 |
| Černobyl na mapě. |
Černobyl je malé město v Ukrajině, poblíž hranic Ukrajiny s Běloruskem který byl do soboty, 26. dubna 1986 úplně neznámý ve světě, a potom se stal symbolem katastrofy kvůli výbuchu v jaderném reaktoru a ten výbuch způsobil největší jadernou nehodu v historii. Jaderná elektrárna nebyla v samém městě Černobylu, byla vzdálena 18 kilometrů severozápadně od města. Tam byly vystaveny čtyři reaktory typu RBMK-1000, z kterých první byl dokončen roku 1977, a stavba čtvrtého bloku byla dokončena v prosinci 1983. Černobylská jaderná elektrárna vyráběla, když pracovaly všechny čtyři reaktory, kolem 10 % celkového množství elektrický energie Ukrajiny. O výbuchu v Černobylu se začalo mluvit v celém světě, lidé začali panikařit a kvůli podezření o nebezpečnosti sovětských jaderných zařízení sovětská vláda musela informovat veřejnost o svých jaderných projektech proto že výbuch v jaderném reaktoru způsobil obrovský radioaktivní mrak který se šířil nejen na státy bývalého Sovětského svazu, ale také zasáhl území východní, západní a severní Evropy a dokonce i některé východní části severní Ameriky.
Výbuch jaderného reaktoru číslo čtyři
Den před havárii, 25. dubna 1986 jsou v jaderné elektrárně testovány schopnosti turbín aby generovaly dostatečné množství elektrický energie pro pohybování bezpečnostních systémů samého reaktoru. S ohledem na to že je pro práci jaderného reaktoru RBMK-1000 potřebná voda která stále cirkuluje v jádru, pokud je jaderného paliva, cíl testů byl dozvědět se zdali můžou turbíny ve fázi hašení vyrobit dostatečně energie aby se uvedla do pohybu vodní pumpa o které závisí práce samého jaderného reaktoru. V pátek, 25. dubna začali přípravy na zkoušku turbín, nejdříve se postupně zmenšila také produkce elektřiny až na 50 % možnosti reaktoru, a pak se úplně neočekávaně vypnula regionální elektrárna která to území zásobovala elektřinou. Proto kontrolor z Kyjeva nařídil aby se postupně zmenšování odložilo proto že byl večer a elektřina byla potřebná celém okolí. Test je odložený a střídá se odpolední a noční směna, v noční směně je méně zkušených operátorů, kteří se na zkoušku nepřipravovali, a většina byla z elektráren které fungovaly na uhlí a vůbec neměli zkušenosti s jadernými elektrárnami.
 |
| Jaderný reaktor číslo čtyři po výbuchu. Viditelná jsou značná poškození reaktoru (uprostřed) a vedlejší stavby (dole). |
Kolem 23:00 večír kontrolor dal svolení ke pokračování testu a výkon reaktoru by měl být snížen z 3.2 GW na 0.7-1.0 GW aby se mohlo testovat nízký výkon reaktoru. Ale problém byl ten že noční směna nevěděla že první směna už postupně zmenšovala výkon reaktoru, oni všechno dělali podle pravidel a to způsobilo příliš rychlé klesání výkonu reaktoru. Operátoři mysleli že je důvod rychlém klesání výkonu reaktoru porucha u automatském regulátoru výkonu, což byl úplně chybné usuzování. Během rychlého klesání výkonu reaktoru, reaktor vyrábí více jaderně toxických produktů xenon-135 a skutečný výstupní výkon klesl až k 30 MW což je jenom 5% toho co se chtělo testováním nabýt. Potom operátoři aby zvýšili výkon vysunuli regulační tyče výše, než dovolily předpisy, ale to nepomohlo proto že se výkon zvýšil jenom na 200 MW což ještě stale nebylo dostatečně pro experiment. Přesto se přece rozhodli pokračovat dále, a v 01:05 byly spuštěny vodní pumpy poháněné turbínovým generátorem, vodní tok takto generovaný překročil meze stanovené bezpečnostní regulací a vodní tok se ještě zvýšil v 1:19. Přesně v 01:23:04 začal fatální experiment. Na kontrolním panelu nebylo žádné upozornění o nebezpečí. Přívod elektřiny do vodních pump byl vypnut, a turbína byla odpojena od reaktoru a z toho důvodu se zvětšilo množství páry v středisku reaktoru a tím se zvýšila i teplota a proto se v potrubí začaly vytvářet kapsy páry.
