A csernobili katasztrófa nem ismétlődhet meg – mondja a debreceni fizikus

Közel negyven év távlatából mik a tanulságai az 1986-ban bekövetkezett csernobili katasztrófának? – erről kérdeztük dr. Raics Péter nyugalmazott egyetemi docenst, a Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Kar Fizikai Intézet Kísérleti Fizikai Tanszék munkatársát. – Bármilyen létesítmény tervezésénél elsődleges szempont a biztonság! Sem politikai, sem gazdasági szempontok nem befolyásolhatják ezt. Nincs olcsó megoldás – szögezte le elöljáróban Raics Péter. Azt is hozzátette, hogy ma már egy ilyen baleset nem következhet be, a paksi atomerőmű pedig a legbiztonságosabbak közé tartozik.

Csernobilban nem tudott leállni a reaktor

– Egy atomerőműnél mindig a fizika a döntő: meg tudja-e védeni magát a reaktor, ha valamiért megnő a teljesítménye; ez önmagát gerjesztő folyamat lesz-e, még tovább és tovább erősödve, ahogy az történt Csernobilban – mutatott rá az alapkérdésre Raics Péter. Hangsúlyozta: ha bekövetkezik, akkor sem nukleáris a robbanás, egy atomerőmű reaktora nem tud nukleáris bombaként működni, mert kevés benne a dúsított urán, és nagy mérete miatt kicsi az energiasűrűsége. Ha „megszalad” a reaktor, először egy mechanikai robbanás történik a nagy nyomású csövek töréséből eredően, és ha ezt az ott tartózkodók túlélik, akkor 20-25 másodperc múlva hallják a kémiai robbanást. Utóbbi oka, hogy a magas hőmérsékletű gőz (víz) kölcsönhatásba lép bizonyos – reaktorban lévő – fémekkel, melyek elbontják ezt a vizet oxigénre és hidrogénre (ez az elegy a durranógáz); másodikként ez robban be.

 – mondta a fizikus.

Nyugaton betiltották ezt a reaktortípust

– mutatott rá Raics Péter. Megjegyezte, hogy minden atomerőműnél, ami dúsított uránnal működik, plutónium is keletkezik, de ennek összetétele nem megfelelő az atombombához.

– Kezdetben az Egyesült Államokban és néhol Nyugat-Európában is működött az RBMK-nak megfelelő típusú reaktor, de túl veszélyesnek ítélték meg. Kockázatosnak látták, hogy nem a víz a moderáló, lassító közeg, hanem a grafit, továbbá az uránt tartalmazó fűtőelemek használnak egy cirkónium nevű fémet, mert az jól bírja a magas hőmérsékletet, de vízzel érintkezve, magas hőfokon ő bontja a legjobban a vizet durranógázra. És ha még hozzátesszük, hogy a grafit nagyon tud égni, és bizonyos hőmérséklet fölé melegedve módosul a rácsszerkezete, ami további hőtermeléssel jár, tehát ez is egy önmagát erősítő folyamat lesz, érthető hogy az ötvenes években betiltották – idézte fel a fizikus.

Mérnöki gátak az atomerőművekben

– Egy atomerőműnél vannak mérnöki gátak, amik nem engedik, hogy végső esetben kijussanak a radioaktív anyagok a külvilágba; a legkülső védelem maga a speciális reaktorépület. Ezt úgy kell megtervezni, hogy ha robbanás történik, akkor is összetartson annyira, hogy ne jusson onnan ki semmi, vagy legfeljebb minimális mennyiségben. De ha nincs ilyen tervezettség, akkor az csak egy közönséges épület, semmi nincs a veszélyes anyagok útjában – így volt ez Csernobil esetében. De azért meg kell jegyezni, hogy az orosz tervezés is óvatos volt, számos biztonsági elemmel – mondta a docens.

Az atomerőművek alapkérdése, a biztonsága kapcsán Raics Péter kiemelte, egy reaktorban számos folyamat játszódik le, ezek működtetésére nagyon sok, szigorú biztonsági előírás vonatkozik, továbbá rengeteg mérőműszer folyamatosan szolgáltatja az adatokat, és ezt számítástechnika dolgozza fel.

Csernobilban kísérletbe kezdtek

Független betáplálásra szüksége van, mert ha ő maga valamiért leáll és nem tudja biztosítani az áramot, akkor nem tudja hűteni a fűtőelemeket, azok pedig megolvadhatnak. (Rengeteg izotóp keletkezik a reaktor működése során, ezek bomlanak, ez pedig sok hő keletkezésével jár; amikor kiveszik a fűtőelemeket, például mert kimerültek, öt évig víz alatt tartják azokat!)

– A hűtés tehát alapvető dolog. Ahogyan fontos az is, hogy elegendő víz legyen a folyamatokhoz, vagy a neutronok elnyelését végző szabályozó rudakat a pillanatnyi szükségletnek megfelelően engedjék bele a reaktor zónába, vagy emeljék ki onnan; az RBMK esetén mozgatásuk külön művészet – fogalmazott. – Amennyiben valami nem megfelelően működik, az egész reaktor egy stabil pályáról egy gyorsulóra áll, egyre nagyobb a teljesítménye és megnő benne a hőmérséklet. Ha pedig egy reaktort leállítanak, biztonságos újraindításához is számos körülményt kell figyelembe venni, és legalább fél napot várni. Főként a keletkező xenon miatt, ami sok neutront köt meg és fél nap után csökken le a mennyisége – emelte ki a szakember.

