"Çernobil" in ikinci bölümünde, insanlık tarihinin en kötü nükleer güç felaketi haline gelen 1986 kazasıyla ilgili HBO mini dizileri, durum oldukça kötü. Çernobil Nükleer Santrali'nin 4 numaralı reaktörünün kalıntılarında büyük bir yangın çıkıyor. Yakındaki Pripyat kasabasındaki bir hastane radyasyon kurbanları tarafından istila edildi. Ölümcül radyoaktif toz, Sovyetler Birliği'nden ve İsveç'e kadar sürüklendi. Reaktörün üstündeki hava, uranyum çekirdeğinin açığa çıktığı yerde tam anlamıyla parlıyor. Ve afet müdahalesine öncülük eden insanlar, çekirdeğe binlerce ton kum ve bor dökmeye karar veriyorlar.
Bu, 1986 Nisan'ındaki asıl felaket sırasında olanlardan daha az oldu. Ama neden ilk müdahale edenler kum ve bor kullandılar? Ve 2019'da benzer bir nükleer felaket meydana gelirse, itfaiyecilerin hala yapacağı şey bu muydu?
Gerçekten maruz kalan bir nükleer çekirdekte açık hava ateşi istemiyorsunuz
Nükleer reaktör mühendisi ve Urbana-Champaign profesörü Kathryn Huff Live Illinois'e verdiği demeçte, yanan bir nükleer çekirdeği havaya maruz bırakmak en az iki seviyede bir sorundur.
İlk probleminiz devam eden bir nükleer fisyon tepkisine sahip olmanızdır. Uranyum, diğer uranyum atomlarına çarpıp nötronları ateşliyor. Bu uranyum atomları daha fazla enerji açığa çıkarıyor ve tüm sıcak karışıklığı besliyor. Artık içermeyen bu reaksiyon, inanılmaz seviyelerde doğrudan radyasyon yayıyor ve ona yaklaşmaya çalışan herkes için ölümcül bir tehlike oluşturuyor.
İkinci, ilgili ve çok daha ciddi probleminiz, yangının havaya çok fazla duman, toz ve döküntü atmasıdır. Tüm bu gunk nükleer reaktörden geliyor ve bir kısmı aslında doğrudan nükleer çekirdekten kaynaklanıyor. Bu, uranyum atomları ayrıldığında oluşan nispeten hafif elementlerin tiplerini (veya izotoplarını) içerir.
"Bu, böyle bir kazanın tehlikeli kısmı," dedi Huff. "Bu izotoplar, bazıları insanlar için toksik. Ve bazıları günlük yaşamınızda karşılaşacağınızdan daha radyoaktif. Ve bazıları oldukça zehirli ve radyoaktif olmanın yanı sıra çok mobil ortamda. "
Mobil, bu durumda, bu izotopların canlıların bedenlerine sorunlara neden olabileceği anlamına gelir. Örneğin, canlı hücrelerin normal iyot gibi davrandığı radyoaktif bir iyot izotopu olan iyot-131'i ele alalım.
Çernobil gibi bir duman tüyü, yüzlerce mil sürüklenebilen çok sayıda iyot-131 içerir. Nehirlere dönüşebilir ve bitkilere, hayvanlara ve insanlara dönüşebilir. Tiroid bezlerimiz iyot kullanır ve normal iyot gibi iyot-131'i emer ve vücudumuzda uzun süreli ciddi radyasyon kaynağı oluşturur.
(Bu nedenle, nükleer felaketlerin hemen ardından, etkilenen bölgedeki insanların iyot hapları almaları, vücut rezervlerini doldurmaları ve tiroidlerinin radyoaktif izotopları emmelerini önlemeleri gerekiyor.)
Kum ve bor
Kum ve borun boşaltılması (gerçek Çernobil karışımı kil ve kurşun da dahil) hem birinci hem de ikinci problemleri çözme girişimidir.
Kum, ölümcül duman tüyünü susturmak için maruz kalan reaktöre gülümsüyor. Ve bor, teorik olarak, nükleer reaksiyonu susturur.
"Bir nükleer reaktörde, reaksiyonu başlatan izotoplar ve reaksiyonu yavaşlatan izotoplar vardır," dedi Huff.
Bir nükleer zincir reaksiyonunu devam ettirmek için, nötronlarının uzaya çılgınca ateş eden diğer atom çekirdeğine çarpma ve onları bölme eğilimi gösterecek kadar yakın radyoaktif izotop almanız gerektiğini açıkladı.
"Bir nötron bir izotopla etkileşime girdiğinde, çekirdeğinin yapısı nedeniyle nötronu absorbe etme olasılığı vardır" dedi. "Uranyum, özellikle uranyum-235, nötronu emme ve sonra hemen ayrılma eğilimindedir. Ancak bor sadece nötronu emme eğilimindedir. Nükleer yapısı nedeniyle, bir çeşit nötron susuzdur."
