Co się zdarzyło w Czarnobylu?

Czarnobyl - obok Hiroszimy i Nagasaki jeden z symboli nuklearnej apokalipsy. Można powiedzieć, że nawet bardziej złowieszczy, gdyż bomby atomowe zrzucono w warunkach wojennych, a w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej siła atomu miała być ujarzmiona i służyć celom pokojowym.

Na temat katastrofy narosło wiele mitów oraz różnorakiej twórczości satyrycznej, częstokroć ocierającej się o czarny humor. Zacznijmy jednak od podstaw - Co zdarzyło się 26 kwietnia 1986 r.? Przy okazji postaram się wyprostować parę błędnych poglądów na energetykę jądrową i biologiczne skutki promieniowania.

Co wybuchło?

W CzAES (Czarnobylskaja Atomnaja Elektrostancija) pracowały 4 reaktory typu RBMK-1000 o mocy 1000MW każdy. Planowano budowę 2 kolejnych bloków, które miały uczynić z tej elektrowni najsilniejszą elektrownię jądrową świata. Już z 4 blokami czarnobylska elektrownia im. Lenina produkowała 10% mocy elektrycznej w całym ZSRR. Obok elektrowni zbudowano praktycznie od zera całe miasto Prypeć, przeznaczone dla pracowników zakładu i liczące ok. 50 tys. mieszkańców.

Reaktory pracujące w Czarnobylu miały szereg wad konstrukcyjnych i dlatego nie były stosowane nigdzie poza ZSRR. Moderatorem był łatwopalny grafit. Chłodziwem była woda, którą należało izolować od rozgrzanego do czerwoności grafitu, gdyż pęknięcie któregoś z kanałów wodnych oznaczało termiczny rozkład wody, powstanie gazu piorunującego (wodór + tlen 2:1) i potężną eksplozję. Co więcej, w razie utraty czy zagotowania wody rosła moc reaktora, w przeciwieństwie do stosowanych na zachodzie reaktorów wodno-ciśnieniowych. Jakby tego było mało, pręty sterujące miały końcówki z grafitu, które jako pierwsze wchodziły w kanały rdzenia i chwilowo zwiększały moc reaktora, zanim je zmniejszyły. Krótko mówiąc, hamulec na moment stawał się pedałem gazu. Również prędkość przesuwu tych prętów była za mała. Reaktor nie miał obudowy bezpieczeństwa, niemożliwej do wykonania przy tym typie konstrukcji. Na sam koniec - przy niskiej mocy stawał się bardzo niestabilny na skutek tzw. zatrucia ksenonowego (gromadzenia w paliwie produktów rozpadu uranu z ksenonem na czele). Do jego zalet należała łatwość rozbudowy, możliwość pracy na niskowzbogaconym paliwie i produkcji plutonu do celów wojskowych - czyli jak to w ZSRR :)

Dlaczego wybuchło?

Wybuch spowodowany był przez eksperyment, który był źle przygotowany i niewłaściwie przeprowadzony, w dodatku w reaktorze o dość niebezpiecznej konstrukcji. Eksperyment ten miał być przeprowadzony przed włączeniem reaktora do eksploatacji, ale poniechano tego, by dotrzymać terminu uruchomienia reaktora (czasy gospodarki planowej, wyścigu pracy i wszechobecnej ideologii). Eksperyment miał sprawdzić, czy w razie awarii zasilania (wywołanej np. wojną) zdążą się włączyć awaryjne generatory podtrzymujące (taki ówczesny UPS). Tutaj uwaga. W elektrowni jądrowej część wytwarzanego prądu służy do zaspokojenia potrzeb własnych, takich jak: oświetlenie, aparatura sterująca i pomiarowa, systemy bezpieczeństwa, pompy chłodzenia itp. Jeżeli coś wysiądzie, zasilanie przejmują agregaty napędzanie silnikami Diesla, ale wymagają one kilkudziesięciu sekund, by osiągnęły odpowiednie obroty. Mamy więc „czas martwy” między zanikiem zasilania a „rozkręceniem się” agregatów. Na szczęście turbiny wytwarzające prąd mają pewną bezwładność - jak np. kręcące się koło rowerowe - i przez jakiś czas jeszcze wytwarzają prąd, choć o stopniowo słabnącym napięciu. Mamy więc sytuację, w której wysiada zasilanie, turbina stopniowo traci obroty, a jednocześnie agregat stopniowo zwiększa swoje obroty - i pytanie, kto zdąży. Pierwsze testy wypadły negatywnie, planowano zamontować agregaty o krótszym czasie rozruchu, ale ostatecznie zmodyfikowano turbiny, by dłużej obracały się siłą rozpędu. Nie przetestowano tego jednak w praktyce... aż do nocy z 25  na 26 kwietnia 1986 r.

