Nocą 26 kwietnia 1986 roku w elektrowni atomowej w Czarnobylu (dziś na Ukrainie) przeprowadzano zaległy test systemów bezpieczeństwa najnowszego reaktora. To wydarzenie doprowadziło do jednej z największych katastrof przemysłowych w historii ludzkości, której skutki odczuwalne są do dziś. Oprócz natychmiastowych zagrożeń związanych z wybuchem, kluczową rolę odegrał rozległy pożar, który przyczynił się do rozprzestrzenienia substancji radioaktywnych.
Katastrofa z 26 kwietnia 1986 roku
Wybuch reaktora i jego skala
Wybuch czwartego reaktora elektrowni atomowej w Czarnobylu z grubsza oznaczało emisję równowartości kilkuset, a może i tysiąca wybuchów w Hiroszimie. Mylący był tu brak charakterystycznego grzyba sięgającego ponad chmury, oślepiającego błysku, ogłuszającego huku oraz promieniowania cieplnego i fali uderzeniowej. Było za to promieniowanie i opad promieniotwórczy, co oznaczało poczęstowanie zestawem trucizn działających na układ komórkowy wszelkich żywych organizmów.
Początki akcji ratowniczej i zagrożenia
Wszystko mogłoby skończyć się jeszcze gorzej, gdyby nie prowadzona z poświęceniem akcja ratownicza. Pożar był widoczny, wszak dotyczył wielkiego budynku reaktora i rozprzestrzenił się, a właściwie został rozrzucony wybuchem na towarzyszącą zabudowę. Wysoki słup światła, jarzący się pięknie na niebiesko i zielono, bił z pożaru w niebo, jak z reflektora. Ofiarami błędów zaniechania, dezinformacji i chaosu padli przede wszystkim strażacy.
Mieszkańcy Prypeci i dezinformacja
Widzowie mają możliwość spojrzenia na wydarzenia oczami zarówno sprawców, jak i mieszkańców odległego o kilka kilometrów miasta Prypeć. Pierwsi doświadczyli drżenia budynku w posadach, a drudzy widzieli nieznaczny błysk w oddali, odczuwali drżenie szyb i słyszeli opóźniony huk gromu. W nocy wszystko było tym lepiej widoczne, a mieszkańcy Prypeci, chcąc lepiej widzieć, wyszli na teren wolny od zabudowy i zadrzewienia. Tym samym poddali się silnemu opadowi promieniotwórczemu. Mimo że żyli z tej elektrowni, mało kto z jej pracowników, a już szczególnie ich rodzin, rozumiał zagrożenia, jakie może nieść ze sobą jakiś tam pożar dachu czy wybuch wodoru.
Ogłoszenie o ewakuacji Prypeci
Mechanizm i specyfika działania reaktora atomowego typu RBMK
Zasady wytwarzania energii elektrycznej
Produkcja prądu w elektrowni atomowej jest analogiczna do tej w węglowej - zamiast pieca wykorzystuje się reaktor atomowy, uwalniający wielkie ilości ciepła. Do odbioru i transportu tego ciepła służy woda, doprowadzona do stadium pary. Przemiana wody ze stanu ciekłego w gazowy (parę wodną) wiąże się z przeniesieniem energii cieplnej w mechaniczną, czyli temperatury w ciśnienie, gdyż objętość pary wodnej jest wielokrotnie większa niż wody. Ciśnienie pary wodnej napiera na łopatki turbin, które napędzają generator prądu.
W elektrowni atomowej zasada działania jest odwrotna niż w piecu węglowym. Nie dostarcza się paliwa i tlenu, by mocniej się paliło. Paliwo jest już załadowane do reaktora w ilości maksymalnej, a całość jest chroniona przed jakimkolwiek dostępem tlenu. Zasadą jest nie napędzanie, a hamowanie reakcji, do czego używa się jej spowalniaczy - moderatorów (w czarnobylskim przypadku służyły do tego grafit i woda). Chcąc więcej energii, wyjmuje się spowalniacze z reaktora. Wsuwanie i wysuwanie prętów powoduje hamowanie bądź przyspieszanie reakcji.
