czarnobyl.pdf

W 20-tą rocznicę awarii

Czarnobylskiej elektrowni jądrowej

Opracowanie Działu Szkolenia i Doradztwa

Instytutu Problemów Jądrowych

W. Trojanowski, L.Dobrzyński, E.Droste

marzec 2006

Spis treści

1. Zamiast wstępu

2. Energetyka jądrowa

3. Reaktory typu RBMK

4. Przebieg wydarzeń w EJ Czarnobyl

6. Sytuacja zdrowotna na Ukrainie i Białorusi

7. Działania podjęte w Polsce

8. Skutki zdrowotne w Polsce

9. Rozpowszechnianie informacji w Polsce

10. Koszty sprzątania

11. Porównanie skutków awarii czarnobylskiej ze skutkami innych awarii i katastrof

12. Odróbmy wreszcie tę lekcję!

13. System reagowania Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej na kryzysy

14. Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych INES

Podziękowania

Bibliografia

5. Przesiedlenia

1. Zamiast wstępu

28 kwietnia 1986 r. detektory w Ośrodku Atomistyki w Świerku pod Warszawą

zarejestrowały podwyższoną radioaktywność, uruchomiły się systemy alarmowe, a na

ekranach spektrometrów, służących do identyfikacji radioizotopów, pojawiły się intensywne

linie promieniotwórczych izotopów jodu i cezu, co jednoznacznie świadczyło o zaistnieniu

dużej awarii reaktorowej. Natychmiast sprawdzono urządzenia w Świerku i okazało się, że

skażenie pochodzi z zewnątrz. Telefony były odcięte. Podobno na polecenie sekretarza

POP PZPR.

W tym czasie Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej (CLOR) w Warszawie,

opierając się na wskazaniach stacji monitoringu rozrzuconych po kraju, zawiadomiło

władze PRL i rozpoczęło przygotowania do wdrożenia procedur przewidzianych na taką

okoliczność, w tym akcji podawania ludności płynu Lugola, blokującego swym

niepromieniotwórczym jodem tarczycę. Akcja była przeprowadzona wyjątkowo sprawnie,

czym polskie służby zyskały międzynarodowe uznanie. W kraju słyszało się głosy, że tu i

ówdzie płynu Lugola nie podano przed wystąpieniem opadu promieniotwórczego. Należy

jednak pamiętać, że narażenie na jod-131 trwało wiele dni, głównie wskutek skażenia

żywności, a blokowanie tarczycy zaczęto już 29 kwietnia i w ciągu pierwszej doby akcji

objęto nią 75% ludności skażonych wówczas rejonów północno-wschodniej Polski. Nigdzie

na świecie nie ochroniono tak szybko tak dużej części narażonej ludności.

W prasie i telewizji zaroiło się od wywiadów z prawdziwymi i domniemanymi specjalistami

od postępowania w przypadku skażeń promieniotwórczych (przy czym, jak to zwykle

bywa, najwięcej do powiedzenia miały osoby nie mające o sprawie pojęcia). Grozą

powiało po Polsce i świecie. Ekowojownicy zatarli radośnie (oficjalnie – z troską) ręce i

gromko zaprotestowali przeciwko wszystkiemu, co ma przymiotnik „jądrowy” w nazwie.

Niemiecki „Ośrodek Badań Jądrowych” w Karlsruhe z obawy przed cofnięciem

finansowania przez rząd (notabene „zielonych”) zmienił swoją nazwę na „Ośrodek

Badawczy”, a ceniona metoda obrazowania ludzkiego ciała, bazująca na „magnetycznym

rezonansie jądrowym” przyjęła nazwę „obrazowania magnetycznym rezonansem”, czyli

MRI. Niestety bardzo wiele przerażonych kobiet w Europie i ZSRR poddało się aborcji dla

uniknięcia urodzenia popromiennego mutanta. Dziennikarze zaś nabrali wiatru żagle i

