Oamenii pot trăi, în prezent, la Hiroshima şi Nagasaki. De ce nu şi la Cernobîl?

În data de 6 august 1945 şi în data de 9 august 1945, SUA a aruncat bombele nucleare denumite Little Boy şi Fat Man asupra oraşelor japoneze Hiroshima şi Nagasaki. În data de 26 aprilie 1986 reactorul numărul patru al centralei nucleare de la Cernobîl (Ucraina) a explodat.

Little Boy şi Fat Man

Little Boy a fost o bombă nucleară pe bază de uraniu care a fost aruncată din Enola Gay (n.t. un avion de bombardament de tipul B-29 Superfortress) asupra oraşului Hiroshima în data de 6 August 1945. Little Boy măsura aproximativ 10 picioare (3 m) lungime şi mai mult de două picioare (0,6 m) diametru. Ea conţinea 140 de livre (63,5 kg) de uraniu şi cântărea aproape 10.000 de livre (4,5 tone).

Atunci când aceasta a explodat la o înălţime de aproape 2.000 de picioare (610 m), deasupra oraşului Hiroshima, o cantitate de aproximativ două livre (0,9 kg) de uraniu a suferit un proces de fisiune nucleară şi a eliberat o forţă explozivă de aproape 16 kilotone. Deoarece oraşul Hiroshima se află la câmpie, Little Boy a provocat distrugeri imense. Estimările privind pierderile de vieţi omeneşti şi daunele provocate variază, dar se crede că aproximativ 70.000 de oameni au fost ucişi şi un număr egal de oameni au fost răniţi în acea zi şi aproape 70% din clădirile din oraş au fost distruse. De atunci, aproximativ 1.900 de oameni sau aproximativ 0,5% din populaţia care a supravieţuit exploziei nucleare au murit de cancer ca urmare a radiaţiilor emise de Little Boy.

Fat Man a fost aruncată trei zile mai târziu, în data de 9 August 1945, deasupra oraşului Nagasaki. Aproximativ două livre (0,9 kg) din cele aproximativ 14 livre (6,3 kg) de plutoniu au fisionat atunci când aceasta a explodat la o înălţime de aproximativ 1.650 de picioare (503 m) deasupra oraşului Nagasaki, eliberând o forţa explozivă de aproape 21 kilotone. Deoarece bomba a explodat într-o vale, mare parte din oraş a fost protejat de explozie. Cu toate acestea, se estimează că între 45.000 şi 70.000 de oameni au murit imediat şi alţi 75.000 au fost răniţi. Nu se cunosc date cu privire la numărul de decese provocate datorită îmbolnăvirilor ulterioare de cancer şi care pot fi atribuite expunerilor la radiaţiile emise de bombă.

Cernobîl

Accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl, probabil, putea fi prevenit şi, la fel ca în cazul altor accidente de la unele centrale nucleare, o serie de decizii greşite au condus la producerea acestei catastrofe.

Proiectarea reactoarelor de la Cernobîl a fost greşită. În primul rând, se pare că acestea au avut încă de la început o anumită „instabilitate" funcţională. Când această instabilitate s-a manifestat, a determinat apariţia unui cerc vicios în care cantitatea de lichid de răcire scădea în timp ce reacţiile nucleare (şi implicit căldura) creşteau. Cu o cantitate tot mai mică de lichid de răcire a devenit tot mai dificil să se controleze reacţiile nucleare. În al doilea rând, în loc să aibă o structură de izolare de calitate superioară, compusă din plăci din oţel şi beton armat, reactorul de la Cernobîl a avut doar o structură din beton.

În data de 26 aprilie 1986 inginerii de la centrala de la Cernobîl au dorit să efectueze un test pentru a afla cât timp vor continua să funcţioneze generatoarele electrice alimentate de reactorul nuclear după ce acesta este scos din funcţiune. Pentru aceasta ei au dezactivat multe din sistemele de siguranţă ale reactorului. Au oprit aşadar mai multe sisteme automate de control ale funcţionării reactorului şi au îndepărtat mai multe bare de control (care absorb neutroni şi controlează reacţiile nucleare) din reactorul nuclear. La sfârşitul testului, numai 6 din cele 205 bare de control ale reacţiilor nucleare au rămas în reactor.

Pe parcursul experimentului, tot mai puţină apă de răcire intra în reactor şi chiar şi cea care se mai afla acolo a început la rândul său să se transforme în abur. Deoarece reactorul rămânea fără lichid de răcire, reacţiile nucleare au crescut la un nivel periculos. Pentru a contracara acest lucru, operatorii centralei au încercat să reintroducă barele de control în reactor. Din păcate şi aceste bare au fost realizate după o soluţie constructivă deficitară, deoarece ele aveau vârfuri din grafit. Toate acestea au condus la dispersarea lichidului de răcire înainte de a se putea controla reacţiile nucleare. Pe scurt, pe măsură ce aceste bare au fost introduse în reactor, reacţiile nucleare s-au amplificat din cauza căldurii, au generat chiar mai mult abur şi astfel au dus la pierderea agentului de răcire.

Hotărârea de a reintroduce barele de control în reactor ar fi trebuit să se dovedească una corectă dacă aceste bare de control ale reacţiilor nucleare ar fi putut fi introduse complet pentru a absorbi neutronii şi astfel să încetinească reacţiile nucleare, doar că în acest caz temperaturile au crescut atât de mult încât unele dintre barele din grafit s-au fracturat şi s-au blocat după ce au fost introduse cu aproximativ o treime din lungimea lor în reactor.

