Radiacija

Radioktyvumas – savaiminis atomų branduolių virsmas kitų elementų branduoliais, išskiriant energiją. Radioaktyvaus virsmo metu iš branduolio išmetama dalelė (helionas), dalelė (elektronas arba pozitronas) kartais dar ir fotonas. K-radioaktyvaus virsmo metu branduolys užgrobia vieną iš artimiausių to paties atomo elektronų; dėl to protonas virsta neutronu, išmesdamas neutroną. Laiko tarpas, per kurį pusė turimo radioaktyvaus izotopo branduolių patiria radioaktyvumą, vadinamas skilimo pusėjimo trukmė arba pusamžiumi.

Radiacijos poveikis

Radiacijos poveikis tapo aiškus, atradus rentgeno spindulius, radioaktyvumą ir radioaktyviąsias medžiagas. Pirmieji žmonės, patyrę pavojingą radiacijos ppoveikį, buvo gydytojai radiologai, vėliau laikrodžių ciferblatų dekoruotojai, naudoję dažus, kurių sudėtyje buvo radioaktyviųjų medžiagų, urano kasyklų darbininkai bei spinduliais gydyti pacientai, tačiau aktyvus radiacijos poveikio vertinimas medicinoje ir profilaktikos bei gydymo metodų taikymas prasidėjo nuo 1950 metų.

Dabar, po ilgalaikio tyrimo ir vertinimo, yra sukurta radiacinės saugos sistema, kuri apibrėžia radiacijos poveikį sveikatai, kiekybinį sugertos dozės ir biologinio efekto santykį, nacionalinius ar tarptautinius radiacinės apsaugos standartus bei rekomenduoja pagalbos organizavimo ir radiacinių pažeidimų gydymo principus.

Apšvitinimo tipai

Apšvitinimas gali būti dvejopas: išorinis, kai radiacijos šaltinis į organizmo vidų nepatenka ir radiacija veikia žmogų iš išorės; bei vidinis, kai radioaktyviosios medžiagos patenka į žmogaus organizmą su maistu, kvėpuojant arba tiesiog per kūno odą.

Išorinį apšvitinimą galima nutraukti, pavyzdžiui, pperkėlus žmones į kitą vietą, panaudojus apsauginį ekraną, tuo tarpu vidinis apšvitinimas vyksta tol, kol radioaktyviosios medžiagos yra žmogaus organizme.

Jei apšvitinimas išorinis, žmogaus organizmas yra pasyvus, o jei vidinis – aktyvus, nes dėl medžiagų apykaitos radioaktyviosios medžiagos gali kauptis ir būti šalinamos.

Alfa ir beta dalelės, kurios nėra labai kenksmingos, jei apšvitinimas išorinis, yra ypač pavojingos jei jis vidinis. Išorinio apšvitinimo metu ypač pavojingi gama ir rentgeno spinduliai.

Jei jonizuojamasis spinduliavimas išorinis, sugertą dozę galima nesunkiai išmatuoti specialiais prietaisais – dozimetrais. Vidinio apšvitinimo dozė dažniausiai nustatoma skaičiavimų metodais, tačiau norinti juos taikyti būtina žinoti radioizotopų sklidimo žmogaus organizme dėsningumus. Prietaisų, skirtų tiesioginiams vidinio apšvitinimo matavimams atlikti, yra, bet jie labai sudėtingi ir brangūs.

Vieta:

Černobilis – nedidelis miestelis ššiaurės Ukrainoje, netoli Baltarusijos sienos. Nuo Ukrainos sostinės Kijevo iki Černobilio (12500 gyv.) 110 km Černobilio atominė elektrinė (AE) pastatyta 15 km į šiaurės vakarus nuo pačio Černobilio miestelio. Dar 3 km į šiaurės vakarus nuo AE yra Pripetės miestas Baltarusijoje (45000 gyv.).

1986 m. TSRS turėdama 43 veikiančius reaktorius gamino apie 10% pasaulinės branduolinės energijos. Visi šie reaktoriai gamino 27000 megavatų (MW) elektros energijos. Kiti 36 reaktoriai buvo konstravimo stadijoje ir ateityje turėjo gaminti 37000 MW elektros energijos. 11986 m. keturi RBMK tipo Černobilio AE reaktoriai buvo moderniausi Tarybų Sąjungoje, du kiti reaktoriai buvo statybų stadijoje.

