Dezastrul centralei nucleare de la Cernobîl și efectele sale de lungă durată

Dezastrul de la Cernobîl din 1986 a avut loc la o centrală nucleară din RSS Ucraineană. Unul dintre cele patru reactoare din centrală a explodat din cauza condițiilor instabile și a lipsei procedurilor de siguranță. Dezastrul a lăsat zonele din jurul reactorului expuse la materiale radioactive dăunătoare, care au călătorit și în alte zone, inclusiv în actuala Belarus și Federația Rusă. Studiile efectuate asupra radiațiilor din zonă au relevat că dezastrul a dus la o serie de probleme de sănătate și de mediu, împreună cu decesele survenite la scurt timp după eveniment.

Ce a provocat dezastrul de la Cernobîl?

Centrala nucleară de la Cernobîl a fost construită la sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor '80. Acesta a constat din patru reactoare RBMK, care puteau genera până la 1.000 de megawați de energie electrică per reactor. RBMK este un reactor cu apă ușoară în fierbere, proiectat sovietic, care utilizează combustibil cu dioxid de uraniu. Uzina era staționată în nordul Ucrainei de astăzi, la aproximativ 130 de kilometri nord de Kiev și la aproximativ 20 de kilometri sud de granița cu Belarus. Reactorul RBMK Unitățile 1 și 2 au fost construite în anii 1970, iar Unitățile 3 și 4 au fost finalizate până în 1983. Planurile pentru reactoare suplimentare erau în vigoare când a avut loc dezastrul.

La 25 aprilie 1986, a fost efectuat un test în timpul unei opriri de întreținere de rutină pentru a vedea dacă reactorul ar putea produce energie electrică pentru echipamentele de urgență în cazul în care stația ar fi pierdut puterea. Cu toate acestea, testul a fost efectuat atunci când reactorul era într-o stare instabilă. Puterea a fost redusă semnificativ sub nivelul la care ar fi trebuit să se stabilească starea reactorului înainte de oprire. Reactorul RBMK are un coeficient de gol pozitiv , ceea ce înseamnă că producția de abur crește atunci când puterea este crescută sau debitul de apă este scăzut. Acest proces face ca și temperaturile combustibilului să crească. Când nivelurile de putere sunt foarte scăzute, face ca coeficientul de gol pozitiv să devină dominant. Ca rezultat, creează condiții instabile pentru reactor și îl face vulnerabil la supratensiuni sporadice.

Operatorii uzinei au încercat să crească nivelul de putere până la o stare stabilizată. Tijele de control sunt folosite pentru a ajuta la menținerea controlului reactorului. Cu toate acestea, doar o mână de tije au fost folosite în timpul testului, comparativ cu cele 30 de tije minime necesare pentru operațiuni în siguranță. În efortul de a menține puterea constantă, operatorii au îndepărtat majoritatea tijelor de control. Acest lucru a compromis și mai mult starea reactorului. Pe măsură ce operatorii au continuat să încerce să mențină puterea și presiunea aburului, au decis să scadă cantitatea de apă necesară pentru a răci reactorul. O explozie de abur a avut loc din cauza creșterii producției de căldură și abur, iar oa doua explozie a urmat câteva secunde mai târziu.

Prima explozie a distrus miezul reactorului și a făcut ca capacul reactorului să fie ridicat. De asemenea, a provocat ruperea a peste 1.500 de tuburi de presiune. Miezul reactorului a fost expus în urma celei de-a doua explozii de abur, care este în mare parte responsabilă pentru eliberarea de materiale radioactive în mediu. Exploziile au avut loc în jurul orei 1:23 a.m., pe 26 aprilie 1986. Evaluările accidentului au stabilit că cauza exploziilor s-a datorat lipsei de proceduri de siguranță din partea operatorilor centralei și unor defecte în proiectarea reactorului. .

Consecințe imediate ale accidentului

Fragmente și grafit fierbinte au fost aruncate din canalele de combustibil și din reactor. Au început o serie de incendii, care au contribuit la eliberarea mai multor materiale radioactive în atmosferă. Pe parcursul zilei de 26 aprilie, sute de tone de apă au fost injectate într-o jumătate din reactor care era încă parțial intact. Injectarea apei în reactor a fost oprită după ce au crescut îngrijorările cu privire la posibila scurgere de apă în reactoarele 1 și 2. Mii de tone de nisip, argilă, bor și alte materiale au fost aruncate în miezul reactorului pentru a stinge focul de la miez și pentru a preveni eliberarea altor particule radioactive. Acest proces a avut loc timp de aproximativ nouă zile.

