ernobilnuklearna eksplozija Sadraj Uvod Cilj testa Opis testa

Černobil-nuklearna eksplozija

Sadržaj: �Uvod �Cilj testa �Opis testa �Tok događaja �Greške(dugme L 50, vertikalne šipke)

Uvod � Černobilska katastrofa je nuklearna nesreća koja se dogodila 26. aprila 1986. u nuklearnoj elektrani Lenjin u blizini grada Pripjat u Ukrajini. Smatra se da je to najveća ekološka katastrofa u istoriji nuklearne energije. � Elektrana se sastojala od 4 reaktora tipa RBMK-1000, svaki reaktor je proizvodio 1 GW električne energije, a sva četiri reaktora su zajedno proizvodili oko 10% ukupne električne energije trošene u Ukrajini. Prva eksplozija na četvrtom reaktoru je prouzrokovala dalje eksplozije koje su praćene oslobađanjem velike količine radioaktivnog otpada u atmosferu. Radioaktivni oblaci prekrili su gotovo cijelu Evropu. Iz oblasti je evakuisano preko 100. 000 stanovnika. Pripjat je danas napušten i nalazi se u centru zabranjene zone. Nuklearna elektrana je zatvorena 15. decembra 2000. godine

� Izgradnja reaktora broj 1 je počela 1970. godine. Počeo je sa radom 1977. godine, a zatim su slijedili i reaktor broj 2 (1978), broj 3 (1981) i broj 4 (1983). Još dva bloka, reaktor broj 5 i 6, su bili pod izgradnjom u vrijeme nesreće. � Černobilska elektrana (Lenjinova memorijalna nuklearna elektrana Černobil) se nalazi u blizini grada Pripjata u Ukrajini, 18 km sjeverozapadno od grada Černobilja, 16 km od granice sa Bjelorusijom i oko 110 km sjeverno od Kijeva.

Cilj testa � Do nesreće u elektrani je došlo usljed testa na reaktoru. Testom je trebalo da se utvrdi da li električni generator, u slučaju da se turbogenerator ugasi, može u narednih 40 -50 sekundi da obezbjedi dovoljno električne energije za sistem hlađenja reaktora dok se ne uključe dizel-agregati (testirao se slučaj kada bi došlo do prekida spoljašnjeg napajanja električnom energijom). � U stabilnom radu, značajan udio (oko 7%) snage nuklearnog reaktora ne dolazi od fisije, već od toplote raspada njegovih akumuliranih fisionih produkata. Ova toplota se održava neko vrijeme po zaustavljanju lančane reakcije (npr. nakon gašenja elektrane u slučaju nužde) i obično zahtjeva aktivno hlađenje da bi se izbjeglo oštećenje jezgra. RBMK reaktori, kao što su oni u Černobilju, su koristili vodu kao rashladno sredstvo. Reaktor 4 u elektrani Černobilj se sastojao od 1600 pojedinačnih kanala za gorivo, a svaki je zahtjevao protok vode od oko 28. 000 litara na sat.

� Pošto je pumpama za hlađenje potrebna električna energija da ohlade reaktor nakon njegovog gašenja, u slučaju havarije na električnoj mreži, reaktori u Černobilju su imali tri dizel-generatora u rezervi. Oni su mogli biti pokrenuti za 15 sekundi, ali bi im bilo potrebno 60 -75 sekundi da postignu punu brzinu i dostignu snagu od 5, 5 MW potrebnih da bi se pokretala jedna glavna pumpa.

� Da bi se prevazišao prekid u napajanju od oko jednog minuta, što je ocjenjeno kao neprihvatljiv bezbjedonosni rizik, pretpostavilo se da bi rotaciona energija dobijena od parne turbine (koja bi se i dalje obrtala zbog zaostalog pritiska pare) mogla iskoristiti da se proizvede potrebna električna energija. Analize su pokazale da bi ovaj zaostali momenat i pritisak pare mogli biti dovoljni da se pokreću rashladne pumpe oko 45 sekundi i tako premoste prazninu između trenutka prekida spoljašnjeg napajanja i trenutka dostizanja pune snage rezervnih agregata.

