Temat ewentualności wybuchu jądrowego w Czarnobylu, był już poruszany pokrótce na niniejszym Forum: "KLIKNIJ!", jednak temat ten IMHO wymaga na tyle szczegółowego omówienia, zbyt obszernego na jeden z postów w tamtejszym wątku, dlatego też umieściłem go jako nowy temat.
Wiele osób oglądało rzecz jasna film pt. „Bitwa o Czarnobyl”... W 33. minucie tego filmu opowiada się "o możliwości kolejnego wybuchu, tym razem o sile wielu Mt TNT któryby zmiótłby nawet Mińsk" (sic!). Ilustrowane to jest oczywiście Grzybem Atomowym. Choć wielu z Państwa początkowo może się z tym nie zgodzić, to niestety jednak tak naprawdę film POPULARNO-naukowy "Bitwa o Czarnobyl" (z naciskiem na POPULARNO) nie powinno się traktować jako źródło opiniotwórcze... Owszem jest w nim trochę wiadomości nt. Awarii Czarnobyla, ale bardziej są to ciekawostki, niż rzetelna wiedza...
O RÓŻNICACH MIĘDZY BOMBĄ JĄDROWĄ A REAKTOREM...Otóż Uran-238 w typowych elektrowniach energetycznych ma wzbogacenie rzędu 3-5% w rozszczepialny izotop Uran-235. Natomiast Uran używany w elektrowni Czarnobyl miał nawet przed włożeniem do rdzenia jeszcze mniejsze wzbogacenie, bo zawierał 1,8% rozszczepialnego izotopu Uran-235 – wartości rzędu kilku procent są za małe, by DOWOLNA ILOŚĆ paliwa mogła spowodować wybuch jądrowy. (dla porównania: "Little Boy" co spadł na Hiroszimę miał ok. 80% wzbogacenie w 235-U).
Ani masa 1,4 tony wzbogaconego paliwa o wzbogaceniu 1,8% nie wybuchnie , ani nawet wszystkie ok. 190 ton tego paliwa też, bo... MASA KRYTYCZNA DLA TAK NISKIEGO WZBOGACENIA WYNOSI NIESKOŃCZONOŚĆ!
Owszem, reaktor RMBK był reaktorem powielającym, a więc produkującym Pluton-239 i było go w rdzeniu sporo, tylko że też ten Pluton nie może osiągnąć masy (nad)krytycznej, bo powstaje on jako niewielkie "inkluzje" wewnątrz paliwa (przypomina ono tym samym wyglądem jakby salami). Wypalane krótko paliwo to było potem przetwarzane w zakładach "Jupiter" w Prypeci.
Możliwe, że gdy paliwo się stopiło i przez pewien czas było płynne – te inkluzje się mogły tu i tam połączyć. Pluton ma prawie dwa razy niższą temperaturę topnienia (640°C) i nieco większą gęstość (19.9 g/cm3) od Uranu (odpowiednio: 1135°C i 19.1 g/cm3). Musiałoby się jednak połączyć dużo, dużo więcej tej masy niż w typowej bombie aby doszło do niekontrolowanej reakcji łańcuchowej, gdyż podawana w literaturze masa krytyczna Plutonu ok. 10 kg dotyczy najlepszego kształtu sferycznego ładunku, na dodatek ściśniętego dodatkowo detonacją otaczających go ładunków wybuchowych wraz z dodatkową warstwą tzw. reflektora neutronów – SĄ TO WARUNKI NIE MOGĄCE SIĘ SPEŁNIĆ TAM POD SARKOFAGIEM.
Nawet spełniając powyższe warunki, nie tak łatwo jest zrobić "JĄDROWE BUM!": ładunek jądrowy musi być w znacznym stopniu oczyszczony z wszelkich substancji, mogących przeszkodzić w niekontrolowanej reakcji łańcuchowej...