În cele din urmă, atunci când aproape 200 de bare de grafit au fost reintroduse în combustibilul nuclear, intensitatea reacţiilor nucleare a crescut rapid în loc să se reducă, aşa cum ar fi trebuit să se întâmple, iar reactorul a explodat. Se estimează că aproximativ şapte până la zece tone de combustibil nuclear au fost eliberate din reactor şi cel puțin 28 de oameni au murit pe loc ca urmare a exploziei.

Mai mult, s-a estimat că mai bine de 90.000 de mile pătrate (233.289 de kilometri pătraţi) de teren au fost serios contaminate, efectele exploziei de la Cernobîl fiind resimţite în Ucraina, Belarus şi Rusia. În plus, radiaţiile au fost răspândite rapid de către vânt şi au afectat o mare parte din emisfera nordică a Europei, incluzând Marea Britanie, Scoţia şi Tara Galilor.

Informaţii referitoare la numărul total de victime se găsesc foarte greu. Se cunoaşte faptul că din 100 de persoane expuse la un nivel ridicat de radiaţii, imediat după accident, 47 în prezent sunt decedate. De asemenea, s-a constat că numărul cazurilor de cancer tiroidian s-a mărit în Ucraina, Belarus şi Rusia după producerea accidentului nuclear de la Cernobîl.

Contaminarea radioactivă

Majoritatea experţilor sunt de părere că zona de exclusivitate de 30 de kilometri din jurul centralei este teribil de contaminată cu izotopi radioactivi precum Cesiu-137, Stronţiu-90 şi Iod-131, motiv pentru care ea nu poate fi locuită. În oraşele Nagasaki şi Hiroshima condiţiile au fost diferite. Diferenţele se datorează a trei factori: (1) reactorul de la Cernobîl a avut mult mai mult combustibil nuclear, (2) care a fost utilizat mult mai eficient în reacţiile nucleare şi (3) accidentul nuclear s-a produs la nivelul solului. Să-i analizăm pe rând:

1. Cantitatea de combustibil nuclear

Little Boy a avut în jur de 140 de livre (63,5 kg) de uraniu, iar Fat Man a conţinut 14 livre (6,3 kg) de plutoniu, reactorul numărul patru de la Cernobîl având cam 180 de tone de combustibil nuclear.

2. Eficienţa reacţiilor nucleare

Doar aproximativ două kilograme din uraniul aflat în Little Boy a reacţionat nuclear. De asemenea, numai aproximativ 0,9 kg din plutoniul aflat în Fat Man a suferit o fisiune nucleară. În schimb, la Cernobîl cel puţin şapte tone de combustibil nuclear a scăpat în atmosferă. În plus, deoarece combustibilul nuclear era în stare topită, radioizotopi volatili au fost eliberaţi în atmosferă.

3. Locul de producere al exploziilor nucleare

Atât Fat Man, cât şi Little Boy au fost detonate în aer la sute de metri deasupra suprafeţei Pământului. Prin urmare, resturile radioactive au fost ridicate în atmosferă şi dispersate de norul ciupercă care s-a format după explozie, în loc să se acumuleze pe Pământ în zona celor două oraşe japoneze. Pe de altă parte, atunci când reactorul cu numărul patru de la Cernobîl s-a topit la nivelul solului, acesta a provocat o puternică contaminare cu neutroni, neutronii activi din combustibilul nuclear topit reacţionând cu solul şi făcându-l pe acesta să devină radioactiv.

Un viitor nesigur

În ultima vreme, mai multe relatări ciudate au venit din zona de excludere de la Cernobîl: animalele sălbatice s-au întors şi cele mai multe dintre acestea par a fi în regulă. Elanul, cerbul, castorul, mistreţul, vidra, bursucul, cai, raţe, lebede, berze şi altele sunt vânate de urşi, râşi (lincşi) şi haite de lupi care arată din punct de vedere fizic normal (dar testele indică că prezintă un nivel ridicat de contaminare radioactivă). De fapt, efectele mutaţiilor ce au avut loc la nivelul plantelor, inclusiv malformaţii ale acestora, sunt, în prezent, limitate în cea mai mare parte în cinci zone unde s-a produs cea mai puternică contaminare radioactivă.

Deşi nu toată lumea este de acord că Cernobîl este o dovadă cum că natura se poate vindeca singură, oamenii de ştiință sunt de acord că prin studierea acestui ecosistem unic şi a modului prin care anumite specii par a înflori în acele locuri se vor aduna date care vor ajuta, în cele din urmă, la înţelegerea efectelor radiaţiilor pe termen lung. De exemplu, seminţe de grâu prelevate din acele locuri, la scurt timp după producerea accidentului, prezintă mutaţii care se manifestă şi în prezent, dar culturi de soia cultivate în apropierea reactorului, în anul 2009, par să se fi adaptat la un nivel de radiaţii mai mare. În mod similar, păsările migratoare cum ar fi rândunicile par a fi mai expuse la radiaţiile din zonă faţă de speciile locale de păsări. Oamenii de ştiinţă studiază flora şi fauna din zonă, pentru a afla răspunsul la o întrebare simplă: „Noi ne asemănăm mai degrabă cu rândunicile ori cu soia?".

Sursă: scientia.ro