У другој епизоди "Чернобила", минисери ХБО-а о несрећи из 1986. која је постала најгора катастрофа нуклеарне енергије у људској историји, ситуација је прилично лоша. Велики пожар бјесни у рушевинама реактора број 4 нуклеарне електране у Чернобилу. Болница у оближњем граду Припјату препуна је жртава радијације. Смртоносна радиоактивна прашина однијела је све из Совјетског Савеза и у Шведску. Зрак изнад реактора буквално светли тамо где је језгра урана постала изложена. А људи који предводе реакцију на катастрофу одлучују да избаце хиљаде тона песка и бора на језгру.
То се мање односи на стварну катастрофу у априлу 1986. Али зашто су први одговорили на употребу песка и бора? А ако би се слична нуклеарна катастрофа догодила 2019. године, да ли би то још ватрогасци радили?
Заиста не желите ватру на отвореном језгра која је изложена
Излагање горуће нуклеарне језгре у ваздух проблем је на најмање два нивоа, како је за Ливе Сциенце рекла инжењер нуклеарног реактора и Универзитет у Илиноису из Урбана-Цхампаигн, професор Катхрин Хуфф.
Ваш први проблем је што имате реакцију нуклеарне фисије у току. Уранијум испушта неутроне, који се пробијају у друге атоме урана и цепају их. Ти атоми уранијума ослобађају још више енергије и хране читаву врућу збрку. Ова реакција, више није садржана, такође изазива невероватне нивое директног зрачења, што представља смртну опасност за сваког ко покуша да јој се приближи.
Ваш други, повезани - и много озбиљнији - проблем је што ватра избацује пуно дима и прашине и крхотина у зрак. Сва та пиштољ долази управо из нуклеарног реактора, а део је заправо из нуклеарног језгра. То укључује низ типова (или изотопа) релативно лаких елемената који се формирају када се атоми уранијума раздвоје.
"Ово је опасан део ове несреће", рекао је Хуфф. "Ти изотопи, неки од њих су токсични за људе. А неки од њих су и радиоактивнији од онога што бисте имали у свакодневном животу. А неки од њих, поред тога што су прилично токсични и радиоактивни, су веома мобилни у окружењу. "
Мобилни, у овом случају, значи да ти изотопи могу да уђу у тела живих бића да би створили проблеме. Узмимо, на пример, јод-131, радиоактивни изотоп јода који живе ћелије третирају баш као и обичан јод.
Дим дима попут Чернобила садржи пуно јода-131 који може да пређе стотине километара. Може завршити у ријекама и упасти се у биљке, животиње и људе. Наше штитне жлезде се ослањају на јод и апсорбиће јод-131 баш као и обичан јод, стварајући дугорочан извор озбиљног зрачења у нашим телима.
(То је разлог зашто би, у непосредној фази нуклеарних катастрофа, људи у погођеном подручју требали узимати јодне таблете, како би напунили резерве свог тела и спречили да њихови штитњачи апсорбују било који радиоактивни изотоп.)
Песак и бор
Депонирање песка и бора (стварна смеша у Чернобилу је такође укључивала глину и олово) је покушај решавања и првог и другог проблема.
Песак смета изложени реактор, вијугајући тај смртоносни дим. А бор би, у теорији, могао да ублажи нуклеарну реакцију.
"У нуклеарном реактору постоје изотопи који реакцију иду и изотопи који реакцију успоравају", рекао је Хуфф.
Да би настала реакција нуклеарног ланца, објаснила је, потребно је да се довољно радиоактивних изотопа зближе да њихови неутрони, дивљајући у свемир, имају тенденцију да се упадају у друга атомска језгра, цепајући их.
"Када неутрон уђе у интеракцију са изотопом, постоји одређена вероватноћа, због структуре његовог језгра, да ће апсорбовати неутрон", рекла је она. "Уранијум, тачније уранијум-235, има тенденцију да апсорбује неутрон и затим се одмах одвоји. Али бор тежи да апсорбује неутрон. Због своје нуклеарне структуре, то је врста жеђи неутрона."