Un operator a murit când au avut loc exploziile, iar un altul a murit în spital câteva ore mai târziu, în urma rănilor. În 36 de ore de la accident, aproximativ 49.000 de locuitori din orașul din apropiere Pripyat au fost evacuați din zonă. În termen de trei săptămâni de la accident, aproximativ 116.000 de oameni care locuiau pe o rază de 30 de kilometri de uzina de la Cernobîl au fost mutați în zone mai puțin contaminate. În 1986 și 1987, aproximativ 240.000 de lucrători de urgență au fost chemați pentru a ajuta la curățarea site-ului. În primele câteva săptămâni de curățenie, 28 de persoane au murit ca urmare a sindromului acut de radiații (ARS) din cauza cantităților mari de expunere la radiații.

Materiale radioactive eliberate în mediu

Explozia reactorului Unității 4 a eliberat peste 100 de elemente radioactive în mediu. Unele elemente au avut o viață mai scurtă, în timp ce altele erau încă prezente în interiorul Zona de excludere a Cernobîlului (CEZ) . CEZ este cunoscută drept zona aflată la 30 de kilometri de centrală. Unele dintre cele mai periculoase elemente radioactive eliberate în atmosferă după explozie au inclus iod, cesiu și stronțiu. Cea mai mare parte a expunerii la radiații care a avut loc la scurt timp după accident a fost cauzată de Iod-131. Acest element radioactiv are un timp de înjumătățire de opt zile. Caesium-137 a fost mai periculos pe termen lung, cu un timp de înjumătățire de aproximativ 30 de ani.

Oamenii de știință au efectuat a studiu asupra culturilor din regiunea Cernobîl pentru a-și testa nivelul de contaminare radioactivă la 25 de ani de la producerea accidentului. Aproape jumătate din probele pe care le-au colectat mai conțineau stronțiu-90, considerat foarte periculos pentru consumul uman. O mică populație de locuitori care au fost evacuați anterior de la fața locului în momentul accidentului s-a întors de atunci. CEZ este ilegal să locuiască în; cu toate acestea, unii locuitori au decis să se reinstaleze în zonă.

De-a lungul anilor de la accident, oamenii de știință și cercetătorii au studiat modul în care diferitele concentrații de radiații din materialele din jurul sitului au afectat sănătatea locuitorilor. Aceste studii oferă, de asemenea, o perspectivă asupra modului în care expunerea pe termen lung la anumite elemente radioactive afectează sănătatea umană. Praful și resturile au dispersat majoritatea elementelor radioactive în zonele înconjurătoare. Solurile din CEZ conţineau şi elemente radioactive.

Vântul și condițiile meteorologice au făcut ca unele dintre aceste materiale să călătorească în alte regiuni. Precipitațiile radioactive au avut loc în multe părți ale emisferei nordice. Părți mari din Ucraina, Belarus și Rusia au cunoscut niveluri crescute de radioactivitate. Unele părți din Scandinavia și Europa au suferit, de asemenea, contaminare minoră. Cantitatea de contaminare în aceste zone a variat din cauza distribuției inconsecvente a elementelor radioactive cauzate de condițiile meteorologice naturale. Despre 190 de tone metrice de produse de fisiune și combustibil cu dioxid de uraniu erau în reactorul Unității 4. Oamenii de știință sovietici estimează că până la 30% dintre aceste produse au fost eliberate în mediu.

Efectele elementelor radioactive de la Cernobîl asupra oamenilor și faunei sălbatice

Oamenii care au fost cel mai afectați de expunerea la elemente radioactive au fost cei care au intervenit în situații de urgență care au petrecut timp curățând locul dezastrului de la Cernobîl. Mulți au suferit de ARS, care provoacă arsuri, dureri de cap, febră și probleme gastro-intestinale. Cantități mari de expunere la radiații au fost mai periculoase pentru acești indivizi în comparație cu cei care au fost expuși la niveluri mai scăzute pe termen lung.