Nakreśliłem już założenia eksperymentu, teraz czas na jego przebieg. Test został przeprowadzony przez inną zmianę robotników niż ta, która była do tego przygotowana, ponieważ nagle zażądano z dyspozytorni rozdziału mocy, aby opóźnić wyłączenie bloku.

Eksperyment przesunął się, przeszkoleni pracownicy poszli do domów, zatem dość poważny test pozostał w rękach osób niedoświadczonych, na dodatek pod kierownictwem dość apodyktycznego inżyniera.  Dodatkowo wyłączono systemy bezpieczeństwa, aby nie przeszkadzały w przeprowadzeniu doświadczenia.

Gdy z dyspozytorni mocy w Kijowie przyszło zezwolenie na wyłączenie bloku IV, wypadki nastąpiły bardzo szybko. Moc reaktora zmniejszono zbyt gwałtownie, zatem następnie spróbowano ją zwiększyć, wyjmując kolejno większość prętów kontrolnych. Gdy moc nagle podskoczyła, na reakcję było już za późno. Kanały prętów kontrolnych odkształciły się pod wpływem temperatury, przez co pręty uległy zaklinowaniu. Rozszczelniony kanał paliwowy spowodował kontakt wody z rozżarzonym grafitem, a cyrkonowe koszulki kanału ułatwiły termiczny rozkład wody i zapłon wytworzonego wodoru. Eksplozja zerwała pokrywę reaktora i rozrzuciła radioaktywne substancje po okolicy. Cięższe elementy paliwa i grafitu wylądowały blisko, ale pył promieniotwórczy emitowany podczas wielodniowego pożaru skaził pół Europy.

Akcja ratownicza

Na miejsce katastrofy najpierw przybyła zakładowa straż pożarna. Strażacy bez żadnych strojów ochronnych próbowali ugasić pożar za pomocą zwykłych węży strażackich. Brak wiedzy o naturze promieniowania i przekonanie, że to zwykły pożar, spowodowały napromieniowanie wielu strażaków i śmierć 6 spośród nich. W elektrowni brakowało sprzętu dozymetrycznego przystosowanego do pomiaru wysokich dawek - z 2 mierników typu DP-5 jeden był uszkodzony, drugi przywalony gruzem. Radiometry przeznaczone do pomiaru niskich dawek były bezużyteczne wobec mocy dawki rzędu tysięcy rentgenów na godzinę.