Na str. 61 Prezentacji Pana T.Hilczera:
http://www.staff.amu.edu.pl/~zfd/p_hil/ej08.pptpokazany jest wykres zmian zawartości izotopów Plutonu w paliwie jądrowym w trakcie jego "wypalania" które określa się wartością tzw. megawatodni na kg (MWd/kg) – inaczej mówiąc:
im dłużej paliwo się znajduje w reaktorze, tym więcej w nim niepożądanych "zanieczyszczeń", by to paliwo dało się zastosować militarnie...
Wiąże się to z tym, że JEDYNY NADAJĄCY SIĘ MILITARNIE Pluton-239 powstaje po zdarzającym się w pewnych warunkach przyłączaniu neutronu do jadra Uranu-238 (powstaje z niego Neptun-239, a potem Pluton), jednak takie same zjawisko może się zdarzyć też z Plutonem: neutrony o pewnych energiach bowiem nie rozszczepiają Plutonu, przez co część jego jąder może z czasem przyłączać kolejne neutrony i przemieniać się kolejno w: Pluton-240, 241, 242...Reaktory RBMK miały służyć w razie potrzeby do "wypalania" krótko paliwa – max. 2 MWd/kg – i uzyskiwania w miarę czystej frakcji Plutonu-239...
Jednak w 1986 r. tego nie zrobiono i paliwo było tam "wypalane" dłużej: 10 MWd/kg, skutkiem czego jego kompozycja przedstawiała się następująco:
Porównując zawartość nierozszczepialnego Plutonu-240, tym razem wówczas w RMBK paliwo było "wypalane" zbyt długo, by ten Pluton-239 był w miarę wolny od Plutonu-240, więc i z tego powodu wybuch jądrowy NAM NIE GROZI, tym bardziej że nawet 26 kwietnia 1986 r, doszło w Bloku IV do...
...WYBUCHU FIZYCZNEGO PARY i CHEMICZNY WODORUNie wdając się w szczegóły, które można przeczytać chociażby w niniejszej publikacji:
http://www.ekologika.pl/cp/ea/kubowski/ ... yl2007.pdfw wyniku znacznego wzrostu mocy reaktora ponad normę i temperatury wewnątrz rdzenia, doszło do podwójnej eksplozji: fizycznej pary i chemicznej wodoru pochodzącego m.in. ze zdysocjowanej pod wpływem wysokiej temperatury wody (pow. 2200°C). Wodór powstawał też z reakcji chemicznych katalizowanych temperaturą, gdy woda stykała się z rozgrzanymi koszulkami cyrkonowymi prętów, a przede wszystkim z rozgrzanymi ponad miarę blokami grafitowego moderatora. Eksplozja wodoru zniszczyła:reaktor, dźwig przeładunkowy paliwa nad nim, a co gorsza dach hali – skutkiem czego na zewnątrz, wydostało się kilka ton paliwa uranowego, a do atmosfery wyemitowanych zostało co najmniej kilkadziesiąt kg wysokoaktywnych radionuklidów, z których niektóre z nich mogą był łatwo przyswajalne przez organizmy, a są to m.in. 131-I, 137-Cs, 90-Sr. Choć ten izotop jodu niebawem przekształcił się w stabilny izotop Ksenonu, to niestety ok. połowa pierwotnej ilości Cezu i Strontu pozostała w skażonych nimi rejonach do dziś...
Według Raportu UNSCEAR-2000
(„
ANNEX J: EXPOSURES AND EFFECTS OF THE CHERNOBYL ACCIDENT”
(s.518)Można oszacować z danych podanych w tabelach, iż całkowita aktywność radionuklidów w rdzeniu wynosiła w czasie pracy reaktora 1.47e+20 Bq (
Bq=Bekereli, tj. przemian jądrowych na sekundę), zaś do atmosfery wydostała się część radionuklidów o aktywności 1.46e+19 Bq (11% aktywności rdzenia).