Дакле, баци довољно бора у изложену језгру реактора бр. 4, теорија је отишла, и апсорбирала би толико дивљих ватрених неутрона да би реакција престала.
У случају Чернобила, међутим, испадање бора и других неутронских апсорбера на реактор испоставило се да не успева, делом и због ад хоц приступа бацању хеликоптера који је неопходно од пројектовања постројења.
"Интензивно зрачење усмртило је неколико пилота," јавио је ББЦ 1997. године и додао: "Сада се зна да, упркос тим жртвама, готово ниједан апсорбер неутрона није достигао језгро."
Ипак, рекао је Хуфф, принцип који су Совјети користили - апсорбери неутрона за заустављање реакције, заједно с материјалима за избацивање радиоактивних изотопа из ваздуха - био је звучан. И у случају сличне катастрофе данас, тимови за реаговање користили би приступ заснован на истој основној теорији.
Велика је разлика, каже, у томе што су модерне нуклеарне електране (барем у Сједињеним Државама) дизајниране да саме од себе раде много тога.
Модерни реактори су много сигурнији и много спремнији за проблеме - али бор и даље користе у својим приручницима за хитне случајеве
Хуфф је дуго нагласио да су амерички (и други правилно напредни) нуклеарни реактори много мање вјероватни од Чернобила да се сусрећу са било каквом катастрофом - која никада не ради тако вруће и не ради у чвршћим бродовима. А и саме зграде дизајниране су тако да улажу велики део посла у заташкавању ватре у нуклеарном реактору и радиоактивном плуму, додала је.
Модерни реактори опремљени су хемијским распршивачима који могу да поплаве зграду реактора, избацујући радиоактивне изотопе из ваздуха пре него што могу да истекну. За разлику од Чернобила, нуклеарна постројења у САД-у су у потпуности садржана у затвореним конструкцијама од цемента и армира (мрежа ојачаних челичних шипки). Ове запечаћене гранате прекомјерно су направљене до те мере да их, барем теоретски, чак ни значајна експлозија не би нарушила. Могли бисте срушити мали млаз у страну једне од ових зграда, а она неће разоткрити језгро. У ствари, као део теста, америчка влада је то учинила само на празном задржаном броду 1988. године. НРЦ наводи да студије везаног утицаја великих млазница и даље трају.
Све што чини катастрофу у Чернобилу је мало вероватно, иако Унија забринутих научника пише да су мања (али још увек опасна) цурења радијације стварна претња за коју Сједињене Државе нису адекватно припремљене.
У складу с тим, америчка Комисија за нуклеарну регулацију (НРЦ) је за сваки од 98 реактора нуклеарне енергије која ради у земљи саставила приручнике за хитне случајеве дуге стотине страница. Они постављају упутства о томе шта треба реаговати у случају свих врста помало вероватних и врло мало вероватних ванредних стања).
Ти су приручници доступни на обичном енглеском језику на веб локацији НРЦ-а. Ево једног за Пало Верде, велику фабрику у западној Аризони. Можете пронаћи упутства када треба убацити пуно бора у језгро (чим се реактор нормално не искључи). Видело се шта треба учинити ако непријатељске снаге нападну постројење (између осталог, започните с припремом регионалне евакуације оног тренутка када постане јасно да би силе могле проузроковати значајан цурење зрачења). А у случају да значајна количина радиоактивног материјала исцури у атмосферу, каже ко проглашава евакуацију (гувернер Аризоне, на основу препорука супервизора локације).
Ти планови не иду у детаље око догађаја у чернобилском стилу, иако је од 11. септембра НРЦ развио смернице за екстремније катастрофе. Међутим, рекао је Хуфф, борба против пожара на изложеној језгри урана увек ће се сводити на мање или више фанци верзије одлагања бора и песка.