– Az atomerőművek dízel aggregátorokkal rendelkeznek, amelyek a külső betáplálás megszűntét követően rövid időn belül elérik a maximális teljesítményüket, így előállítva a hűtéshez szükséges áramot. A kísérletet végzők azt akarták megnézni, mennyi idő kell ahhoz, hogy az aggregátorok fel tudjanak pörögni, illetve hogy eddig a pontig elég-e az az energia, amit a leállított reaktor még kifutásban működő turbó generátorai megtermelnek. 

 – mutatott rá Raics Péter.

Számos szabályt megszegtek

– Már a teljesítménycsökkentés sem haladt megfelelően, amikor pedig el kellett halasztani a kísérletet, és kezdték visszaterhelni a rendszert, figyelmen kívül hagyták, hogy elérték azt a teljesítményszintet, ami alatt muszáj lett volna teljesen leállni. Az azonnali újraindítás azonban nem sikerült, mert addigra rengeteg xenon halmozódott fel, ami  megkötötte a kívánt reakcióhoz szükséges neutronokat, és a reaktor teljesítménye majdnem nullára csökkent. Mivel a számítástechnikai és elektronikai rendszer nem engedte a teljesítmény fokozására irányuló beavatkozásokat, ezért kikapcsolták számítógépet! – magyarázta a fizikus. A folyamat során több ponton is megbénították az üzem védelmét, például a hűtésnél, vagy túl sok szabályozórudat emeltek ki a reaktorzónából.

 – vezette le Raics Péter.

Titkolóztak a balesetről

A számos ezt követő probléma egyike volt, hogy a helyszínen maradt 2-3 ezer fokos forró, folyékony, nehezen lehűlő fém maga alatt olvasztotta, amit csak talált, ment lefele, félő, hogy a talajvízig. Ennek megakadályozására cseppfolyós levegővel megfagyasztották alatta a talajt. – A tűzoltók, akik a grafittüzet oltották, meghaltak; a xenon, a jód belélegezve halálos volt. Hatalmas emberi veszteségek árán tudták megfogni a szennyeződést – mutatott rá Raics Péter.

– Hozzátartozik a tragédiához, hogy politikai okokból a szovjetek napokig titkolták a balesetet. Úgy derült ki, hogy északnyugat felé vitte a szél a kiszabadult anyagokat, Svédországban az egyik atomerőműben befelé menet vizsgálták a dolgozókat és látták, hogy mindenkin van valamennyi radioaktív szennyezettség. Meg kell jegyezni, mióta atomerőművek működnek, több kisebb-nagyobb baleset volt szerte a világban, nyugaton is, és valamilyen szinten mindenhol titkolóztak. Ma azonban, ha bármilyen, biztonságot érintő dolog történik, azt azonnal jelenteni kell a NAÜ-nek. A csernobili eset után dolgozták ki a Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát, melyen a legsúlyosabb a 7. szint; ilyen volt a csernobili és 2011-ben a fukusimai baleset. Utóbbinál a tengerparti erőművet 4 méter magas hullámokra felkészítve építették, de 12 méteres hullámok érkeztek, mindent elmostak, köztük a dízelgenerátorokat, amik a hűtést tudták volna pótolni. Nem volt robbanás, de radioaktív gázok szabadultak ki, azonban bent maradt minden a masszív burokkal ellátott épületben – részletezte a szakember.

A fizikus megjegyezte, bár a lakosság tájékoztatása nagyon fontos, előfordult, hogy a bulvársajtó a másik végletbe esett, például Harrisburg-ben (USA) 1979-ben irreális állításokkal idéztek elő pánikot. A zöld szervezetek is hajlamosak túlreagálni az atomerőművekkel kapcsolatos történéseket, mint például Paks esetében 2003-ban, ahol egy francia-német cég által végzett hibás fűtőelem-tisztítási eljárás miatt volt a fenti skála szerinti 3-as szintű esemény, azaz súlyos üzemzavar.

Raics Péter arról is beszélt, hogy a Földön folyamatosan fennáll a radioaktív háttérsugárzás. Ennek mértéke változó, függ a csapadéktól, széltől, portól, a földrajzi környezettől. Magyarországon ez a természetes sugárterhelés évente személyenként 2,4 millisievert, de például India egyik vidékén a 20 millisievertet is eléri. Az adott helyen élők az ottani állandó értékhez hozzászoknak, a hirtelen nagy dózisban kapott sugárzás lehet veszélyes.

Nem lehet visszaköltözni Csernobil mellé

Érdekesség, hogy az akkori várakozásokkal ellentétben, nem nőtt meg kiugróan az érintett területeken (és távolabbi részeken sem) a daganatos betegségekben elhunytak száma. A likvidátorok nagy dózist kaptak, ami a rákos esetek és a halálozások számában növekedést hozott. A radioaktív jód miatti pajzsmirigyrákban elhunyt gyermekek száma a megbetegedettekhez viszonyítva elenyésző.  Genetikai hatást az érintett emberek utódaiban nem igazoltak. (Erre az eredményre vezettek a Japánban bevetett két atombomba érintettjei leszármazottainak vizsgálatai is.) Magyarországon egészségügyi hatások statisztikailag nem mutathatók ki.

Pripjaty, az erőműhöz közeli „szellemváros” teljesen elhagyatott, de a lezárt zónában van élet. A térséget visszahódítja a természet, az utakat, tereket benövik a fák, helyenként az épületeken belül is burjánzik a növényzet. Az ember eltűnése a város környékének biodiverzitását növelte. Élet- és szaporodóképes állati mutációk, tartós genetikai torzulást szenvedett állatok statisztikailag kimutatható számban nincsenek.   

 – zárta Raics Péter.