(Tamże s.519)Oznacza to, że tuż po awarii, pozostała aktywność w rdzeniu nadal wynosiła aż
1.32e+20 Bq...
WYBUCH JĄDROWY NAM NIE GROZI, ALE......niestety wnętrze Sarkofagu to wciąż "Bomba Ekologiczna", której stan ciągle musi być nadzorowany i monitorowany, a Sarkofag kryjący szczątki Bloku IV wymaga ciągłego dozoru i bieżących napraw.
Wnętrze Sarkofagu dawnego Bloku IV to obszar zaledwie ok. 0,008 km2, gdzie jest wciąż zgromadzone dziś co najmniej kilkadziesiąt kg (choć po Awarii było ok. 181 kg) wysoce aktywnych radionuklidów pochodzących z rozszczepień 235-U, jak również kilkaset kg transuranowców, a przede wszystkim aż 190 ton paliwa Uranowego.
Trzeba pamiętać, że ilość danego rodzaju odpadów promieniotwórczych nie jest adekwatna z ich sumaryczną aktywnością......bowiem łączna aktywność tych kilkuset ton paliwa uranowego to ok. 1.56e+13 Bq.
Jest to tylko 0.0035% aktywności tych kilkudziesięciu kg wysokoaktywnych radionuklidów (4.47e+17 Bq) oraz 0.025% aktywności kilkuset kg transuranowców (6.27e+16 Bq)...
Tak więc 24 lata później naturalnie zachodzący proces rozpadu, a w niektórych przypadkach przemiana promieniotwórczych izotopów w stabilne, zmniejszyła aktywność w resztkach rdzenia do 5.10e+17 Bq (ok. 1/260 pierwotnej wartości) – choć jest to "nieco" mniej niż przedtem, to jednak przebywanie wewnątrz Sarkofagu jest wciąż śmiertelnie niebezpieczne!
Pomimo niebezpieczeństwa Pracownicy CzAES pilnują pod nadzorem MAEA by jak najmniej "tego radioaktywnego badziewia" wydostawało się na zewnątrz: już w 2008 roku zakończono prace nad załataniem wszelkich istotnych uszkodzeń dachu Sarkofagu (naprawy wymagało 84m2 z 450m2 dachu). Obecnie trwają prace nad przygotowaniem terenu pod budowę tzw."Łuku": ale nim rozpocznie się budowa nowej Osłony: teren wokół Sarkofagu wymaga m.in. oczyszczenia radiologicznego oraz usunięcie porzuconego sprzętu i wszelkich elementów przeszkadzających w planowanej budowie.
Po skończonej budowie Osłony nad dotychczasowym Sarkofagiem, będzie w końcu możliwe usunięcie gruzu i odpadów radioaktywnych do zbudowanych w międzyczasie Przechowalników, jak również planowana jest długotrwała rozbiórka ("
decommissioning") pozostałych Bloków ogromnego kompleksu elektrowni CzAES – zakończyć się ma ona w 2065 r.
Aktualną sytuację związaną chociażby z bieżącymi pracami remontowymi Sarkofagu można śledzić na Oficjalnej Stronie CzAES:
http://new.chnpp.gov.ua/news.php?lng=ruŹRÓDŁA INFORMACJIDo przy pisaniu art. korzystałem z następujących źródeł:
http://www.unscear.org/docs/reports/annexj.pdfhttp://www.staff.amu.edu.pl/~zfd/p_hil/ej08.ppthttp://atom.edu.pl/index.php/bezpieczen ... racja.htmlhttp://www.ekologika.pl/cp/ea/kubowski/ ... yl2007.pdfhttp://www.hse.ubc.ca/rad/calc/calcframe.htmhttp://www.1728.com/decayexp.htmhttp://ie.lbl.gov/toi/nucSearch.aspZ.Celiński,
Energetyka Jądrowa, PWN 1991
EDIT: drobne literówki w tekscie