Antrajame „Černobylio“ epizode HBO miniserijai apie 1986 m. Avariją, kuri tapo baisiausia atominės energetikos katastrofa žmonijos istorijoje, padėtis yra gana bloga. Černobylio atominės elektrinės reaktoriaus Nr. 4 griuvėsiuose siautėja didelis gaisras. Netoliese esančio Pripyat miestelio ligoninė perpildyta radiacijos aukų. Mirtinos radioaktyviosios dulkės nutekėjo iš Sovietų Sąjungos ir į Švediją. Oras virš reaktoriaus pažodžiui švyti ten, kur buvo paveikta urano šerdis. Žmonės, vadovaujantys reagavimui į nelaimes, nusprendžia išpilti tūkstančius tonų smėlio ir boro.
Tuo labiau, kas nutiko per 1986 m. Balandžio mėn. Katastrofą. Bet kodėl pirmieji reaktoriai naudojo smėlį ir borą? O jei panaši branduolinė katastrofa įvyktų 2019 m., Ar tai vis tiek darytų ugniagesiai?
Jūs tikrai nenorite ugnies po atviru dangumi ant atviros branduolio šerdies
Deginančio branduolio šerdies ekspozicija ore yra problema bent dviem lygmenimis, - „Live Science“ pasakojo branduolinio reaktoriaus inžinierius ir Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign profesorius Kathryn Huff.
Jūsų pirmoji problema yra ta, kad jūs nuolat vykdote branduolio dalijimosi reakciją. Uranas išskiria neutronus, kurie plinta į kitus urano atomus ir juos skaido. Tie urano atomai išskiria dar daugiau energijos ir maitina visą karštą netvarką. Ši nebereaguojanti reakcija taip pat skleidžia neįtikėtiną tiesioginį spinduliavimą, keliantį mirtiną pavojų visiems, bandantiems prie jo priartėti.
Jūsų antroji susijusi ir daug rimtesnė problema yra ta, kad gaisras į orą išskiria daug dūmų, dulkių ir šiukšlių. Visas tas šlamštas išeina tiesiai iš branduolinio reaktoriaus, o dalis jo iš tikrųjų yra materija tiesiai iš branduolinio šerdies. Tai apima gana lengvų elementų, kurie susidaro, kai urano atomai suskyla, rūšių (arba izotopų) asortimentą.
„Tai yra pavojinga tokios avarijos dalis“, - sakė Huffas. "Tie izotopai, kai kurie iš jų, yra toksiški žmonėms. O kai kurie iš jų yra radioaktyvesni nei tie, su kuriais galėtumėte susidurti kasdieniame gyvenime. O kai kurie iš jų, be to, kad yra gana toksiški ir radioaktyvūs, yra labai mobilus aplinkoje “.
Mobilus šiuo atveju reiškia, kad tie izotopai gali patekti į gyvų daiktų kūnus ir sukelti problemų. Paimkite, pavyzdžiui, jodą-131, radioaktyvų jodo izotopą, kurį gyvos ląstelės elgiasi taip pat kaip įprastą jodą.
Dūmų kvape, pavyzdžiui, Černobylyje, yra daug jodo-131, kuris gali dreifuoti šimtus mylių. Jis gali patekti į upes ir patekti į augalus, gyvūnus ir žmones. Mūsų skydliaukės liaukos priklauso nuo jodo ir absorbuos jodą-131, kaip ir paprastas jodas, sukurdamos ilgalaikį rimtos radiacijos šaltinį mūsų kūne.
(Štai kodėl žmonės, nukentėjusioje vietoje iš karto po branduolinių katastrofų, turėtų vartoti jodo tabletes, užpildyti savo kūno atsargas ir neleisti jų tiroidams absorbuoti bet kurio radioaktyvaus izotopo.)
Smėlis ir boras
Smėlio ir boro išmetimas (tikrasis Černobylio mišinys taip pat sudarė molio ir švino) yra bandymas išspręsti tiek pirmą, tiek antrą problemą.
Smėlis užuodžia reaguojantį reaktorių, sugadindamas tą mirtino dūmų pliūpsnį. Ir boras, teoriškai, gali sukelti branduolinę reakciją.
„Branduoliniame reaktoriuje yra izotopų, dėl kurių reakcija vyksta, ir izotopų, dėl kurių reakcija vyksta lėtai“, - teigė Huffas.
Ji paaiškino, kad norint įvykdyti branduolinę grandininę reakciją, reikia surasti pakankamai radioaktyviųjų izotopų, kad jų neutronai, šaudydami į kosmosą, linkę patekti į kitus atominius branduolius, juos suskaidydami.
„Kai neutronas sąveikauja su izotopu, dėl jo branduolio struktūros yra tikėtina tikimybė, kad jis absorbuos neutroną“, - sakė ji. "Uranas, ypač uranas-235, yra linkęs absorbuoti neutroną ir tuoj pat suskaidyti. Tačiau boras yra linkęs tiesiog absorbuoti neutroną. Dėl savo branduolinės struktūros jis yra tarsi ištroškęs.