Właściwości chemiczne i fizyczne wody jako zagrożenie
Woda w układzie przemian energetycznych reaktorów atomowych jest utrzymywana w obiegu szczelnie zamkniętym, gdyż po pierwsze jest wysoce radioaktywna, a po drugie była uzdatniona do takiej pracy. Niestety, woda ma właściwości wybuchowe. Gdy ciśnienie pary wodnej okaże się zbyt wysokie, para może rozsadzić układ i przeniknąć tam, gdzie nie powinna. W zetknięciu z bardzo wysokimi temperaturami woda rozkłada się na cząsteczki wodoru i tlenku wodoru, czyli na paliwo i utleniacz. Mieszaniny wodoru z powietrzem nazywa się piorunującymi. To właśnie wybuchy wodoru są przyczynami większości poważnych awarii w elektrowniach atomowych. Dlatego tak ważne są systemy bezpieczeństwa, działające automatycznie lub uruchamiane poprzez przyciski sterujące.
Paliwo jądrowe i moderator (grafit)
Paliwo atomowe to cyrkonowe rurki wypełnione granulkami (pastylkami) pierwiastków promieniotwórczych, na ogół wzbogaconego uranu, ułożone w pakiety, tworzące pręty paliwowe. Pręty paliwowe są wkładane do osłon z odpowiednio ukształtowanego grafitu, czyli węgla, który ma właściwość spowalniania neutronów, co prowadzi do lepszego wykorzystania energii atomowej. W reaktorze znajduje się również miejsce na dodatkowe pręty grafitowe, które pozwalają zahamować reakcje atomowe.
Potencjalne scenariusze awaryjne i ich konsekwencje
Problem polega na tym, że zarówno grafit, jak i uran, są materiałami palnymi. W najbardziej niekorzystnym przypadku, gdy wody jest za mało do schłodzenia, reaktor atomowy staje się ogromnym piecem wypełnionym kilkoma tysiącami ton paliwa: grafitu (w reaktorach radzieckich około 1700 ton) i uranu (niemal 200 ton). W stanie awaryjnym woda, zamiast chłodzić, zmienia się w mieszaninę wybuchową, zdolną uszkodzić wszelkie obudowy i instalacje. Brak chłodzenia i systemu wyhamowania wzrostu temperatury powoduje szybkie rozgrzewanie układu do temperatur niebezpiecznych mechanicznie dla obudów prętów paliwowych. Dostęp tlenu prowadzi do zapalenia rozgrzanego do bardzo wysokich temperatur palnego grafitu, który występuje w bardzo dużej ilości.
Wszystko to wydziela ogromne ilości izotopów promieniotwórczych, które rozpraszają się w atmosferze, by wcześniej czy później trafić na ziemię jako opad promieniotwórczy. Ugaszenie takiego pożaru jest niezmiernie trudne, ponieważ układ ten sam siebie doprowadza do stanu niemal gazowego i pyłowego na skutek energii atomowej, aż do momentu wypalenia. Wypalenie może trwać bardzo długo, co jest paradoksalnie bezpieczniejsze, gdyż szybsze oznaczałoby jeszcze wyższe temperatury, przepalenie wszelkich osłon i dostanie się substancji do wód gruntowych. Skutkowałoby to nie tylko ich trwałym zatruciem, ale także serią wybuchów typu wodorowego oraz uwolnieniem do atmosfery całego potencjału skażenia. Ilość paliwa jądrowego w reaktorze czarnobylskim, wynosząca 192 tony słabo wzbogaconego uranu (do 1,8%), była zbyt mała, aby wytworzyć masę krytyczną do reakcji rozszczepienia. Niemniej jednak, problem był ogromny, obejmując 192 tony wysoce radioaktywnego uranu, około 1700 ton trwale napromieniowanego grafitu i dziesiątki tysięcy litrów wysoce radioaktywnej wody.
Bohaterstwo i tragizm strażaków
Walka z ogniem i brak wyposażenia
Nie pokazano żadnych działań zakładowej straży pożarnej, bo takowa nie istniała. Zaalarmowano wszystkich strażaków z Prypeci, następnie z innych miast, w tym z Kijowa. Strażacy nie wiedzieli, z jakim zagrożeniem mają do czynienia. Szokujący był brak przygotowania zawczasu dla strażaków jakichkolwiek ubrań ochronnych, aparatów izolujących, butów, rękawic, zapewniających szczelność organizmu nie tyle od promieniowania przenikliwego, co od jego nośników, jak pył i woda. Szpital w Prypeci również nie był przygotowany na to, że może mieć do czynienia ze skutkami radiacji.