zaczęli dostrzegać w okolicach Czarnobyla potworne kurczaki-mutanty wielkości strusia, a

nawet sugerowano możliwość powrotu na Ziemię dinozaurów. Nakręcono też kilka filmów,

m. in. „Czarnobyl, autopsja chmury” oraz nieco później „Igor – dziecko Czarnobyla”, które

przedstawiały wierutne bzdury na temat skutków awarii (co wytknęły autorom środowiska

naukowe). Bzdury te, niestety, trafiały na podatny grunt społeczny. Świat żył wówczas w

strachu przed wojną jądrową, a obie strony potencjalnego konfliktu pilnie dbały o to, by

przeciwnik bał się ich broni.

Należy przypomnieć, że to co określano „wybuchem reaktora jądrowego” nie miało nic

wspólnego z wybuchem jądrowym, mieliśmy bowiem do czynienia z dwoma wybuchami:

wpierw pary, a następnie wodoru. Stało się to na skutek wydzielenia dużej ilości ciepła z

paliwa jądrowego i zapalenia się grafitowego moderatora w reaktorze, czemu towarzyszyło

intensywne wydzielania się wodoru, który w zetknięciu z tlenem spowodował wybuch. W

jego wyniku do atmosfery wydzieliła się ogromna ilość materiału promieniotwórczego (8 x

10 18 Bq, czyli zaledwie 200 razy mniej niż ze wszystkich wybuchów jądrowych). Pomimo

ewidentnych różnic, w powszechnej świadomości wybuch reaktora i wybuch bomby

atomowej niczym się nie różnią, a konsekwencjami obu „muszą być” mutacje u potomstwa

osób napromieniowanych, nie mówiąc o rozwinięciu się chorób nowotworowych u tych

osób. W wyniku strachu przed potencjalnymi mutacjami potomstwa, gwałtownie wzrosła

liczba aborcji – na Białorusi i Ukrainie w latach 1986-1987 liczba aborcji sięgnęła ok.1/3

wszystkich urodzeń w Europie Wschodniej!. Ten strach nie był wynikiem niewiedzy – był

wynikiem wiedzy, tyle że nabytej z zupełnie nieodpowiedzialnych w tym względzie

mediów, które wbrew oczywistym faktom, jednoznacznie wskazującym, że wśród

potomstwa ofiar bombardowań Hiroszimy i Nagasaki, które otrzymały dziesiątki i setki razy

wyższe dawki w ok. 10 15 razy (!) krótszym czasie, nie stwierdzono zmian genetycznych.

Również rzetelna wiedza na temat rozwoju nowotworów w wyniku napromienienia bardzo

rozmija się z powszechną opinią, u której podłoża leży radiofobia czyli strach przed

jakąkolwiek dawką promieniowania.

W roku 1986, poza nielicznymi wyjątkami, niemal wszyscy wierzyli, że nawet najmniejsza

dawka promieniowania, bliska zerowej, powoduje powstawanie nowotworów. Paradygmat

ten był administracyjnym założeniem, przyjętym w roku 1959 dla ochrony radiologicznej

stosunkowo małej grupy ludzi zawodowo narażonych na promieniowanie jonizujące.

Założenie to, nie udowodnione naukowo, wg określenia jednego ze specjalistów od

ochrony radiologicznej upraszczające „buchalterię” ochrony radiologicznej, uzyskało rangę

dogmatu i stało się najważniejszym źródłem czarnobylskich obaw. Obecnie jest ono

poddawane krytyce, nagromadzono bowiem wiele danych epidemiologicznych i

eksperymentalnych wskazujących na jego fałszywość. Oparte na nim procedury ochrony

radiologicznej prowadzą do niebotycznie wysokich wydatków stojących w rażącej

dysproporcji do kosztów ochrony przed innymi, znacznie ważniejszymi zagrożeniami.