� Ovu mogućnost je trebalo eksperimentalno potvrditi, a prethodni testovi su se okončali neuspješno. Turbogenerator se suviše brzo gasio i prekidao sa radom i zato nije obezbjeđivao dovoljno energije za vodene pumpe sistema za hlađenje. Kako bi ironija bila veća, svrha testa je bila prije svega povećavanje sigurnosti reaktora. Takođe, bitno je napomenuti da test koji je trebalo da se sprovede nije imao odobrenje od organa koji su bili odgovorni za nuklearnu bezbjednost reaktora u SSSR. Prvi test izvršen 1982. je pokazao da pobudni napon turbogeneratora bio nedovoljan jer nije održavao željeno magnetno polje nakon isključenja

� Sistem je modifikovan, pa je test ponovljen 1984, ali opet neuspješno. Test je pokušan treći put, ali je opet dao negativne rezultate. Na osnovu rezultata prethodnog testa, napravljena su izvjesna poboljšanja koja je trebalo ispitati. Ovakav test nije mogao da se izvrši dok je reaktor radio i proizvodio električnu energiju. Zato se sačekalo vrijeme kada je jedan od reaktora trebalo da se privremeno isključi. Pošto je reaktor broj 4 trebalo privremeno da se isključi radi održavanja, on je izabran za realizaciju novog testa. � Postoje dvije zvanične verzije o uzrocima katastrofe. Po prvoj, objavljenoj tokom avgusta 1986. godine, uzrok nesreće je isključivo greška operatera, po drugoj, objavljenoj 1991. godine, uzrok su greške u dizajnu samog reaktora, tačnije u vertikalnim

Opis testa �Operateri su počeli da snižavaju snagu reaktora �Cilj je bio, da se na snazi od 700 MW, isključi sistem za hlađenje u slučaju havarije, kako bi se odstranila mogućnost njegovog negativnog uticaja na eksperiment �Trebalo je isključiti 4 pumpe koje snabdjevaju hladnom vodom reaktor, i priključiti ih na turbogenerator koji će se isključiti u toku testa �Gašenje turbogeneratora

Tok događaja � Eksplozija se desila na 4. reaktoru Nuklearne elektrane „Lenjin“, u 01: 23 po moskovskom vremenu 26. aprila 1986. godine. Glavni uzrok nesreće je pre svega nedovoljno ispitana tehnologija ovog tipa reaktora i njegova nestabilnost pri niskoj snazi reaktora ali takođe ne treba zanemariti ljudski faktor, loše upravljanje i nedovoljno iskustvo operatera reaktora. Te večeri, kada se dogodila nesreća, predviđena je realizacija eksperimenta na reaktoru. � Zanimljivo je napomenuti, da prilikom spuštanja kontrolnih šipki od olova u RBMK reaktor, koje su trebale da snize nastanak neutrona i postepeno zaustave lančanu reakciju, dolazi do povećanja reaktivnosti u reaktoru, što je naravno obrnuto od glavne funkcije tih šipki. Ova osobina reaktora je bila poznata ali vjerovatno nedovoljno istražena i objašnjena u to vrijeme. Ujedno, ta osobina će i dovesti do povećanja reaktivnosti reaktora što je rezultovalo snažnom eksplozijom.

� Kada je test počeo, operateri su krenuli sa snižavanjem snage reaktora. Reaktor je na snazi od 200 MW bilo veoma teško kontrolisati i stoga su operateri izvadili veliki broj šipki za regulaciju (u reaktoru je ostalo samo 6 do 8 šipki što je bilo protiv pravila i propisa). � Po gašenju turbogeneratora, došlo je do povećanja pritiska u reaktoru a ujedno i do opadanja nivoa vode za hlađenje s obzirom da su pumpe usporavale zajedno sa ugašenim generatorom koji je obezbjeđivao energiju za njih. Došlo je nakon toga do povećanja temperature vode na ulazu u reaktor, što je ujedno povećavalo njegovu snagu do nekontrolisanog nivoa. Kako su operateri veći dio šipki za regulaciju snage već izvadili iz reaktora, nijesu imali čime da snize snagu istog. Operateri su se potpuno oslonili na dugme za automatsko gašenja reaktora u slučaju nesreće (L 50), ali kako su parametri u reaktoru bili nedopustivo visoki, ovaj sistem nije bio u mogućnosti da zaustavi rad.

Greške (faktori )koje utiču na rad reaktora � Postoje dvije zvanične verzije o uzrocima katastrofe. Po prvoj, objavljenoj tokom avgusta 1986. g uzrok nesreće je isključivo greška operatera, po drugoj, objavljenoj 1991. g uzrok su greške u dizajnu samog reaktora, tačnije u šipkama koje kontrolišu rad reaktora. � Među faktorima koji su doprineli nesreći je i svakako neadekvatno obučeno soblje. Direktor V. P. Brjukanov je prije transfera u Černobiljsku nuklearnu elektranu radio u termoelektrani na ugalj. Glavni inženjer Fomin je takođe imao iskustva samo na konvencionalnim elektranama. Djatlov, zamjenik glavnog inženjera, je imao nešto iskustva sa nuklearnim reaktorima na podmornicama.