Ekipy ratownicze ściągano z całego kraju. Państwo, które planowało wojnę atomową, nie było w stanie dostarczyć odpowiedniej ilości kombinezonów i innego sprzętu ochronnego. Załogi śmigłowców i wozów pancernych same wykonywały prowizoryczne osłony z ołowiu, aby choć trochę zmniejszyć otrzymaną dawkę. Do gaszenia reaktora użyto śmigłowców, które zrzucały w płonący rdzeń glinę, piasek, ołów i związki boru. Substancje te miały pochłaniać ciepło, uszczelniać reaktor (ołów), także pochłaniać neutrony powstająe w wyniku przemian jądrowych (związki boru). Zrzuty nie były zbyt celne, wiele załóg zatruło się oparami ołowiu, a jednocześnie nakrycie płonącego reaktora szczelną „czapą” stworzyło ryzyko jego przetopienia się przez fundamenty i skażenia wód gruntowych. Dodatkowo, w basenie rozbryzgowym pod reakorem znajdowała się pewna ilość wody - gdyby rozżarzony rdzeń zetknął się z nią, doszłoby do kolejnej eksplozji. Aby tego uniknąć, drążono tunel pod reaktorem, aby usunąć wodę i wykonać betonową wylewkę. Do niektórych prac planowano użyć zdalnie sterowanych robotów, ale ponieważ z powodu wysokiego poziomu promieniowania szwankowały ich obwody elektroniczne, ostatecznie użyto ludzi, zwanych „robotami biologicznymi”. Szczególnie ryzykowne było usuwanie kawałków paliwa jądrowego rozrzuconych na dachu sąsiedniego reaktora, które należało zrzucić na ziemię i zneutralizować. Likwidatorzy, we własnoręcznie wykonanych ołowianych kombinezonach, mogli pracować zaledwie 40 sekund - co starczało na 2 ruchy łopatą - i musieli być zastępowani następnymi, gdyż otrzymali taką dawkę, jak normalny człowiek przez całe życie. Reaktor płonął 9 dni, rozsiewając wysokoaktywne cząstki na wysokość kilometra. Skalę skuteczności skażenia promieniotwórczego, rzędu miliardów bekereli, najlepiej ilustruje fakt, że z reaktora ulotniło się raptem 30 kg cezu-137 i 0,5 kg jodu-131! Jak widać, wystarczyło na pół Europy... Sam reaktor zawierał ok. 190 ton paliwa jądrowego...

Ewakuacja i reperkusje

Po katastrofie podjęto decyzję o ewakuacji miasta Prypeć - oficjalnie na 3 dni, faktycznie - na zawsze. Tętniąca życiem miejscowość stała się miastem-widmem, z pordzewiałą karuzelą w wesołym miasteczku i straszącymi, pustymi oknami bloków. Ewakuowano również mieszkańców okolicznych wsi, a ich domy buldożerami spychano do wykopanych uprzednio dołów. Niektórzy mieszkańcy pozostali na miejscach, ukrywając się w lasach i żyjąc z tego, co urodzi ziemia. Niektórzy mieszkają tam do chwili obecnej, inni powrócili po jakimś czasie, jako tzw. samosioły. Mimo silnego skażenia promieniotwórczego, w Kijowie odbyły się pochody pierwszomajowe, a także start kolejnego Wyścigu Pokoju. Władze robiły wszystko, by uniknąć paniki, zarówno na Ukrainie, jak i w innych państwach bloku wschodniego. W Polsce zmuszono kolarzy do udziału w Wyścigu, choć wycofała się większość ekip zachodnich. Polskich sportowców jednak zmuszono za pomocą szantażu, dziwiąc się następnie słabym wynikiem.