Hipotetyczne uratowanie jednego życia ludzkiego przez wprowadzenie do amerykańskiej

energetyki jądrowej przepisów opartych na tym paradygmacie kosztuje, jak oceniono, 2,5

mld USD. Natomiast koszt szczepień ochronnych przeciw dyfterytowi, krztuścowi i odrze

naprawdę ratujących życie, wynosi w Trzecim Świecie 50-100 USD na osobę. Na takie

szczepienia jednak chronicznie brakuje pieniędzy. Również koszty wspomnianego

paradygmatu, leżącego u podstaw decyzji działań podjętych w wyniku awarii w

Czarnobylu, to miliardy niepotrzebnie traconych dolarów.

Przejdźmy wreszcie do opisu elektrowni w Czarnobylu, przebiegu awarii oraz pierwszych

dni po katastrofie. Zastanówmy się, czego nas nauczyła ta awaria i jakich jej konsekwencji

możemy się spodziewać w przyszłości. Tę „lekcję Czarnobyla” powinniśmy wszyscy

odrobić, choćby po to aby zracjonalizować nasz strach przed promieniowaniem i

energetyką jądrową.

▲Do spisu treści H

2. Energetyka jądrowa

Elektrownia to zakład przemysłowy przetwarzający na energię elektryczną inne rodzaje

energii. Elektrownie klasyfikuje się wg rodzaju przetwarzanej energii bądź rodzaju jej

nośnika. Najczęściej są to elektrownie cieplne w tym elektrownie paliwowe (energia

chemiczna spalanego paliwa), elektrownie geotermalne (energia cieplna wnętrza Ziemi),

elektrownie maretermiczne (energia cieplna wód morskich), elektrownie jądrowe (energia

wiązań jąder atomów) oraz elektrownie słoneczne czyli helioelektrownie (energia promieni

słonecznych).

Podstawowym urządzeniem elektrowni jest generator prądu napędzany turbiną parową,

tłokowym silnikiem spalinowym, lub turbiną gazową. W elektrowniach jądrowych (EJ)

generator prądu jest napędzany turbiną parową (turbogenerator). Ciepło pary wodnej po

przejściu przez turbinę jest jeszcze stosunkowo duże, stąd często wykorzystuje się je do

celów grzewczych (elektrociepłownie).

„Sercem” każdej EJ jest reaktor, w którym ciepło uzyskuje się z kontrolowanej reakcji

łańcuchowej rozszczepienia jąder atomów paliwa (np. uranu-235) przy udziale wodnego,

grafitowego lub berylowego moderatora spowalniającego powstałe neutrony, dzięki czemu

zwiększa się prawdopodobieństwo zainicjowania przez nie kolejnej reakcji rozszczepienia.

Przebieg reakcji reguluje się przez wsuwanie lub wyciąganie z rdzenia (zawierającego

paliwo jądrowe) tzw. prętów sterujących wykonanych z materiałów pochłaniających

neutrony (izotopy boru lub kadmu). Przez rdzeń przepływa chłodziwo, które chłodząc

rdzeń samo silnie nagrzewa się. Woda jest bardzo dobrym chłodziwem z uwagi na jej

duże ciepło właściwe, ale musi być utrzymana pod dużym ciśnieniem dla uniknięcia

wrzenia w temperaturze rzędu kilkuset stopni Celsjusza. Ciepło pobrane w reaktorze

zostaje oddane w wymienniku ciepła wodzie obiegu wtórnego lub wodzie w wytwornicy

pary, która zasila turbogenerator. Temperatura tej pary i jej ciśnienie muszą być

odpowiednio wysokie, aby zapewnić wysoką sprawność turbiny. Po przejściu przez turbinę

para jest chłodzona i skroplona wraca do wytwornicy pary.

Pierwszą większą elektrownię zbudował w 1882 T.A. Edison w Nowym Jorku. Wytwarzała

ona prąd stały zasilający 1284 żarówki. W 1891 w Laufen (Niemcy) M. Doliwo-Dobrowolski

zbudował pierwszą elektrownię wodną z trójfazową prądnicą prądu zmiennego. Pierwszą

EJ wybudowali Rosjanie 1954 w H Obnińsku H (90 km od Moskwy).