Un studiu realizat de cercetătorii de la Institute Naționale de Sănătate (NIH) a concluzionat că copiii expuși la iod radioactiv au avut un risc crescut de a fi diagnosticați cu cancer tiroidian. Iodul din accident a emis radiații care perturbă legăturile chimice din ADN-ul unui om. Tumori au fost găsite și la indivizi expuși la doze mari de radiații.

Oamenii de știință și cercetătorii au folosit dezastrul de la Cernobîl ca o oportunitate pentru a efectua studii asupra modului în care animalele au fost afectate de precipitațiile radioactive. Un studiu a arătat că broaște răsăritene din CEZ a trecut printr-o schimbare evolutivă rapidă. Broaștele situate în apropierea sitului de la Cernobîl erau de culoare neagră în comparație cu alți indivizi ai acelorași specii în alte locuri. Acest proces evolutiv s-a desfășurat pe parcursul a zece generații de broaște de copac estice care trăiesc în CEZ.

Modificări și mutații genetice a afectat și alte animale din CEZ. Păsările care au fost expuse la niveluri ridicate de radiații aveau tumori vizibile. Unele păsări și mamifere au prezentat, de asemenea, albinism parțial. Cercetătorii au stabilit că dezastrul de la Cernobîl ar avea efecte pe termen lung asupra sistemelor biologice ale speciilor și ecosistemelor prezente în CEZ.

Răspunsuri la dezastrul de la Cernobîl

Dezastrul de la Cernobîl a devastat zona din jurul centralei și a afectat direct locuitorii din Pripyat din apropiere. Mii de oameni au fost expuși direct la materiale radioactive dăunătoare eliberate din miezul reactorului la exploziile acestuia. Incendiile izbucnite în urma accidentului au dus la distribuirea de elemente radioactive în atmosferă. Ucraina actuală, Belarus și Federația Rusă au fost cele mai afectate de contaminarea radioactivă. Aproximativ 6,4 milioane de oameni trăiau în zone care au fost contaminate.

Materialele radioactive sunt încă prezente în Cernobîl, dar nivelurile de expunere sunt mult mai tolerabile. Cu toate acestea, expunerea pe termen lung continuă să reprezinte o amenințare pentru sănătatea umană. Ca răspuns la accidentul de la Cernobîl au fost luate mai multe măsuri de siguranță pentru a preveni viitoare accidente. The Agenția Internațională pentru Energie Atomică (AIEA) a intervenit pentru a ajuta țările din fosta Uniune Sovietica și Europa Centrală și de Est în identificarea problemelor în proiectarea reactorului RBMK. Reactoarele RBMK au fost aduse îmbunătățiri și îmbunătățiri de proiectare pentru a elimina orice deficiențe. De asemenea, AIEA a ajutat la creșterea gradului de conștientizare a siguranței operaționale.

Reactorul Unității 4 a fost acoperit cu un scut temporar din beton și oțel, cunoscut sub numele de „sarcofag”, pentru a preveni eliberarea mai multor elemente radioactive în mediu. Sarcofagul a fost construit în mai 1986 și cuprinde întregul reactor al Unității 4. Preocupările legate de starea sarcofagului și deteriorarea acestuia din cauza radiațiilor au dus la lansarea unui nou proiect de adăpostire a reactorului. The Noua izolare sigură a fost construit în afara amplasamentului și amplasat deasupra sarcofagului în 2016. Structura este realizată din oțel și se preconizează că va dura cel puțin 100 de ani.

Dezastrul de la Cernobîl a fost un dezastru uimitor care a dus la eforturi sporite de siguranță. Efectele accidentului au determinat guvernul ucrainean să impulsioneze măsuri de energie durabilă pentru a reduce nevoia de energie nucleară. A centrală solară cu 3.800 de panouri solare se află vizavi de locul dezastrului de la Cernobîl, care furnizează energie electrică pentru mii de apartamente. Toate reactoarele au fost oprite de-a lungul timpului, ultimul reactor fiind închis în decembrie 1999. Dezafectarea amplasamentului a început oficial în anul următor, care a inclus eliminarea deșeurilor și decontaminarea zonei. Datorită prezenței elementelor radioactive, curățarea CEZ este de așteptat să dureze câteva decenii.