Princip práce reaktoru RMBK-1000 má velký dutinový koeficient. Dutinový koeficient (void coefficient) je číslo které slouží pro ocenění kolik se zmenšila nebo zvětšila termální produktivita jaderného reaktoru, a v tomto případě pozitivní dutinový koeficient prudce zvyšuje výkon reaktoru a s ohledem na to že se zmenšuje voda která absorbuje neutrony, reaktor se stává stále nestabilnějším a nebezpečnějším. V 01:23:40 operátoři zmáčkli tlačítko „AZ“ které se používají pro vypnutí v případě krize a tím se začaly zasouvat všechny regulační tyče, včetně manuálně ovládaných tyčí, které byly vytaženy dříve. Kvůli pomalému mechanismu spouštění regulačních tyčí které trvá 18–20 vteřin a také kvůli špatné konstrukci regulačních tyčí došlo ke zrychlení reakce. Zvýšená produkce tepla způsobila deformaci vedení regulačních tyčí který se zastavily potom co byly zasunuty do jedné třetiny a nebyly proto schopné zastavit reakci. Sedm vteřin později, v 1:23:47 vzrostl výkon reaktoru na asi 30 GW, vlastně desetkrát více než normální a začaly se tavit palivové tyče a tlak páry se rychle zvyšoval a to všechno způsobilo velký výbuch páry která pak odhodila a zničila kryt reaktoru a potrhla chladící potrubí a udělala obrovskou díru ve střeše. Jakmile byla odhozena část střechy, zahájil příval kyslíku, kombinovaný s extrémně vysokou teplotou reaktoru a grafitového moderátoru na regulačních tyčí, “Hoření grafitu”, a tento požár velkou měrou přispěl k rozptýlení radioaktivního materiálu na okolí.
Havárie a následky havárie
 |
| Následky jaderné havárie v Černobylu. Radioaktivní plyny se dostaly až ke Itálii a Německa. |
Po výbuchu situace byla velmi špatná a to kvůli dva důvody: nepřipravenost na možné nehody a nedostatek náležitého vybavení . Taková situace způsobila ještě větší a horší následky a chybných ocenění o tom co udělat. Hodnoty radiace v některých oblastech byly větší než 20.000 rentgenů za hodinu a smrtelná dávka je asi 500 rentgenů po více než 5 hodin. Proto některý dělnici v jenom několika minut byli ozáření a po několika dnů zemřeli. Negativní okolnost byla i ta že dělnici v elektrárně nevěděli kolik je vlastně velká radiace proto že během výbuchu byl zničeny přístroj na měření radiace, a všechny ostatní dozimetry měly malý limit (0.001 R/s) a ukazovaly že hodnoty radiace přesahují horní úrovně. Proto operátoři chybně předpokládali že je radiace kolem 3.6 R/h a vlastně byla kolem 5.600 krat větší. To dovolilo náčelníku směny, Alexandru Akimovi, předpokládat, že reaktor zůstal nedotčen, a ignoroval důkazy, jako například kousky grafitu a paliva reaktoru kolem budov a později ignoroval také údaje nového dozimetru který ukazoval velkou radiaci a tvrdil že je nový dozimetr vadný. Akimov zůstal se směnou v budově až do rána a pokoušel se do reaktoru pumpovat vodu, a přitom nikdo nenosil ochranný oblek. Následky toho byla smrt Akimova a ostatních během třech týdnu následujících po havárii. Ale počet obětí byl mnohem větší, brzy po havárii přijeli hasiči hasit oheň a jim nikdo neřekl že tu jde o výbuch jaderného reaktoru a s ohledem na to že nevěděli příčinu požáru, hasili ho vodou jako obyčejný požár. Požár byl uhašen kolem 5 hodin, ale mnoho hasičů utrpělo ozáření vysokými dávkami radiace.
