Чернобил, 40 години по-късно: Как най-тежката ядрена катастрофа в света определя състоянието на ядрената енергетика днес

В 01:23 часа на 26 април 1986 г. рутинно изпитване за безопасност в един от реакторите на АЕЦ „Чернобил“ – намиращ се в днешна Украйна, а по онова време част от Съветския съюз (СССР) – води до експлозия, която предизвика това, което се смята за най-тежката ядрена катастрофа в историята.

Но катастрофата е могла да бъде предотвратена. В блок 4, един от четирите реактора RBMK-1000 с графитен модератор на централата, техниците провеждат експеримент с много сериозни недостатъци – експеримент, който по много начини е обречен на провал.

Една грешка води до друга, докато малко след полунощ силен взрив разкъсва реактора и изпуска огромни количества радиация в атмосферата. Над 100 радиоактивни елемента, десетки милиони кюри, се разнасят из континента в продължение на 10 дни.

Катастрофата отнема живота на десетки хора непосредствено след нея. Истинският брой на жертвите се покачва много повече, като научните организации оценяват, че в крайна сметка смъртните случаи, свързани с радиацията, достигат 4 000 – въпреки че някои проучвания посочват цифра от 60 000, а организации като „Грийнпийс“ цитират числа, надхвърлящи 100 000.

Това води и до разселването на повече от 300 000 души. Цели градове са евакуирани.

В отговор на това съветското правителство създава обширна зона за изключване, простираща се на 19 мили (30 км) около централата. Голяма част от нея и до днес остава необитаема. Сега, 40 години след инцидента, Чернобил е едновременно предупреждение и урок, като неговото наследство все още определя подхода на света към ядрената безопасност.

Катастрофата

Нищо в тази катастрофа не се дължи на една-единствена грешка. Именно това, в много отношения, я направи толкова фатална.

Реакторите RBMK-1000, построени от Съветския съюз в Чернобил, са по-евтини и по-бързи за изграждане от западните модели, но имат един критичен недостатък: положителен коефициент на празнота, което означава, че когато охлаждащата течност се превръщаше в пара, реакцията се ускорява, вместо да се забавя. Това е самоусилваща се верига, вградена в конструкцията.

Непознавайки рисковете, операторите изключват механизма за регулиране на мощността на реактора и аварийната система за охлаждане на ядрото (ECCS). Те също така изтеглят по-голямата част от контролните пръти от ядрото, оставяйки реактора нестабилен, тъй като той продължава да работи само на 7% от мощността си.

Д-р Валерий Кашпаров, радиоеколог и професор в Украинския институт по селскостопанска радиология (UIAR) към Националния университет по биотехнологии и продоволствени науки (NUBiP), потвърждава, че аварията е резултат от съвкупност от фактори. Сред тях са закъснялото изключване на реактора и попадането в йодна яма (наричана още ксенонова яма).

Грешките на операторите, включително нарушения на протоколите за безопасност и изваждането на повечето абсорбиращи пръти, също изиграват роля. Освен това, присъщи конструктивни недостатъци допринасят за катастрофата, по-специално графитните крайни превключватели на прътите, абсорбиращи неутрони.

Нестабилните условия скоро достигат критична точка. Верижната реакция в графитния ядрен блок води до експлозия на пара, която разкъсва реактора и издига огромния му капак с тегло 1000 тона. Без защитна бариера, изложеният ядрен блок започва да гори и изпуска радиоактивни частици в атмосферата. Междувременно частичното стопяване на ядрото нанася допълнителни щети на реактора.

Радиоактивно замърсяване и последствия

В резултат на експлозията във въздуха се разпръсват над 5 % от ядрото на реактора — повече от 100 радиоактивни елемента, включително целия запас от ксенон и приблизително половината от йода и цезия.

Радиационното ниво в околността надхвърля 200 рентгена на час, като в някои зони достигна 15 000 Р/ч — нива, които са смъртоносни в рамките на минути. Това води до смъртта на 28 работници, които участват в почистването след аварията.

Д-р Георг Щайнхаузер, професор по приложна радиохимия във Виенския технологичен университет (TU Wien), който провежда обширна работа на терен в зоната за изключване на Чернобил (CES), установява, че както екипът на реактора, така и пожарникарите са били изложени на силна радиация.

Въпреки това експлозията е само началото. Само за няколко дни радиоактивният облак замърсява обширна територия от днешните Украйна, Беларус и Русия и достигна до по-голямата част от останалата Европа.

Докато замърсяването достига най-високите си нива в близост до централата, радиоактивният дъжд засяга 40 процента от Европа. Той се разпространява до Азия и Северна Африка и дори достига Северна Америка чрез атмосферно пренасяне.

В резултат на това са проведени масови евакуации. Град Припят – дом на 50 000 души и разположен на по-малко от две мили от централата – е евакуиран едва 36 часа след експлозията. Общо 340 000 души са разселени между 1986 и 1994 г. Около пет милиона остават в замърсените райони.

Проучвания свързват продължителното излагане на йонизиращо лъчение от радиоактивен дъжд с повишен риск от заболявания, най-вече левкемия и рак на щитовидната жлеза, особено сред децата.

Четири десетилетия по-късно

При липсата на човешка дейност природата в района на аварията до голяма степен се е възстановила. Все още обаче остава под въпрос дали хората могат безопасно да се завърнат.

Всъщност се очаква зоната за безопасност да съществува в продължение на хилядолетия, главно поради радиоактивни изотопи, като например частици гориво, съдържащи плутоний, с период на полуразпад от 24 000 години.

Значителна част от радиоактивния дъжд от 1986 г. се състои от дългоживеещи изотопи. Към тях спадат цезий-137 и стронций-90, които могат да останат в околната среда в продължение на стотици години.

Междувременно блок 4 е запечатан с импровизиран саркофаг, който просъществува до 2016 г. През 2018 година той е сменен с нов защитен саркофаг, който е по-висок от Статуята на свободата и чието изграждане отнема около две десетилетия и според информациите се очаква да изолира цялата зона на катастрофата в продължение на век. Той обаче е частично повреден от удар с дрон през февруари 2025 г.

Важни извлечени поуки

Макар вече да не се счита за реалистичен сценарий за индустрията, Чернобил предоставя важни поуки за бъдещето на ядрената енергетика. Съвременните стандарти за безопасност и радиационна защита до голяма степен се основават на поуките от аварията.

Въпреки че съвременните реактори използват различни конструкции, те не са напълно защитени от тежки аварии. Сложността на технологията, при която много компоненти взаимодействат бързо, означава, че все още могат да бъдат допуснати грешки.

Само три години преди аварията в Чернобил шефът по безопасността на Международната агенция за атомна енергия (МААЕ) заявява, че значителна загуба на охлаждаща течност е „практически невъзможна“ в съветските реактори. Катастрофата обаче доказва обратното.

Днес много страни разработват свои ядрени реактори от ново поколение и е изключително важно към подобни проекти да се подхожда с огромно внимание, прозрачност и безкомпромисни мерки за безопасност, включително ясни планове за действие при извънредни ситуации. Решенията в тази сфера следва да се вземат само след информиран обществен дебат и пълно разбиране на потенциалните рискове.

Източник: InterestingEngineering