Strażacy gasili ten pożar w zwyczajnych ubraniach, takich samych jak w całym Związku Sowieckim. Tylko w miejscach występowania najwyższych temperatur zakładali lepiej chroniące ubrania żaroodporne. Należy zaznaczyć, że ich ubrania bojowe były lepsze od ówczesnych polskich, gdyż posiadały kurtki brezentowe, a nawet polowe ubrania miały wstawki z brezentu na ramionach i górnej części pleców, co zapobiegało natychmiastowemu przesiąkaniu wodą. Niektórzy strażacy mieli więc nieco więcej szczęścia od innych.
Pożary wokół reaktora i ich gaszenie
Pożary, ponieważ nie był to jeden pożar krateru w ruinie bloku nr 4, wymagały ugaszenia płonących elementów rozrzuconych na sąsiednie obiekty, w tym na dach bloku nr 3, pod którym znajdował się czynny reaktor, taki sam jak zniszczony. Pożary te ugaszono. Na tym zakończyła się rola gaśnicza strażaków. Samego reaktora nie można było gasić wodą - to skończyłoby się wtórnymi wybuchami mieszaniny piorunującej.
Ofiary i ukrywane fakty
Oficjalnie za ofiary śmiertelne katastrofy uznano zaledwie 31 osób, wśród nich siedmiu strażaków. Niestety, często pomija się fakt, że elektrownia nie składała się tylko z jednego bloku reaktora. Były jeszcze trzy bloki, o numerach od 1 do 3. Bloki nr 1 i 2 nie przerwały pracy.
Długotrwałe skutki i działania naprawcze
Dalsze prace elektrowni i jej zamknięcie
Ostatni blok elektrowni wyłączono w 2000 roku. Było to działanie, które można uznać za niepotrzebne, gdyż po katastrofie trudno było o lepiej chronioną elektrownię atomową i w lepszej lokalizacji - otoczonej parkami narodowymi wyznaczającymi z grubsza promień 30 km, już raz mocno skażonymi. Brak pracy choćby jednego bloku potęguje straty spowodowane awarią, co bardzo obciąża Ukrainę.
Akcja ratownicza po awarii
Rozwój akcji ratowniczej po awarii obejmował pomysły na gaszenie stopionego reaktora mieszaniną boru i piasku zrzucaną ze śmigłowców, choć można wątpić, czy istotnie chodziło o ugaszenie pożaru, czy raczej o spowolnienie reakcji rozszczepiania, ponieważ pożar trwał, póki 1700 ton grafitu z reaktora się nie wypaliło. Widzimy również pracę górników, którzy budowali miejsce na wymiennik ciepła, aby chłodniejszy reaktor mniej niszczył termicznie otoczenie. Odbywała się także ewakuacja ludzi (350 tys.). W obliczu promieniowania zawodziła wszelka technika, łącznie z łazikami kosmicznymi, więc do akcji musiały wejść „bioroboty” - ludzie.
Reakcja Polski na katastrofę
Władze ZSRR okłamywały nawet swoich sojuszników, jednak produkowanie w jednym miejscu efektów kilkudziesięciu wybuchów jądrowych na dobę nie mogło rozejść się w atmosferze niezauważenie. Przez dwa dni skutecznie ukrywano przed światem informację o awarii. Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej w Polsce na podstawie wyników pomiarów krajowych (500-krotne przekroczenie wartości nominalnych) dokonanych 28 kwietnia sądziło, że w pobliżu nastąpił wybuch bomby atomowej. Mimo zaprzeczeń ze strony Związku Sowieckiego, w Polsce następnego dnia podjęto decyzję o podawaniu płynu Lugola, blokującego dostęp radioaktywnego jodu do tarczycy, jednak było to o trzy dni za późno, za sprawą dezinformacji. Wielu młodych ludzi, zwłaszcza kobiet, do dziś ma problemy z tarczycą, nie mówiąc już o wzmożeniu śmiertelnych nowotworów. Przypadki te, jak wiele innych, rozpływają się jednak w danych statystycznych.