27. dubna, den po výbuchu reagovala sovětská vláda a konfrontovaná s dostatečnými důkazy o vysoké úrovni radiace a s množstvím případů ozáření musela nařídit evakuaci blízkého města Pripjať. Od následků ozáření okamžitě zemřelo 29 lidů (hasičů, záchranářů a dělníků elektrárny), a kolem 350.000 lidů bylo evakuováno z kontaminovaného území kolem reaktoru. Podle ocenění OSN ještě 4.000 až 9.000 lidů zemřelo od následků jaderné havárie a podle ocenění černobylská havárie uvolnila tolik radioaktivní kontaminace jako 400 bomb z Hirošimy. Následky pro ekosystém v blízkosti reaktoru byly také katastrofální proto že na čtyř čtverečních kilometrů lesa kolem reaktoru stromy změnily barvu do fialově-hnědé a proto mu BBC dál jméno „Rudý les“ (Red Forest). Velký počet zvířat také zahynul a některá zvířata ztratila schopnost rozmnožování.
Možné důvody havárie
Existuji dvě základní hypotézy proč vlastně došlo k jaderné havárii v Černobylské jaderné elektrárně. Podle první hypotézy hlavním a jediným viníkem byli operátoři kteří byli v elektrárně, a podle druhé hypotézy se považuje že je viny jaderný reaktor RBMK-1000. Také existuje teorie spiknutí podle které se vědělo hned že RBMK reaktor má velký problém, ale ty informace byly úmyslně zatajené od operátorů a že je to základní důvod proč vlastně tam byli lidé kteří nevěděli nic o RBMK reaktoru.
Podle první hypotézy reaktor byl špatně navržený, vlastně důvod byl nebezpečně velký dutinový koeficient který zrychluje jadernou reakci jestli se ve vodě pro hlazení začnou dělat bubliny páry a pak dochází ke neovládatelné reakci, pokud nebylo vnější intervence. S druhé strany velmi významnou vadou reaktoru byla také konstrukce jeho regulačních tyčí. V jaderném reaktoru se regulační týče zasouvají do reaktoru aby zpomalily reakci, a u reaktoru RBMK tyče nebyly zcela naplněné; ve chvíli, kdy se zasouvaly, byla na prvních pár sekund chladící kapalina nahrazena dutými částmi regulačních tyčí, konce regulačních týči byly z grafitu a naplněný vodou a část která absorbuje neutrony a zastavuje reakci byly udělané z karbidu boru. Kvůli takové konstrukci v okamžiku když se regulační tyče, které mají reaktor zastavit, spouští do reaktoru, grafit který je neutronový moderátor, vlastně reakci v reaktoru urychlil. Kvůli tomu na začátku výkon reaktoru začal prudce růst, a ne klesat. Nepřipravení a nezkušení pracovníci nevěděli co se přesně stalo. Také voda proudí vertikálně jádrem co znamená že se teplota vody zvyšuje jak voda jde nahoru a dochází ke teplotním stupňování ve jádru. Ta voda se mění v páru proto že není dostatečně chlazená a zvyšuje se jeho reakčnost. V následku snižování nákladů na výstavbu reaktoru, nebyla konstrukce jeho protihavarijního pláště dostatečně dimenzována pro jeho velikost. Tato úsporná opatření umožnila únik radiací kontaminovaných látek, a reakce byla ještě větší kvůli vedlejších produktech štěpení skladovaných přes dva roky, vlastně odkdy reaktor začal s práci.
Hlavní důvody podle kterých byli viní pracovníci a operátoři jsou že pracovníci ignorovali nařizující postupy a bezpečnostní opatření i to kvůli nezkušenosti a nedostatečný komunikace mezi vedoucími bezpečnostními pracovníky a operátory. Navíc kvůli nedostatečnému proškolení operátoři a zvlášť kvůli tomu že noční směna nevěděla o žádných problémech a denní směna jim vůbec neřekla co je už uděláno a proto oni začali provádět experiment od začátku.
