Чернобил и последиците BMU

В нощта на 26 април 1986 г. в атомната електроцентрала в Чернобил се случи най-тежката авария в света, свързана с цивилно използване на ядрена енергия. По време на изключването трябва да се започне тест в определен диапазон на производителност, за да се докажат определени свойства на безопасност на системата.

последиците

Кратко резюме на събитията

Недостатъци в програмата за изпитване, неочаквани условия по време на провеждането на теста, както и няколко непредсказуеми събития и непланирани намеси от експлоатационния персонал доведоха до завеждането на централата в изключително нестабилно работно състояние.

След началото на теста в 01:23 ч. Нестабилното състояние на централата първоначално доведе до увеличаване на мощността и след това, в рамките на няколко секунди, до бързо увеличаване на енергията, отделяна в горивните елементи, и разрушаване на активната зона на реактора. Съхраняваната в горивото топлина се прехвърля много бързо в околната охлаждаща течност, която на практика се изпарява спонтанно. В резултат на това високото повишаване на налягането накара реактора да експлодира. Поради експлозията и пожара в реактора, радиоактивните вещества бяха масово освободени и разпределени на голяма площ, особено през първите десет дни.

Дори ако типът реактор в Чернобил имаше конструктивни дефицити, които не съществуват в западните реактори, аварията имаше значителни последици за световната експлоатация на атомни електроцентрали. Националните правителства, но и международната общност на държавите, се сблъскаха с множество въпроси и проблеми във връзка с

  • свързани с безопасността,
  • санитарен,
  • екологични също
  • политика за сигурност и енергетика

Последици, които са приели неизвестни досега размери поради аварията на реактора. От самото начало Федералното министерство на околната среда участва в много двустранни и многостранни проекти и планира да реши неотложните проблеми.

Мерки за безопасност на площадката в Чернобил

За целите на привеждането на саркофага в екологично безопасно състояние първоначално с подкрепата на САЩ, Европейската комисия и Украйна беше разработен така нареченият План за изпълнение на убежището (SIP). Това беше одобрено от Г-7 и подписано под американското председателство през 1994 г. преди срещата на върха на Г-7 в Денвър. Фондът за подслон в Чернобил (CSF) е създаден в Европейската банка за възстановяване и развитие (ЕБВР) през 1997 г. с финансовите ресурси, събрани на конференция за обещания в Ню Йорк през 1997 г.

Най-важните мерки в обхвата на SIP бяха стабилизирането на съществуващия саркофаг, изграждането на Новия безопасен конфайнмент (NSC), който беше изтласкан над стария саркофаг (успешно завършен в края на ноември 2016 г.), и демонтирането на нестабилните части на саркофага след пускането в действие на NSC . Разработва се стратегия за по-късното разглобяване на стария саркофаг и премахването на съдържащите се в него радиоактивни отпадъци. Прогнозираният експлоатационен живот на NSC е 100 години. Експлоатацията на NSC, демонтирането на стария саркофаг и изхвърлянето на съдържащите се в него радиоактивни отпадъци не са част от SIP и са отговорност на Украйна.

NSC, който от съображения за радиационна защита е бил на строителна площадка на известно разстояние от саркофага и е отделен от него със стена за радиационна защита, е построен от консорциум NOVARKA и след завършване в края на 2016 г. е бутнат над стария саркофаг и е запечатан. NSC, който има външната форма на легнал половин тон, е висок около 110 метра, дълъг 165 метра и има обхват от около 260 метра. NSC беше предаден на Украйна готов за експлоатация през юли 2019 г.

CSF беше затворен. Общите разходи за прилагане на SIP са около 2,15 милиарда евро, като прекият дял на НСР в Германия възлиза на добри 100 милиона евро.

Изграждане на междинно съоръжение за сухо съхранение

Допълнителен обект, свързан с безопасността, се финансира от втори фонд на ЕБВР, сметка за ядрена безопасност (NSA). Това е междинното съоръжение за сухо съхранение на отработени горивни елементи (Временно съхранение на отработено гориво 2, ISF-2), в местоположението на атомната електроцентрала, което трябва да бъде завършено до края на 2020 г. След въвеждане в експлоатация на ISF-2, повече от 20 000 горивни елемента от мокрото съхранение ISF-1 ще бъдат транспортирани, демонтирани, изсушени и опаковани в двустенни стоманени контейнери и съхранявани в ISF-2. Процесът на презареждане ще отнеме повече от седем години. Понастоящем разходите за ISF-2 се оценяват на около 380 милиона евро. Подобно на NSC, ISF-2 е проектиран за експлоатационен живот от поне 100 години.

Допълнителни мерки

След успешното завършване на двата големи проекта NSC и ISF-2, нестабилните части на саркофага ще бъдат демонтирани. Следващото предизвикателство е оползотворяването на материалите, съдържащи ядрено гориво, тяхното безопасно окончателно съхранение и демонтирането на саркофага.