Böylece, maruz kalan reaktör No. 4 çekirdeğine yeterince bor dökün, teori gitti ve çılgınca ateşlenen nötronların çoğunu reaksiyonun durduracağı şekilde emecekti.
Ancak Çernobil'in durumunda, bor ve diğer nötron emicilerin reaktöre boşaltılması, kısmen tesisin tasarımının gerektirdiği geçici helikopter-damping yaklaşımı nedeniyle işe yaramadı.
"Yoğun radyasyon birkaç pilotu öldürdü," diyen BBC, "Bu kurbanlara rağmen neredeyse hiçbir nötron emicisinin çekirdeğe ulaşmadığı artık bilinmektedir."
Yine de Huff, Sovyetlerin prensibi - reaksiyonu durdurmak için nötron emiciler, radyoaktif izotopları havadan dışarı atmak için malzemelerle birleşti - ilkesinin sağlam olduğunu söyledi. Ve bugün benzer bir felaket durumunda, müdahale ekipleri aynı temel teoriye dayalı bir yaklaşım benimseyecektir.
Büyük fark, modern nükleer santrallerin (en azından Amerika Birleşik Devletleri'nde) bu işlerin çoğunu kendileri yapacak şekilde tasarlandığını söyledi.
Modern reaktörler çok daha güvenli ve problemlere çok daha hazırlar - ancak acil el kitaplarında hala bor kullanıyorlar
Huff, ABD'nin (ve diğer düzgün gelişmiş) nükleer reaktörlerin Çernobil'den herhangi bir felaketle karşılaşma ihtimalinin çok daha düşük olduğuna dikkat çekti; Ve binaların kendileri, bir nükleer reaktör ateşini ve radyoaktif bir tüyü susturmak için işin çoğunu yapacak şekilde tasarlandı.
Modern reaktörler, bir reaktör binasını doldurabilen ve radyoaktif izotopları kaçmadan havaya fırlatabilecek kimyasal spreylerle donatılmıştır. Ve Çernobil'den farklı olarak, ABD'deki nükleer tesisler tamamen çimento ve inşaat demiri mühürlü yapılarında (güçlendirilmiş çelik çubuklardan oluşan bir ağ) yer almaktadır. Bu mühürlü mermiler, teoride en azından önemli bir patlamanın bile onları ihlal etmeyeceği noktaya kadar aşırı mühendislikle üretildi. Bu binalardan birinin yanına küçük bir jet fırlatabilirsiniz ve çekirdeği açığa çıkarmaz. Aslında, bir testin parçası olarak, ABD hükümeti bunu 1988'de boş bir muhafaza gemisine yaptı. NRC, büyük jet etkileriyle ilgili çalışmaların hala devam ettiğini belirtiyor.
Söz konusu Bilim Adamları Birliği, daha küçük (ancak yine de tehlikeli) radyasyon sızıntılarının Amerika Birleşik Devletleri'nin yeterince hazırlanmadığı gerçek bir tehdit olduğunu yazsa da, Çernobil ölçeğinde bir felaketi mümkün kılmadı.
Bununla birlikte, ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC), ülkede faaliyet gösteren 98 nükleer güç reaktörünün her biri için yüzlerce sayfa uzunluğunda acil el kitapları hazırladı. Bunlar, son derece olası olmayan acil durumlara biraz mantıklı olursa, yanıt verenlerin ne yapması gerektiğine dair talimatlar ortaya koymaktadır).
Bu el kitapları NRC'nin web sitesinde düz İngilizce olarak mevcuttur. İşte Arizona'nın batısındaki büyük bir bitki olan Palo Verde için. Çekirdeğe çok fazla bor ne zaman itileceğine dair talimatlar bulabilirsiniz (reaktör normal olarak kapanmaz kapanmaz). Düşman kuvvetleri bitkiye saldırırsa ne yapacağını gördü (diğer şeylerin yanı sıra, kuvvetlerin önemli bir radyasyon sızıntısına neden olabileceği netleştiği anda bölgesel bir tahliye hazırlamaya başlayın). Ve atmosfere kaçan önemli miktarda radyoaktif malzeme durumunda, kimin tahliye ilan ettiğini (saha denetçilerinin önerilerine dayanarak Arizona valisi) söylüyor.
Bu planlar Çernobil tarzı olaylar hakkında büyük ayrıntılara girmiyor, ancak 11 Eylül'den beri NRC daha aşırı felaketler için yönergeler geliştirdi. Ancak Huff, maruz kalan uranyum çekirdeği üzerindeki bir yangıyla savaşmanın her zaman aşağı yukarı boron ve kumun süslü versiyonlarına düşeceğini söyledi.