Įvykių eiga:

Balandžio 25 d. 1.00 val. 4 –as reaktorius planuojamas išjungti aptarnavimui. Prieš išjungiant, operatorius turi atlikti testą, kurio metu nustatoma, kiek laiko dirba aušinimo turbinos, nutrūkus reaktoriaus darbui. Testo atlikimui, mažinamas reaktoriaus galingumas.

13.05 val. Po sumažinimo, reaktorius dirba 50% galingumu (iki 1600 MW). Dėl to, antroji turbina išjungiama.

14.00 val. Atliekant įprastą testą, reaktoriaus galingumas turi būti sumažintas iki 30%, bet tai nebuvo padaryta dėl elektros energijos poreikio. Taigi reaktorius liko dirbti 50% galingumu kitas 9 val.

Balandžio 26 d. 00.28 val. Černobilio AE personalas gauna leidimą atnaujinti reaktoriaus galingumo mažinimą. Įvyksta esminė klaida. Operatorius pamiršta išjungti kontrolerį ties 30% riba, dėl ko galingumas staigiai nukrenta iki 1% (iki 30 MW). Tai buvo esminis procedūrų pažeidimas, nes reaktorius nebuvo apskaičiuotas dirbti tokiu mažu galingumu.

1.00 – 1.20 val. Operatorius padidina reaktoriaus galingumą iki 7%, ištraukdamas 6 reaktoriaus valdymo strypus. Galingumas staigiai pakyla iki 200 MW.

1.23.36 val. Pamainos vadovas pabando sustabdyti galingumo augimą, nuleisdamas visus kontrolinius strypus į reaktorių. Per 4,5 s. galingumas reaktoriuje 120 kartų viršija leidžiamą normą.

1.23.44 val. Katastrofos laikas. Visas radioaktyvus kuras sureaguoja. Susidaręs garo sslėgio perteklius patenka į turbinas ir į aušinimo sistemą, sulaužydamas vamzdžius ir išlauždamas reaktoriaus šarvą. Įvyksta sprogimas reaktoriuje – sprogsta radioaktyvus kuras ir reaktoriaus šerdis. Išsilaksto degančio grafito gabalai ir radioaktyviosios medžiagos. Griūva 4-o reaktoriaus pastato stogas, kyla daugiau kaip 30 gaisrų.

Tolimesni įvykiai:

Kova su ugnimi. Ugniagesiai sureaguoja nedelsiant, vos tik gavę iškvietimą iš įvykio vietos. Pirmos atvyksta 3 gaisrininkų mašinos. Manoma, kad tarp pirmųjų buvo leitenantas Pravikas (Černobilio ugniagesių vadas), kuris išsiuntė pavojaus signalą į Pripetę, į Černobilį, ir į daugumą Kijevo regionų, prašydamas pagalbos. Pirmieji gaisrininkai, ugnies malšinimui, tiesiog lipo į reaktoriaus mašinų skyrių. Majoras Leonidas Teliatnikovas, antros Pripetės gaisrinės vadas, sureagavo į iškvietimą ir nelaimės vietoje buvo už 10 min. Jis davė komandą lipti ant 3-io reaktoriaus stogo ir gesinti ugnį. Baisiausia, kad 3-ias reaktorius vis dar dirbo. Buvo aišku, jei griūtų 3-io reaktoriaus stogas, tai butų milžiniška katastrofa. Gesinant gaisrus dalyvavo 37 gaisrininkų brigados, 186 gaisrininkai ir 81 ugniagesių mašinos. Sekančias 9 dienas, naudojant smėlį, borą, dolomitą, molį ir šviną buvo slopinama ugnis iš malūnsparnių. Pagrindinis grafito gaisras reaktoriuje buvo užgesintas, bet į aplinką jau buvo pasklidusios radioaktyviosios medžiagos. Daugumas ugniagesių, kurie gesino reaktorių mirė. Ugniagesiai, kurie buvo ant 3-io reaktoriaus stogo nukentėjo vėliau nuo rradiacinės ligos, bet dauguma išgyveno. Černobilio AE buvo ypač neparanki gaisro gesinimui: reaktorių stogai buvo pagaminti iš lengvai užsidegančios medžiagos – bitumo. Kitų atominių elektrinių ugniagesiai buvo aprūpinti specialiais rūbais ir kvėpavimo aparatais, bet Černobilio ugniagesiai to neturėjo. Dauguma iš ugniagesių nežinojo, su kuom jie kovoja, nežinojo apie pavojingą radiaciją.