Здравни последици от катастрофата в Чернобилския реактор

Катастрофата в Чернобилския реактор, особено през първите десет дни след аварията, доведе до освобождаването и разпространението на големи количества радиоактивен материал в големи области на Украйна, Руската федерация и Беларус и в много по-малка степен над региони в Скандинавия и Централна Европа. Около 5 до 7,2 милиона души са живели в районите с най-високи нива на облъчване по време на инцидента.

Има много различни данни за броя на смъртните случаи, причинени от аварията в Чернобил и очакваните допълнителни смъртни случаи в резултат на рак, и ожесточен дебат, който продължава и до днес.

Остри последици за здравето са наблюдавани сред служителите и службите за спешна помощ, които са участвали в почистването. Освен това броят на случаите на рак на щитовидната жлеза е значително по-висок при хората, които са били изложени на йод-131 като деца в засегнатите региони на трите републики, споменати по-горе. Няма надеждни или убедителни данни за други видове рак в тези региони.

Оценките за допълнителни видове рак, които се очакват в бъдеще, обикновено са обект на голяма несигурност, особено в региони, отдалечени от мястото на произшествието. Извън държавите от бившия Съветски съюз възможните последици за здравето се оценяват на толкова малки, че ще бъдат много трудни за откриване при епидемиологични проучвания, ако изобщо.

В Германия не са наблюдавани и вероятно няма да се наблюдават и в бъдеще измерими ефекти върху здравето. Средната радиационна експозиция на населението в резултат на радиоактивността, транспортирана от Чернобил до Германия, в момента е по-малка от 0,01 mSv (милизиверт) годишно.

За сравнение: средното излагане на радиация на населението в Германия е около четири мили сиверта годишно, което е приблизително в равни части от естественото облъчване и от използването на йонизиращо лъчение и радиоактивни вещества при медицински прегледи. Естественото излагане на радиация варира значително в зависимост от геоложкия състав на недрата и начина на живот и хранителните навици.

Радиационно облъчване и радиационно увреждане

Големи количества радионуклиди бяха изпуснати в околната среда по време на аварията в Чернобилския реактор. По-специално радиоактивните изотопи на цезий и йод са били разпространени в големи части на Европа. При хората тези освобождавания също доведоха до това

  • външно облъчване от преминаващия радиоактивен облак, както и от отложените радионуклиди и
  • вътрешно облъчване чрез вдишване на радиоактивни частици с въздуха, както и чрез поглъщане на замърсена храна и питейна вода.

По отношение на радиационните щети се прави основно разграничение между детерминистични и стохастични щети.

Детерминистичното радиационно увреждане се причинява от високи дози йонизиращо лъчение. Те често са остри и се появяват само ако дозата надвиши определен праг за кратък период от време. За повечето остри радиационни наранявания този праг е около 500 милизиверта и повече.

Няма прагова стойност за стохастично радиационно увреждане. Следователно те могат да бъдат причинени както над, така и под гореспоменатите прагови стойности за детерминистични щети. Стохастичните щети включват рак, причинен от радиация и левкемия. Те често се появяват само години или десетилетия след излагане на радиация. По принцип следното се отнася за стохастично радиационно увреждане: колкото по-висока е дозата на радиация, толкова по-вероятно е да настъпи увреждането.

Стохастичните заболявания, причинени от радиация, не могат да бъдат разграничени от подобни заболявания, причинени от други влияния или спонтанно възникващи заболявания. Доказателство, че радиацията е отговорна за тези късни или дългосрочни ефекти, може да бъде предоставено само чрез епидемиологични проучвания, т.е. статистически. Изследва се дали определени заболявания се наблюдават по-често при облъчената група хора, отколкото при иначе подобна популационна група. Доказателствата в отделни случаи (засега) не са възможни.

Не трябва да се забравя, че самото произшествие и необходимите мерки за борба с бедствия като евакуация, ограничения на консумацията на храна, ограничения на достъпа и така нататък предизвикаха последствия, свързани със здравето. Дестабилизацията на местните и регионални социални структури, свързани с инцидента, също оказа влияние върху здравето и благосъстоянието на засегнатите.

Повече от пет милиона души са живели в райони, класифицирани като замърсени (повече от 37 000 бекерела (Bq) на квадратен метър). Преди това около 400 000 от тях са живели в още по-замърсени райони (над 555 000 бекерела на квадратен метър) и са били евакуирани от непосредствената близост до реактора за аварията. През пролетта и лятото на 1986 г. броят на евакуираните е около 116 000 и допълнително 220 000 през следващите години. Според настоящото състояние на знанието, не са наблюдавани остри радиационни щети при тази популация, особено сред евакуираните от района на Чернобил.

До 2004 г. е известно, че поне девет деца са починали от рак на щитовидната жлеза. Други шестима пациенти са починали от други причини за смърт. Повечето пациенти обаче бяха успешно лекувани първоначално чрез хирургично отстраняване на щитовидната жлеза и последваща терапия с радиойод.