Černobyl dnes
 |
| Černobyl dnes. Uprostřed obrázku je betonový sarkofág který obklopuje fatální reaktor číslo čtyři. |
Před výbuchem bylo plánováno vystavět ještě dva reaktory, ale po havárii jaderného reaktoru číslo čtyři byly přerušené další práce na nedokončených reaktorech číslo pět a šest, a reaktor číslo čtyři byl zavřený a kolem něho rychle vztyčili 200 metrů betonu. Ukrajina ponechala kvůli nedostatku elektřiny v zemi tři zbývající reaktory v provozu. Ale dnes jsou všechny odstaveny, reaktor číslo dva po požáru v roce 1991, reaktor číslo jeden byl odstaven v roce 1996, a reaktor číslo tři v roce 2000 když ukrajinský prezident Leonid Kutchma během slavnostního zakončení provozu odstavil celou elektrárnu.
Ale betonový sarkofág (ve veřejnosti se takto nazývá ochranná vrstva betonu kterým byl zapečetěn reaktor číslo čtyři aby se zastavilo ozařování) byl dělaný rychle aby se co nejdříve zastavila radiace, rychle stárne a proto nedokáže trvalé účinně uzavřít reaktor. Podle některých ocenění je dostatečné malé zemětřesení aby se zhroutila střech sarkofágu a to by znamenalo nový radioaktivní mrak. Velký problém je také že do sarkofágu prosakuje voda a šíři radioaktivní materiály po celé zničené budově. Problém je také prach proto že se mnohé radioaktivní látky podobné popelu shromažďují a skladují. Kvůli tomu problému byl v roce 2001 instalován filtr vzduchu. Ukrajinská vláda v září 2007 schválila plán o stavbě ocelového krytu kolem reaktoru který bude stát kolem 1.4 miliard dolarů, a který bude dlouhý 200 metrů a široký 190 metrů. Jeho stavba by měla být ukončena v roce 2012. Když se zakončí stavba tohoto ocelového krytu měl by začít demontáž jaderného reaktoru.
Závěr
Černobylská jaderná havárie je největší jaderná havárie v lidské historii. Havárie upozornila svět na potenciální nebezpečí jaderné energie. Táto jaderná katastrofa ukázala jak vlastně drahé můžou být lidské chyby během práce s jaderními reaktory a přinutila vlády států které mají jaderné elektrárny aby hledaly nové a bezpečnější druhy jaderních reaktoru a aby zvětšily bezpečnostní opatření v jaderných elektrárnách. O tom zda li do havárie došlo kvůli nezkušeností pracovníků a operátorů nebo kvůli reaktoru se ještě stále vedou spory, i když pravděpodobně oba důvody způsobily jadernou havárii. 29 lidů zemřelo na nemoc z ozáření hned po výbuchu, a OSN předpokládá že jich od následku kontaminace okolí zemře ještě několika tisíc.
S ohledem na to že se stále více zvětšuje potřeba pro energii, zvětšuje se potřeba pro tento druh energie která na rozdíl od tradičních neobnovitelných zdrojů energie skoro vůbec nevypouští nebezpečné skleníkové plyny, a nové jaderné elektrárny jsou mnohem bezpečnější a spolehlivější a ještě důležitější také jsou ekologický přijatelné. Ale z tohoto příkladu bylo vidět že jsou chyby velmi drahý a proto je nutná největší možná opatrnost, musí se zvětšit bezpečnostní opatření, pracovníci musí být kvalifikování a velmi zkušení a jaderní reaktor musí být velmi kvalitně navržený. Jenom se takto bude moct zabránit nové katastrofě a zlepšit bezpečnostní princip práce jaderných elektráren které uspokojují 16 % celkových energetických potřeb. Na Černobylském příkladu se hodně toho mohlo naučit, a lidé naučili že jaderné elektrárny nejsou skoro vůbec nebezpečné jestli se dodržují bezpečnostních opatření. Problém je odkládání jaderného odpadů, zvlášť v chudých státech a také jsou nebezpeční teroristé kteří by mohli využit jaderní technologii. Na tom už pracuji mezinárodní organizace a vlády států které používají tento druh energie, ale, samozřejmě, risk vždy existuje.
|