� Djatlov je poslije nesreće isticao da su u uputstvima za rukovanje, dizajneri reaktora namjerno propustili da napomenu da su reaktori nestabilni na pojedinim opsezima rada. Operateri takođe nisu bili svjesni mane, ili bolje rečeno osobine kontrolnih šipki. Naime dio kontrolnih šipki, koje apsorbuju neutrone i time usporavaju reakciju kad se spuste u reaktor, je bio napravljen od grafita i to dio koji prvi ulazi u reaktor, što je dovelo do istiskivanja dijela tečnosti koja hladi reaktor. Usljed ovakvog dizajna, spuštanje kontrolnih šipki je dovodilo do kratkog povećanja aktivnosti u reaktoru prije smanjivanja. Greška je bila i u dugmetu L 50, koje u slučaju nesreće gasi cijelu nuklearnu elektranu, iako su bili uništeni svi dokumenti koji su govorili o tome.

Zanimljivosti � 1. Tokom topljenja jezgra nuklearnog reaktora, tri volontera su skočila u “radioaktivni bazen” kako bi otvorili cijev kroz koju su mogla da isteku radioaktivne supstance. � 2. Oni su preminuli odmah, ali su spriječili još jednu eksploziju koja je mogla da bude 10 puta veća i jača nego ona kada je Amerika bacila nuklearnu bombu na Hirošimu! � 3. Nivo radijacije je bio toliko veliki da su preminule morali da stavljaju u olovne kovčege. � 4. Oni koji su radili na čišćenju i sprečavanju još veće katastrofe mogli su da rade bezbjedno samo 40 sekundi, čak i u specijalnim odijelima protiv zračenja. � 5. Poslije prve eksplozije, Gajgerov brojač (tip detektora koji mjeri jonizujuće čestice) je u kontrolnoj sobi pokazao broj 3. 63 – bezbjedan nivo radijacije. � 6. Međutim, brojač je bio dizajniran tako da je 3. 63 ujedno i najveća vrijednost. Pravo očitavanje je bilo 15. 000!

� 7. Projekat “skloništa” koji je napravljen da pokrije i zaštiti nuklearnu elektranu košta dvije milijarde dolara – 29 000 tona čeličnih, olovnih i raznih drugih struktura. � 8. Sklonište, koje je u planu da se radi u narednim godinama, će biti veće od Kipa slobode u Njujorku! � 9. Stanovnicima Pripjata nije rečeno o kakvoj je katastrofi riječ čak dva dana od prve eksplozije. � 10. Da nekako i razumijemo što im nisu saopštili. Zbog panike i plana šta treba uraditi, ali ostatak svijeta je o katastrofi saznao tek kada su detektori za radijaciju počeli da “luduju” u Švedskoj. � 11. Radijacija je bila toliko jaka da su oči vatrogasaca koji su bili na licu mjesta promijenile boju iz braon u plavu!

� 12. Narodu je rečeno da treba da piju vodku, više nego uobičajeno, u nadi da će smanjiti šanse od nastanka raka (kancera) tiroidne žlezde (masovno ga je imalo stanovištvo koje je živjelo u okolnim gradovima i zemljama). � 13. Zona od skoro 500 kilometara kvadratnih oko elektrane je sada utočište mnogih divljih životinja. � 14. Zanimljivo je da su vukovi, lisice i još neke ugrožene vrste prebjegle tamo da žive kako bi bile nepristupačne lovcima. � 15. Na mjestu eksplozije pronađene su posebne vrste pečuraka koje žive tako što se hrane radioaktivnim otpadom! � 16. Zanimljivo je da su one pronađene na zidovima reaktora i da razlažu ozračene čestice u energiju. � 17. Ako želite da budete na mjestu događaja i pogledate sami “crnu tačku svijeta”, možete da zakažete turu preko interneta za samo 250 (američkih) dolara.

� 18. Ono što će Vam pomoći oko shvatanja mjera bezbjednosti je to što je direktor elektrane rekao da područje oko nuklearke i grada Pripjata neće biti naseljivo bar još narednih 20. 000 godina! � 19. Vojska je, koristeći specifične instrumente i artiljerijske granate ispunjene srebrnim jodidama, stvorila vještačke kišne oblake iznad tog područja. � 20. I posljednja zanimljiva činjenica je da je ta kiša stvorena sa namjerom da spere radioaktivne čestice koje su lebdjele u vazduhu, i “spusti” ih na zemlju kako ne bi nastavile da se kreću ka drugim gradovima i ostatku svijeta. � Da li sad dovoljno znate o nuklearnoj katastrofi u Černobilju? A sve je to bilo prije skoro 30 godina! A neki su mislili i da je Fukušima “mala stvar”…