Katastrofy jednak nie dało się ukryć. Pożar reaktora widoczny był z zachodnich satelitów. A gdy w szwedzkiej elektrowni jądrowej w Forsmark pracownik wniósł na ubraniu pył radioaktywny - Szwedzi podnieśli alarm. Podejrzewano wojnę atomową, ale analiza składu izotopowego wskazała jednoznacznie, że źródłem skażenia był reaktor. Ustalono nawet stopień wypalenia paliwa jądrowego (na podstawie zawartości produktów rozpadu uranu). Początkowo radioaktywny obłok omijał terytorium Polski, gdyż wiatr skierował go na północ, jednakże po dwóch dniach dotarł też do naszego kraju. 28 kwietnia stacja w Mikołajkach zanotowała gwałtowny wzrost aktywności radioaktywnej w powietrzu. Jednym ze zwiastunów awarii radiacyjnej u „wielkiego brata” była konfiskata aparatury dozymetrycznej, przeprowadzona przez UB w instytucjach naukowych. Mimo to, parę osób dokonało własnych pomiarów, m.in. w szpitalach i innych placówkach wykorzystujących promieniowanie rentgenowskie oraz źródła izotopowe.  Cenzura starała się moderować informacje w prasie i telewizji, gdyż za wszelką cenę chciano uniknąć wybuchu paniki. Uspokajające komunikaty spotykały się jednak z murem nieufności społeczeństwa, na którą „władza ludowa” ciężko sobie zapracowała. Akcja podania płynu Lugola dzieciom, młodzieży i kobietom w ciąży była spóźniona (jod należy podać przed narażeniem na promieniowanie), choć rodziny „towarzyszy” i milicjantów otrzymały specyfik odpowiednio wcześniej. Tym niemniej, akcję przeprowadzono bardzo sprawnie i  wiele milionów osób otrzymało ten specyfik w ciągu kilku dni, pomimo panujących problemów z zaopatrzeniem. O propagandowych technikach ukrywania katastrofy przez władze polskie napisałem pracę magisterską obronioną 20.09.2010 i opublikowaną w Dziejach Najnowszych ze stycznia 2011 r.

Kontrowersje

Czarnobyl wzbudził wiele kontrowersji. Zakwestionowano sens rozwoju energetyki jądrowej. W Polsce zawieszono, a w końcu zrezygnowano z budowy elektrowni w Żarnowcu, lansując m.in. hasło „Żarnobyl” i strasząc wizjami popromiennych mutantów. Katastrofa odsłoniła słabość konającego ZSRR, razem z klęską w Afganistanie definitywnie podkopując prestiż „imperium zła”. Jednocześnie, dzięki mediom, bezduszność sowieckiej polityki, szafującej życiem obywateli - dotarła do światowej opinii publicznej.

W całej dyskusji padło wiele ostrych słów i bardziej lub mniej sensownych argumentów. Jak widać, w epoce postindustrialnej ludzie dyskutują nad zabezpieczeniami reaktorów atomowych, nie rozumiejąc oznaczenia „220 V” na odkurzaczu.

Sporna jest liczba ofiar  oraz rozmiar skażonego terenu.  Jedna teoria straszy „tysiącami zabitych chowanych w przydrożnych rowach”, powtarzanymi bezmyślnie za zachodnią prasą. Druga zakłada, że skażenie dotyczy tylko najbliższego otoczenia reaktora i ewakuacja Prypeci była niepotrzebna i naraziła ludzi na stres oraz problemy psychospołeczne po przeprowadzce, co skutkowało alkoholizmem, depresją, chorobami serca i wzrostem liczby samobójstw. W Strefie wokół Czarnobyla rozwinęło się życie i powstał jedyny w swoim rodzaju rezerwat przyrody, choć występują pewne anomalie. Nieznana jest dokładna liczba ofiar, zwłaszcza wśród łącznej liczby 600 tys. likwidatorów. Nie wiadomo, ilu spośród nich zachorowało na nowotwory i zmarło. Po katastrofie zaobserwowano zwiększoną częstotliwość występowania nowotworów tarczycy u dzieci, ale wcześniej nie przeprowadzano porządnej diagnostyki, a wiele przypadków to guzy „ciche”, nieujawniajace się przez całe życie. Jak widać, niewiadomych jest dużo. Obecnie promieniowanie w Strefie jest wyraźnie podniesione, ale bez zagrożenia dla życia, choć pracujące tam osoby pracują w systemie zmianowym, pod kontrolą dozymetryczną. W Polsce opad poczarnobylski stanowi 1% łącznego tła promieniowania. Większość izotopów (stront, jod, cez) została wypłukana lub uległa częściowemu rozkładowi. Tym niemniej, protesty przeciwko energetyce jądrowej są bardzo silne, a ekologiczna propaganda stosuje nieuczciwe chwyty w dyskusji - odsyłam do poprzedniej notki.