Екологични последици от катастрофата в Чернобилския реактор

Разпространение на радиоактивни вещества в резултат на бедствието

Експлозията на активната зона на реактора в Чернобил доведе до ядрени горива като плутоний-239 (Pu-239) и радионуклиди като стронций-90 (Sr-90), изхвърлени от реактора в близост до централата. Последвалият пожар на графита, продължил няколко дни при температури над 2000 градуса по Целзий, транспортира по-летливите радионуклиди като йод и цезий до големи височини на атмосферата, откъдето те се разпространяват с височинни ветрове върху големи територии до Централна и Северна Европа.

Съставът на нуклидите в радиоактивните облаци се променя с разстоянието от реактора. По-малко летливите елементи като стронций (например Sr-90) или плутоний (например Pu-239) се отлагат в непосредствена близост. За разлика от тях, по-специално цезиевите и йодните изотопи се транспортират на големи разстояния.

Извън зоната на изключване на Чернобил областите в Русия, Беларус и Украйна с високо ниво на активност на цезий-137 (Cs-137) в горния почвен слой (по-голямо или равно на 37 килобекерела на квадратен метър) са определени като замърсени и оттогава подлежат на така наречения радиологичен контрол. Според официалната информация това засяга площ от около 46 500 квадратни километра в Беларус, 57 000 квадратни километра в Русия и 41 800 квадратни километра в Украйна (включително зоната на изключване).

Ефекти върху флората и фауната

За въздействието на радиацията върху флората и фауната, външната радиация и абсорбцията на радионуклиди в организма, както и много различните степени на радиационна чувствителност на организмите са решаващи.

Големи количества радиоактивни частици бяха отложени в съседна гора близо до електроцентралата. Тази гора беше сериозно повредена. Преди всичко боровите дървета в близост до мястото на инцидента загинаха напълно през седмиците и месеците след инцидента (така наречената „червена гора“). За тази област са изчислени най-високите енергийни дози (над 10 сиви). В по-широката зона, в която енергийните дози бяха малко по-ниски (3 до 10 сиви), имаше ясно видими увреждания на челюстите. Други дървесни видове като трепетлика, бреза и дъб в близост до повредените борове показват малко или никакви симптоми. Много от повредените борове загинаха през следващите години. Тревистите растения, от друга страна, не показват почти никакви видими щети.

По отношение на прехвърлянето от почвата в растението, нуклидите цезий-137, стронций-90 и плутоний-239 трябва да бъдат разгледани в зоната на изключване, като последната показва само много ниска скорост на пренасяне. За замърсяването на горските продукти и селскостопанските продукти извън зоната на изключване обаче е важен само дълголетният цезий-137. Подобно на дивите гъби, замърсяването на месото от дивеч все още е значително по-високо от това на селскостопанските продукти. За замърсяването на горски продукти и селскостопански продукти в Централна Европа е от значение само дълголетният цезий-137. През 2013 г. в по-замърсени райони в Южна Германия бяха открити увеличени количества цезий-137 в грис от грис, лисички и гъби.

Като част от националната програма за рутинно измерване за мониторинг на радиоактивността на околната среда (IMIS), максимално 67 бекерела на килограм бяха измерени в еленско месо и 119 бекерела на килограм в еленско месо. Най-високите активности на цезий-137 са измерени при дивите свине (около 9800 бекерела на килограм в мускулното месо на дивите свине). Пиковата стойност е около 65 000 бекерела на килограм и е открита в Баварската гора през 1998 г.

Максимум 600 бекерела на килограм се прилага за всички храни в целия ЕС. Ако активността е по-висока, маркетингът не е разрешен.

Мерки и днешната ситуация

Чрез различни мерки в управлението на селското стопанство като използване на торове, картографиране на замърсяване и насоки за паша на добитък, производство на силаж от царевица вместо сено, преобразуване на преработката на мляко и др., Замърсяването на храните, произведени в засегнатите райони на Украйна и най-силно засегнатите съседни държави са значително намалени след инцидента, така че в днешно време храната може да се произвежда отново без големи ограничения. В отделни случаи, особено в случай на диви продукти (например дивеч или диви гъби) от тези региони, дори днес не може да се изключи повишено количество радиоактивност. Следователно за вноса в Европейския съюз от трети страни, засегнати от последиците от реакторната авария в Чернобил, се прилагат максимални нива на радиоактивност в храните, които трябва да се спазват.

Украйна и Беларус не са променили 30-километровата зона за изключване на Чернобил в разширението си и до днес. В това отношение е имало и продължава дискусии и предложения, но на практика няма съвместно устойчива стратегия или пътна карта. Само отделни възрастни хора имат право да се връщат в зоната и да останат там по хуманитарни причини. От друга страна, има избрани предложения и индивидуални решения за икономическото използване на зоната. Могат да се чуят и мисли за създаването на природен резерват.