Evakuacija.

Kitos dienos vidurdienį, radiacijos lygis nukrito, ir buvo manoma, kad evakuacija netikslinga. Tačiau, po dviejų valandų, radiacijos lygis pakilo, kaip vėliau rašoma iki maksimumo. Galų gale, buvo duotas įsakymas evakuacijai. Per 3 val. 1100 autobusų buvo atsiųsta iš Kijevo. Evakuojamieji spėjo pasiimti tik keletą rūbų ir kitų daiktų 3-jų dienų (taip buvo manoma) evakuacijai. Pavojinga zona buvo 30 km. spinduliu apie AE. Kiekvienas esantis toje zonoje buvo evakuotas. Viso evakuota apie 50000 žmonių.

Sarkofagas. Iš sudegusio reaktoriaus į aplinką vis sklido radioaktyviosios dalelės. Sovietai suprato, kad reikalinga tai sustabdyti ir apsaugoti aplinką nuo užteršimo. Taip gimė planas uždengti reaktorių šarvu-sarkofagu.1986 m. gruodžio mėn. sarkofagas buvo pastatytas. Jį pagaminti reikėjo 340000 m3 betono ir 3000 t plieno.

Užterštumas. Černobilio avarijos metu į aplinką pasklido daug įvairių radioaktyvių elementų:

Radionuklidai Kiekis mėginyje, % Aktyvumas, Bk/g

Ceris -141 15,8 3200

Telūras-132 1,7 340

Jodas-131 15,8 3100

Rutenis-103 17,3 3500

Rutenis-106 4,6 960

Cezis-134 7,7 1600

Cezis-137 8,3 1700

Cirkonis-95 19,8 4000

Baris-140 9,0 1800

Radiologiniai matavimai užterštoje zonoje, 1986 m. gegužės 17 d.

Buvo reikalinga išvalyti ir surinkti grafitą ir kitas radioaktyvias

medžiagas. Pirmiausia buvo pasiųstas robotas, bet jis dirbo blogai, nes jo sudėtyje esantys tranzistoriai nedirbo radioaktyvioje aplinkoje. Robotai dažnai lūždavo. Kai jie neveikdavo, būdavo siunčiami savanoriai. Jie galėdavo dirbti tik 90 s. ar mažiau. Radiacija buvo 15000 kartų didesnė už metinę dozę, galimą žmogui.

Užterštumo šalinimo darbai vyko nuo 1986 m. gegužės mėn. iki žiemos. Visi judantys objektai, šalia užterštos vietovės buvo sudeginti; mašinos, sunkvežimiai ir viršutinis žemės sluoksnis. Apie 60000 pastatų buvo nuplauti specialiais chemikalais, o dauguma stogų bbuvo pakeisti. Buvo apipurkštos užterštoje zonoje esančias gatvės. Zonoje augę medžiai buvo iškirsti ir sudeginti betoninėse duobėse.

Medicininė pagalba. Medicininis aptarnavimas katastrofos metu buvo labai blogas. Avarijos metu medikų nesimatė, dozimetrinės stotys buvo uždarytos arba neveikė. Dr. Belokonas dirbo Pripetės ligoninėje. Jis buvo vienas pirmųjų gydytojų, atvykusių į įvykio vietą. Atvykęs jis pamatė žmones, kuriems reikėjo skubios pagalbos. Belokonas buvo įvykio vietoje keletą valandų. Pasakojime Belokonas aprašo vaikiną apie 18 m., kuriam reikėjo medicininės pagalbos:

„Tai buvo apie 18 m. vvaikinas. Jis skundėsi pykinimu ir sunkiu galvos skausmu, vėliau pradėjo vemti. Jis dirbo trečiame reaktoriuje. Pamatavau kraujo spaudimą. Jis buvo 140 ar 150 ant 90, truputį aukštas.Staiga jis krūptelėjo ir pasidarė kažkoks nesavas. Aš nuvedžiau jį į pirmosios pagalbos patalpą. PPatalpoje nebuvo nieko. Medicinos kabinetas buvo uždarytas. Nuvedžiau prie automobilio. Jis pradėjo kliedėti, rodė pamišimo simptomus, negalėjo kalbėti ir pradėjo murmėti, kad išgėrė, tačiau alkoholio kvapo nebuvo. Jis buvo labai išblyškęs. Žmonės, kurie bėgo nuo pastato šaukė „Kaip baisu“. Norėjau pamatuoti radiacijos lygį, bet buvo per vėlu. Jis mirė.“

Padariniai:

Padariniai gyvybei. Černobilio avarija pažeidė daugumos žmonių sveikatą. Oficialiai dėl avarijos ir jos sukeltų padarinių mirė nuo 300 iki 300000 žmonių.Apie 600000 žmonių buvo pavadinti „ypač pažeistais“ ir savo sveikatą turėjo tikrintis visą gyvenimą.Tikslaus žuvusiųjų skaičiaus pasakyti negalima, nes sovietai tuo metu viską bandė nuslėpti. Neoficialiais duomenimis ši avarija galėjo nusinešti 400000 žmonių gyvybių.

Padariniai žemės ūkiui ir gyvulininkystei. Pagrindinė Černobilio avarijos pasekmė buvo žemės ūkio smukimas. Didžiuliai pieno kiekiai LLenkijoje, Vengrijoje, Austrijoje ir Švedijoje buvo netinkami naudojimui, nes buvo užkrėsti radioaktyviu jodu ir ceziu. Daugumoje Europos šalių buvo sudeginti didžiuliai augalijos plotai. Didžiausios radiacijos pasekmės buvo Švedijoje.1986 ir 1987 m. Kijevo, Černigovo, Minsko ir kituose miestų turguose buvo uždrausta pardavinėti pieną, mėsą, daugumą vaisių ir daržovių. Tai Rusijai kainavo 11 milijardų. rublių. Gyvulininkystėje patirta dar didesnių nuostolių. Didžiausia žala buvo gyvulių mutacijos.

Padariniai kaimo kultūrai. Daugiausia buvo pažeistos kaimo vietovės. Tai yra apie 40% vakarų Rusijos ploto. Vietovės buvo ttaip užterštos, kad buvo neįmanoma dirbti. Viso buvo evakuota apie 100000 kaimo gyventojų.1987 m. sausį apie 1500 sugrįžo į savo namus.

Pasauliniai padariniai:

Radiacijos paplitimas. Didžiausi Černobilio avarijos padariniai buvo radiacijos paplitimas. Europos komisija iškarto uždraudė 90 dienų vežti žemės ūkio produktus iš rytų Europos. Pagrindinė nelaimė buvo radiacijos debesis, kuris keliavo po visą pasaulį. Daugiausia pažeistos buvo rytinė Lenkijos dalis ir dalis Vokietijos Federacinės Respublikos. Švedijoje tarp Utlangano ir Lundo, radiacija ore buvo 20-150 vnt/sekundę (normalus lygis 5-10 vnt/s). Mokslininkai nustatė 16 skirtingų radionuklidų ore ir žolėje. Iš šiaurės šalių labiausiai pažeista buvo Švedija. Labiausiai užteršta buvo mėsa ir kiti produktai. Mėsos užterštumas ceziu viršijo 12 kartų. Švedijai buvo padaryti apie 100 mln. Amerikos dolerių nuostolių.

Černobilis šiandien: Sarkofago būklė. Šiandieninė sarkofago būklė tikrai nedžiugina. Naujausi tyrimai parodė, kad 4-o reaktoriaus sarkofagas pilnas plyšių. Inžinierių pranešime sakoma, kad betoninis kapas gali sugriūti esant 6 ar daugiau balų, pagal Richterio skalę, žemės drebėjimui. Jei tai atsitiktų, būtų išlaisvintas radioaktyvus debesis, kuris vėl pasklistų po žemę. Po 1986 m. avarijos liko dirbti 1 ir 3 reaktoriai. Vėliau 3 reaktoriuje buvo kilęs gaisras. Černobilio atominė elektrinė buvo išjungta 2000 12 15.