Najszerzej rozpowszechnionym typem reaktora energetycznego jest wodny reaktor

ciśnieniowy (PWR). Jego schemat pokazano na rys.1. Dla lepszego poznania reakcji

rozszczepienia i zasady działania reaktora PWR namawiamy Czytelnika do odwiedzenia

przyjaznej czytelnikowi dydaktycznej strony internetowej

http://www.ipj.gov.pl/pl/szkolenia/nupex/ H . Polecamy też strony w języku angielskim

http://science.howstuffworks.com/nuclear-power.htm H i H www.world-nuclear.org H .

Wliczając koszt unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych powstałych podczas

pracy EJ koszt 1 kWh energii elektrycznej wytwarzanej w takich elektrowniach jest

porównywalny z kosztem energii uzyskanej w konwencjonalnych elektrowniach cieplnych.

Zasoby kopalne, na których opiera się dzisiejsza energetyka konwencjonalna szybko się

wyczerpują. Jak się ocenia, opłacalne do wydobycia zapasy ropy naftowej starczą na

około 30 lat, gazu na 60 lat, węgla na ok. 200 lat. Przy obecnej technologii uranowych

reaktorów energetycznych zapas paliwa starczyłby także na niezbyt długi okres ok. 50 lat,

jednak przy rozwoju reaktorów powielających – już na 3000 lat, a reaktorów powielających

opartych na torze – aż na 6300 lat. Hipotetyczne wykorzystanie wszystkich zasobów uranu

i toru w skorupie ziemskiej pozwoliłoby zapewnić bezpieczeństwo energetyczne przez

ponad 200 miliardów lat, podczas gdy przewidywany czas życia naszej planety wynosi ok.

5 miliardów lat. Tak się dzieje się dzięki nadzwyczaj wysokoenergetycznej reakcji

rozszczepienia jąder niektórych izotopów, na której bazują reaktory jądrowe. Z 1kg

obecnie najczęściej używanego paliwa jądrowego ( 235 U), można uzyskać tyle energii

elektrycznej, co z 3000 ton węgla lub 1600 ton benzyny. Jednocześnie zagrożenia

środowiska naturalnego i życia ludzi w przypadku EJ są mniejsze niż w przypadku

elektrowni zasilanych węglem. Wynika to z bardzo rozbudowanych systemów

zabezpieczeń współczesnych EJ, porównywalnych do zabezpieczeń stosowanych w

przemyśle kosmicznym. Jeśli w końcu XXI wieku nastąpiłby rozwój energetyki opartej na

syntezie jądrowej, a nie na reakcji rozszczepienia jąder, to biorąc pod uwagę zasoby

deuteru w oceanach i litu w skorupie ziemskiej, obecnie rozwijana technologia pozwoliłaby

zaspokoić potrzeby energetyczne ludzkości przez ok. 60 mln lat.

Rys. 1 Schemat konstrukcji reaktora wodnego wysokociśnieniowego (PWR)

Obecnie trwają usilne poszukiwania tzw. energii alternatywnych, co jest podyktowane

chęcią zapewnienia ludzkości większych zasobów energetycznych bez narażania ich na

ewentualne skutki promieniowania jonizującego. Choć skutki awarii w Czarnobylu

jednoznacznie wskazują, że to narażenie jest bezzasadnie wyolbrzymione (będziemy na

ten temat mówili w dalszych częściach niniejszego opracowania), jest rzeczą potrzebną

poszukiwanie wszelkich skutecznych i ekonomicznie opłacalnych źródeł energii. Warto

jednak uświadomić sobie, że przy obecnych możliwościach technologicznych,

zaspokojenie potrzeb energetycznych Europy Zachodniej przy wykorzystaniu jedynie tzw.

odnawialnych źródeł energii wymagałoby:

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: