziś nie są znane, a informacje dotyczące skażenia cezem są niedostatecznie szczegółowe. Tymczasem na Polesiu zarejestrowano pluton, skażenie którym dochodzi do wielkości równej wielkości granicznej dla krótkotrwałego narażenia. Wśród uwolnionych radioizotopów znajdowały się też radioizotopy srebra będące produktem aktywacji przez neutrony wielu kg srebra zawartego w detektorach: Ag-110 stwierdzono w Holandii, Anglii i Francji. Zasadnicza cześć wyrzuconego z reaktora paliwa osiadła w 30 km strefie, natomiast uwolnione lotne substancje np. radiocez rozprzestrzeniły się na duże odległości.

Jeśli chodzi o skażenia powierzchni ziemi, to najwyższe było w płd.-wsch. Białorusi 316.00 kBq m^-2 a w płn.-zach. 27,30; na Ukrainie centralnej 49,00, zach 25,30, wsch. 18,60 i płd. 24,30 kBq m^-2. Emisja radioizotopów z uszkodzonej elektrowni utrzymywała się w wysokim stężeniu po wybuchu w dniach 26.04 do 5.05, a ich rozprzestrzenianie zależne było przede wszystkim od kierunku i siły wiatrów, które w tym okresie wykazywały dużą zmienność. W efekcie substancje promieniotwórcze przemieszczały się w różnych kierunkach.

Polska znalazła się pod wpływem chmury radioaktywnej napływającej bezpośrednio nad płd.-wsch. rejony Polski i chmury, która uprzednio dotarła do Bałtyku a następnie zmieniła kierunek ku południowi i przechodziła środkowym pasem nad Polską. Skażenia w Polsce objęły cały kraj. Z uwagi na duże zróżnicowanie wyników pomiarów skażeń wyróżniono 3 strefy skażeń: niską (do 0,14 mR h^-1), średnią (0,35 mR h^-1) i silną (powyżej poprzedniej). Najbardziej skażone były płn.-wsch. obszary kraju (ok. 25%), najmniej płn-zach. (ok. 25%). Miejscami stwierdzano ogniska większych skażeń tzw. gorące plamy i gorące punkty, w których skażenie było kilka do kilkudziesięciu razy większe niż otoczenie. Powodem tego były gorące cząstki tj. stopy różnych radioizotopów z materiałami konstrukcyjnymi. Podjęte w kraju 28.04 pomiary radiometryczne wykazały, że najwyższa moc dawki promieniowania nad ziemią (1 m) wynosiła 32,4 • 10^-12 A kg^-1, średnia krajowa 16,6 • 10^-12 A kg^-1, podczas gdy średnia krajowa dawka przed katastrofą wynosiła 0,9 • 10^-12 A kg^-1. Skażenie powietrza maksymalne w kraju zarejestrowano 29.04 w wielkości 571 Bq m^-3 przy średniej krajowej 104,1 Bq m^-3; przed katastrofą 0,1 Bq m^-3. Skażenie wód powierzchniowych wzrosło z 10 Bq m^-3 do 417 Bq m^-3 w dniu 2.05, a wody wodociągowej z 0,4 Bq dm^-3 do 111 Bq dm^-3 przy średniej krajowej 21 Bq dm^-3. Maksymalny całkowity opad dobowy wystąpił 2.05 wielkości 23000 Bq m^-2 podczas gdy przed awarią wynosił 3 Bq m^-2; skażenie gleby 4.05 wynosiło 16400 Bq kg^-1 przed katastrofą średnio 481 Bq kg^-1. Z kolei następował sukcesywny spadek promieniotwórczości i w dniu 30.05 stwierdzono moc dawki nad ziemią wielkości 1,3 • 10^-12 A kg^-1, skażenie powietrza 0,1 Bq m^-3 wody wodociągowej 0,7 Bq dm^-3 i gleby 931 Bq kg^-1.