Współczesne pożary w Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia
Przyczyny i skala najnowszych pożarów
Pożary w okolicy Czarnobyla nie są czymś niespotykanym; w ostatniej dekadzie były niemal corocznym problemem. Jarosław Jemelianenko, dyrektor biura podróży Chernobyl Tur oraz szef związku przewodników po Czarnobylu, twierdzi, że tegoroczny ogień jest największym, jaki dotąd widziano. Setki strażaków wewnątrz tzw. strefy wykluczenia, okręgu średnicy kilkudziesięciu kilometrów wokół elektrowni, walczą z ogniem. Okoliczni mieszkańcy przekonują w mediach, że to największe pożary lasów w ich pamięci. Policja ustaliła, że podpaleń dokonał 27-letni piroman ze wsi Ragiwka w okręgu kijowskim, który przyznał, że zrobił to "dla zabawy".
Monitorowanie sytuacji radiacyjnej
Państwowe Centrum Naukowo-Techniczne ds. Bezpieczeństwa Jądrowego i Radiacyjnego (SSTC) zakłada, że istnieje ryzyko, iż chmura dymu zawierającego radioaktywne cząsteczki znajdzie się nad Kijowem. Lekki wzrost promieniowania odnotowano jedynie w samym centrum pożarów. Sytuacja radiologiczna w Kijowie pozostaje bez zmian. Ukraiński urząd dozoru jądrowego (SNRIU) informuje, że obszar objęty pożarami to w sumie ok. 5000 hektarów. Służby próbują opanować ogień, jednak z uwagi na działania wojenne, prace straży pożarnej są utrudnione. Wskutek pożarów odnotowano niewielki wzrost stężenia cezu (Cs-137) w Kijowie, jednak te wartości nie stanowią zagrożenia radiologicznego dla mieszkańców stolicy Ukrainy. Trwające pożary przy Czarnobylskiej Strefie Wykluczenia nie stanowią również żadnego zagrożenia radiologicznego w Polsce. Państwowa Agencja Atomistyki na bieżąco monitoruje sytuację radiacyjną w kraju, a wyniki monitoringu są w normie.
Zagrożenie dla infrastruktury i środowiska
Ogień znajduje się kilometr od budynków elektrowni i dwa kilometry od składu radioaktywnych odpadów, twierdzi Jarosław Jemelianenko. Pożary podchodzą też do granic słynnego miasta Prypeć, opuszczonego po tragedii z 1986 roku. Służby ratunkowe dementują informacje o możliwym zagrożeniu dla sarkofagu czy składowiska odpadów jako "fake news". Wołodymyr Demczuk, zastępca dyrektora Departamentu Reagowania na Sytuacje Nadzwyczajne Państwowej Służby ds. Sytuacji Nadzwyczajnych Ukrainy, powiedział: "Możemy powiedzieć jedno: nie ma zagrożenia dla elektrowni, składowiska odpadów czy innych kluczowych instalacji w Strefie Wykluczenia". Stwierdził też, że sytuacja jest trudna, ale 130 ratowników pracuje nad ugaszeniem ognia, w akcji bierze udział 60 pojazdów, w tym trzy gaśnicze śmigłowce, a poziom radiacji w stolicy i regionie jest w granicach normy.
Nowy sarkofag i ochrona reaktora nr 4
Ratownicy Państwowej Służby ds. Sytuacji Nadzwyczajnych (DSNS) Ukrainy kontynuują usuwanie skutków ataku rosyjskich dronów na elektrownię jądrową w Czarnobylu; trwa gaszenie trzech niewielkich pożarów na dachu sarkofagu nad reaktorem atomowym, zniszczonym w 1986 r. Trzy grupy wspinaczy częściowo otworzyły konstrukcje schronu (sarkofagu) i gaszą trzy ogniska pożaru materiału ocieplającego dach. W 2016 roku zakończono prace nad nowym sarkofagiem, a w 2019 roku oddano go do użytku. Na reaktor nr 4 nałożono nową stalową powłokę. Projekt, w który zaangażowano 10 tysięcy ludzi, miał na celu zapewnienie długoterminowego bezpieczeństwa obiektu.
tags: #elektrownia #w #czarnobylu #pozar