Išmeskite pakankamai boro ant veikiamos reaktoriaus Nr. 4 šerdies, teorija išėjo, ir jis sugers tiek daug tų laukinių šaudymo neutronų, kad reakcija sustos.
Tačiau Černobylio atveju boro ir kitų neutronų absorberių išmetimas į reaktorių pasirodė neveiksmingas, iš dalies dėl ad hoc sraigtasparnio dempingo metodo, kurio reikėjo dėl gamyklos projekto.
„Dėl intensyvios radiacijos žuvo keli pilotai“, - 1997 m. Pranešė BBC, pridurdama: „Dabar žinoma, kad nepaisant tų aukų, beveik nė vienas neutronų absorberis nepasiekė branduolio“.
Vis dėlto, pasak Huffo, sovietų taikytas principas - neutronų absorberiai reakcijai sustabdyti, kartu su medžiagomis išnaikinant radioaktyvius izotopus iš oro - buvo pagrįstas. O įvykus panašiai katastrofai, reagavimo komandos laikytųsi principo, pagrįsto ta pačia teorija.
Didelis skirtumas, pasak jos, yra tas, kad šiuolaikinės atominės elektrinės (bent jau JAV) yra suprojektuotos pačioms atlikti tą darbą.
Šiuolaikiniai reaktoriai yra daug saugesni ir daug geriau paruošti problemoms, tačiau vis tiek jie naudoja borą avariniuose vadovėliuose
Huffas ilgą laiką atkreipė dėmesį į tai, kad JAV (ir kiti tinkamai pažengę) branduoliniai reaktoriai yra daug mažiau linkę nei Černobylis susidurti su kokia nors katastrofa - niekada neveikia kaip karšta ir neveikia tvirtesniuose laivuose. Ir patys pastatai suprojektuoti atlikti didelę dalį darbų, kad būtų užgesinta branduolinio reaktoriaus ugnis ir radioaktyvusis pliūpsnis, pridūrė ji.
Šiuolaikiniai reaktoriai aprūpinti cheminiais purškikliais, kurie gali užtvindyti reaktoriaus pastatą, išstumdami iš oro radioaktyvius izotopus, kol jie galės ištrūkti. Ir skirtingai nuo Černobylio, JAV branduoliniai įrenginiai yra visiškai uždarose cemento ir armatūros konstrukcijose (armuoto plieno strypų tinklelis). Šie užklijuoti korpusai yra per daug sukurti, kad bent jau teoriškai net reikšmingas sprogimas jų nepažeistų. Jūs galite sudužti nedidelę srovę į vieno iš šių pastatų šoną, o ji neišleis šerdies. Tiesą sakant, atlikdama bandymą, JAV vyriausybė tą patį padarė 1988 m. Tuščiame talpykloje. NRC teigia, kad tyrimai dėl didelio reaktyvinio vandens dar tebevyksta.
Visa tai, kas daro Černobylio masto katastrofą mažai tikėtiną, nors Susirūpinusių Mokslininkų Sąjunga rašo, kad mažesni (tačiau vis dar pavojingi) radiacijos nutekėjimai yra reali grėsmė, kuriai JAV nėra tinkamai pasirengusi.
JAV branduolinės energetikos reguliavimo komisija (NRC) kiekvienam iš 98 šalyje veikiančių branduolinės energetikos reaktorių parengė šimtų puslapių avarinius vadovus. Jame išdėstytos instrukcijos, ką reaguojantieji turėtų daryti esant visokioms tikėtinoms ar labai mažai tikėtinoms ekstremalioms situacijoms).
Šiuos vadovus paprasta anglų kalba galima rasti NRC tinklalapyje. Čia yra Palo Verde, didelėje gamykloje vakarų Arizonoje. Galite rasti instrukcijų, kada reikia įmesti daug boro į šerdį (kai tik reaktorius nesugeba normaliai išsijungti). Ji pamatė, ką daryti, jei priešiškos jėgos užpuola gamyklą (be kita ko, pradėkite rengti regioninę evakuaciją, kai paaiškės, kad pajėgos gali sukelti didelį radiacijos nutekėjimą). Jei į atmosferą patenka didelis kiekis radioaktyviųjų medžiagų, sakoma, kas skelbia evakuaciją (Arizonos gubernatorius, remdamasis aikštelės priežiūros institucijų rekomendacijomis).
Šie planai nėra labai detalūs apie Černobylio stiliaus įvykius, nors nuo rugsėjo 11 dienos NRC parengė ekstremalių nelaimių gaires. Vis dėlto, pasak Huffo, kovojant su ugnimi dėl atviro urano šerdies, visada reikės daugiau ar mažiau išgalvotų boro ir smėlio išmetimo versijų.