Skażenia promieniotwórcze na obszarze Polski powodowane były głównie przez radioizotopy jodu, telluru, rutenu i cezu. Średnie dawki napromienienia zewnętrznego otrzymane na cale ciało u dorosłych i dzieci w silnie skażonych rejonach wynosiły 0,44 mSv (44 mrem). Średnie dawki napromienienia spowodowane skażeniami wewnętrznymi w silnie skażonych rejonach wynosiły na całe ciało u osób dorosłych 0,51 mSv (51 mrem), a u dzieci powyżej 3 lat 6,15 mSv (615 mrem) zaś na tarczyce u dorosłych 17,1 mSv (1710 mrem) i u dzieci 205,9 mSv (20500 mrem). Z kolei w przypadkach z przeciwdziałaniem polegającym na zmniejszeniu wchłonięcia radiojodu w wyniku podania preparatu jodowego i zmniejszenia skażenia mleka dzięki karmieniu krów suchą paszą napromienienie na całe ciało u dorosłych wynosiło 0,24 mSv (24 mrem) i u dzieci 1,05 mSv (105 mrem); na tarczycę odpowiednio 8,1 mSv (810 mrem) i 35 mSv (3500 mrem).

Z kolei dawki napromienienia zewnętrznego w średnio skażonych rejonach wynosiły 0,15 mSv (15 mrem). Średnie zaś dawki skażeń wewnętrznych w średnio skażonych rejonach wynosiły na całe ciało u osób dorosłych 0,17 mSv (17 mrem) i u dzieci 1,33 mSv (133 mrem) . Natomiast w przypadkach z przeciwdziałaniem, napromienienie całego ciała wynosiło u dorosłych 0,08 mSv (8 mrem) i u dzieci 0.34 mSv (34 mrem), a napromienienie tarczycy u dorosłych 2,7 mSv (270 mrem) i u dzieci 11,5 mSv (1150 mrem).

Promieniotwórcze skażenie objęło prawie wszystkie kraje europejskie z wyjątkiem Portugalii na co wpłynęły odoceaniczne wiatry z kierunku zachodniego. Skażeniu uległy również kraje pozaeuropejskie jak Japonia i USA.

W związku z katastrofą elektrowni jądrowej w Czarnobylu szczególnie ważny jest fakt, że zagrożenie utrzymuje się. Z upływem czasu postępuje korozja zabezpieczających konstrukcji metalowych, niszczenie bloków i płyt betonowych, co wpływa na trwałość i szczelność "sarkofagu" zabezpieczającego IV blok. Zalegające w tym bloku ok. 183 t stopionego paliwa jądrowego (lawa) traci stopniowo twardość oraz szklisty połysk i stopniowo się rozpada, wietrzeje zmieniając się w pył paliwowy, którego ilość oceniana na 5-7 t sukcesywnie wzrasta. Pył ten wnika do ścian, stropów, pokrywa podłogi, znajduje się w powietrzu i stanowi obecnie największe niebezpieczeństwo radiacyjne. Niezwykle ważnym źródłem wtórnych skażeń środowiska jest ok. 2 mln m³ skażonego gruntu zgromadzonego w czasie dezaktywacji terenu. Równocześnie należy podkreślić, że dla Polski potencjalne zagrożenie radiacyjne stanowi nie tylko elektrownia jądrowa w Czarnobylu, ale również w Bohunicach, Dukowanach, Kozloduju na półwyspie Kola i Nowoworoneżu, które posiadają najstarsze reaktory pracujące bez jakiejkolwiek osłony ze zubożonym systemem bezpieczeństwa. Podobne do Czarnobylskiej są elektrownie jądrowe w Knisku, Smoleńsku, Równem, Ignalinie i Sosnowym Borze koło Petersburga, gdzie 17.03.1992 r. nastąpiła awaria z wyrzutem J-131 i Cs-137 do atmosfery. Chmura radioaktywna podążyła na płn.-zach. docierając do Finlandii, ale na szczęście nie stwierdzono jej obecności w Polsce.

Bądź pierwszym który skomentuje

Napisz komentarz

Treść komentarza powinna być związana z tematem artykułu. Komentarze naruszające netykietę będą usuwane. Komentarze promujące własne np. strony, produkty itp. będą usuwane. *Odśwież* swoją przeglądarkę by dokonać zmiany kodu przed użyciem przycisku 'wyślij'. Zachowaj w pamięci treść jeżeli pomyliłeś kod.
Imię:
E-mail
Strona wwww
Tytuł:
BBCode:
Komentarz:
Kod antyspamowy:*
	Chcę być powiadamiany emailem o dodaniu nowych komentarzy

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
Polska adaptacja JoomlaPL.com Team
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved