In den frühen Morgenstunden des 26.April 1986 explodierte das Kernkraftwerk Tschernobyl in der Ukraine (ehemals Teil der Sowjetunion) und verursachte die schlimmste Atomkatastrophe, die die Welt je gesehen hat.

Auch nach vielen Jahren wissenschaftlicher Forschung und behördlicher Untersuchungen gibt es noch viele offene Fragen zum Unfall von Tschernobyl — insbesondere zu den langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen, die das massive Strahlenleck auf die Exponierten haben wird.

Wo ist Tschernobyl?

Das Kernkraftwerk Tschernobyl liegt nach Angaben der World Nuclear Association etwa 81 Meilen (130 Kilometer) nördlich der Stadt Kiew in der Ukraine und etwa 12 Meilen (20 km) südlich der Grenze zu Belarus. Es besteht aus vier Reaktoren, die in den 1970er und 1980er Jahren entworfen und gebaut wurden. Ein künstliches Reservoir, ungefähr 8,5 Quadratmeilen (22 Quadratkilometer). km) groß und vom Fluss Pripyat gespeist, wurde geschaffen, um Kühlwasser für den Reaktor bereitzustellen.Die neu erbaute Stadt Pripyat war die dem Kraftwerk am nächsten gelegene Stadt in knapp 2 Meilen Entfernung (3 km) und beherbergte 1986 fast 50.000 Menschen. Eine kleinere und ältere Stadt, Tschernobyl, war etwa 9 Meilen (15 km) entfernt und die Heimat von etwa 12.000 Einwohnern. Der Rest der Region bestand hauptsächlich aus Bauernhöfen und Wäldern.

Das Kraftwerk

Das Kraftwerk in Tschernobyl verwendete vier sowjetisch konstruierte RBMK-1000-Kernreaktoren — ein Design, das heute allgemein als inhärent fehlerhaft anerkannt ist. RBMK-Reaktoren hatten ein Druckrohrdesign, bei dem ein angereicherter U-235-Urandioxidbrennstoff zum Erhitzen von Wasser verwendet wurde, wodurch Dampf erzeugt wurde, der die Turbinen der Reaktoren antreibt und Strom erzeugt, so die World Nuclear Association.In den meisten Kernreaktoren wird Wasser auch als Kühlmittel verwendet und um die Reaktivität des Kernkerns zu moderieren, indem die überschüssige Wärme und der Dampf entfernt werden, so die World Nuclear Association. Der RBMK-1000 verwendete jedoch Graphit, um die Reaktivität des Kerns zu mildern und eine kontinuierliche Kernreaktion im Kern aufrechtzuerhalten. Als sich der Kernkern erhitzte und mehr Dampfblasen erzeugte, Der Kern wurde reaktiver, nicht weniger, Schaffung einer positiven Rückkopplungsschleife, die Ingenieure als „positiven Leerheitskoeffizienten“ bezeichnen.“

Was ist passiert?

Die Explosion ereignete sich am 26.April 1986 während einer routinemäßigen Wartungskontrolle, so das Wissenschaftliche Komitee der Vereinten Nationen für die Auswirkungen atomarer Strahlung (UNSCEAR). Die Betreiber planten, die elektrischen Systeme zu testen, als sie wichtige Steuerungssysteme abschalteten, was gegen die Sicherheitsvorschriften verstieß. Dies führte dazu, dass der Reaktor gefährlich instabil und leistungsschwach wurde.

Reaktor 4 war am Vortag abgeschaltet worden, um die Wartungskontrollen an Sicherheitssystemen bei möglichen Stromausfällen durchzuführen, so die Nuclear Energy Agency (NEA). Während es noch einige Meinungsverschiedenheiten über die tatsächliche Ursache der Explosion gibt, wird allgemein angenommen, dass die erste durch einen Überschuss an Dampf verursacht wurde und die zweite durch Wasserstoff beeinflusst wurde. Der überschüssige Dampf wurde durch die Reduzierung des Kühlwassers erzeugt, wodurch sich Dampf in den Kühlrohren ansammelte — der positive Leerheitskoeffizient -, der einen enormen Stromstoß verursachte, den die Bediener nicht abschalten konnten.Die Explosionen ereigneten sich am 26. April um 1:23 Uhr, zerstörten Reaktor 4 und lösten laut NEA ein großes Feuer aus. Radioaktive Trümmer von Brennstoff und Reaktorkomponenten regneten über das Gebiet, während sich das Feuer von dem Gebäude, in dem Reaktor 4 untergebracht war, auf angrenzende Gebäude ausbreitete. Giftige Dämpfe und Staub wurden durch den wehenden Wind getragen und brachten Spaltprodukte und das Edelgas mit sich.

Radioaktiver Fallout

Die Explosionen töteten zwei Werksarbeiter — den ersten von mehreren Arbeitern, die innerhalb weniger Stunden nach dem Unfall starben. In den nächsten Tagen, als die Einsatzkräfte verzweifelt versuchten, die Brände und Strahlenlecks einzudämmen, stieg die Zahl der Todesopfer, als die Werksarbeiter der akuten Strahlenkrankheit erlagen.Das anfängliche Feuer wurde gegen 5 Uhr morgens erstickt, aber das resultierende Graphitfeuer dauerte laut NEA 10 Tage und 250 Feuerwehrleute, um es zu löschen. Giftige Emissionen wurden jedoch noch weitere 10 Tage in die Atmosphäre gepumpt.Der größte Teil der Strahlung, die aus dem ausgefallenen Kernreaktor freigesetzt wurde, stammte von den Spaltprodukten Jod-131, Cäsium-134 und Cäsium-137. Jod-131 hat laut UNSCEAR eine relativ kurze Halbwertszeit von acht Tagen, wird jedoch schnell über die Luft aufgenommen und neigt dazu, sich in der Schilddrüse zu lokalisieren. Cäsiumisotope haben längere Halbwertszeiten (Cäsium-137 hat eine Halbwertszeit von 30 Jahren) und sind ein Problem für Jahre nach ihrer Freisetzung in die Umwelt.Die Evakuierung von Pripjat begann am 27.April – etwa 36 Stunden nach dem Unfall. Zu diesem Zeitpunkt klagten viele Bewohner bereits über Erbrechen, Kopfschmerzen und andere Anzeichen von Strahlenkrankheit. Beamte sperrten bis zum 14. Mai ein 18 Meilen (30 km) großes Gebiet um die Anlage ab und evakuierten weitere 116.000 Einwohner. In den nächsten Jahren wurden 220.000 weiteren Bewohnern geraten, in weniger kontaminierte Gebiete zu ziehen, so die World Nuclear Association.

Gesundheitliche Auswirkungen

Achtundzwanzig der Arbeiter in Tschernobyl starben in den ersten vier Monaten nach dem Unfall, so die US-Regierung. Nuclear Regulatory Commission (NRC), darunter einige heldenhafte Arbeiter, die wussten, dass sie sich tödlichen Strahlungswerten aussetzten, um die Anlage vor weiteren Strahlungslecks zu schützen.

Die vorherrschenden Winde zum Zeitpunkt des Unfalls kamen aus dem Süden und Osten, so dass ein Großteil der Strahlungswolke nach Nordwesten in Richtung Weißrussland reiste. Trotzdem gaben die sowjetischen Behörden nur langsam Informationen über die Schwere der Katastrophe an die Außenwelt weiter. Aber als die Strahlungswerte in Schweden etwa drei Tage später Besorgnis erregten, konnten die Wissenschaftler dort den ungefähren Ort der Atomkatastrophe anhand der Strahlungswerte und Windrichtungen bestimmen, was die sowjetischen Behörden zwang, das volle Ausmaß der Krise zu enthüllen, so die Vereinten Nationen.Innerhalb von drei Monaten nach dem Unfall von Tschernobyl starben laut NRC insgesamt 31 Menschen an Strahlenbelastung oder anderen direkten Auswirkungen der Katastrophe. Zwischen 1991 und 2015 wurden laut einem UNSCEAR-Bericht von 2018 bis zu 20.000 Fälle von Schilddrüsenfällen bei Patienten diagnostiziert, die 1986 unter 18 Jahre alt waren. Während es noch zusätzliche Fälle von Krebs geben kann, die Rettungskräfte, Evakuierte und Bewohner im Laufe ihres Lebens erleben können, ist die bekannte Gesamtrate der Krebstodesfälle und anderer gesundheitlicher Auswirkungen, die direkt mit dem Strahlenleck von Tschernobyl zusammenhängen, niedriger als ursprünglich befürchtet. „Die Mehrheit der fünf Millionen Einwohner, die in kontaminierten Gebieten leben … erhielt sehr geringe Strahlendosen, die mit den natürlichen Hintergrundwerten vergleichbar sind (0,1 rem pro Jahr)“, heißt es in einem NRC-Bericht. „Die heute verfügbaren Beweise verbinden den Unfall nicht stark mit strahleninduzierten Erhöhungen von Leukämie oder solidem Krebs, außer Schilddrüsenkrebs.“Einige Experten haben behauptet, dass die unbegründete Angst vor einer Strahlenvergiftung zu größerem Leid führte als die eigentliche Katastrophe. Zum Beispiel rieten viele Ärzte in ganz Osteuropa und der Sowjetunion schwangeren Frauen, sich Abtreibungen zu unterziehen, um Kinder mit Geburtsfehlern oder anderen Störungen zu vermeiden, obwohl die tatsächliche Strahlenbelastung dieser Frauen wahrscheinlich zu niedrig war, um Probleme zu verursachen, nach Angaben der World Nuclear Association. Im Jahr 2000 veröffentlichten die Vereinten Nationen einen Bericht über die Auswirkungen des Tschernobyl-Unfalls, der laut dem Vorsitzenden von UNSCEAR so „voller unbegründeter Aussagen war, die in wissenschaftlichen Bewertungen nicht unterstützt werden“, dass er schließlich von den meisten Behörden abgelehnt wurde.

Umweltauswirkungen

Kurz nach den Strahlungslecks von Tschernobyl wurden die Bäume in den Wäldern rund um die Anlage durch hohe Strahlungswerte getötet. Diese Region wurde als „Roter Wald“ bekannt, weil die toten Bäume eine helle Ingwerfarbe annahmen. Die Bäume wurden schließlich planiert und in Gräben begraben, nach dem National Science Research Laboratory an der Texas Tech University.

Der beschädigte Reaktor wurde hastig in einem Betonsarkophag versiegelt, der die verbleibende Strahlung enthalten sollte, so das NRC. Es gibt jedoch eine intensive wissenschaftliche Debatte darüber, wie effektiv dieser Sarkophag war und auch in Zukunft sein wird. Ein Gehäuse namens New Safe Confinement Structure begann Ende 2006 mit dem Bau, nachdem der vorhandene Sarkophag stabilisiert worden war. Die neue Struktur, die 2017 fertiggestellt wurde, ist 843 Fuß (257 Meter) breit, 531 Fuß (162 m) lang und 356 Fuß (108 m) hoch und soll Reaktor 4 und seinen umgebenden Sarkophag für mindestens die nächsten 100 Jahre vollständig umschließen, so World Nuclear News.Trotz der Kontamination des Standorts — und der inhärenten Risiken beim Betrieb eines Reaktors mit schwerwiegenden Konstruktionsfehlern – setzte das Kernkraftwerk Tschernobyl den Betrieb fort, um den Strombedarf der Ukraine zu decken, bis sein letzter Reaktor, Reaktor 3, laut World Nuclear News im Dezember 2000 abgeschaltet wurde. Die Reaktoren 2 und 1 wurden 1991 bzw. 1996 abgeschaltet. Die vollständige Stilllegung des Standorts wird voraussichtlich bis 2028 abgeschlossen sein.Die Anlage, die Geisterstädte Pripjat und Tschernobyl und das umliegende Land bilden eine 1.000 Quadratmeilen (2.600 Quadratkilometer) große „Sperrzone“, die auf fast alle beschränkt ist, mit Ausnahme von Wissenschaftlern und Regierungsbeamten.Trotz der Gefahren kehrten einige Menschen kurz nach der Katastrophe in ihre Häuser zurück, wobei einige ihre Geschichten mit Nachrichtenquellen wie der BBC, CNN und dem Guardian teilten. Und 2011 öffnete die Ukraine das Gebiet für Touristen, die die Nachwirkungen der Katastrophe aus erster Hand sehen wollten.

Tschernobyl heute

Heute ist die Region, einschließlich innerhalb der Sperrzone, mit einer Vielzahl von Wildtieren gefüllt, die ohne Einmischung von Menschen gediehen sind, so National Geographic und die BBC. In den dichten Wäldern, die das stille Kraftwerk umgeben, wurden blühende Populationen von Wölfen, Hirschen, Luchsen, Bibern, Adlern, Wildschweinen, Elchen, Bären und anderen Tieren dokumentiert. Es ist jedoch bekannt, dass eine Handvoll Strahleneffekte auftreten, wie verkümmerte Bäume, die in der Zone mit der höchsten Strahlung wachsen, und Tiere mit einem hohen Gehalt an Cäsium-137 in ihrem Körper.

Das Gebiet hat sich bis zu einem gewissen Grad erholt, ist aber weit davon entfernt, wieder normal zu werden.. Aber in den Gebieten außerhalb der Sperrzone beginnen sich die Menschen umzusiedeln. Touristen besuchen die Stätte weiterhin, wobei die Besuchsraten dank einer neuen HBO-Serie, die auf der Katastrophe basiert, um 30-40% steigen. Und die Katastrophe in Tschernobyl führte zu einigen wesentlichen Veränderungen für die Atomindustrie: die Sorge um die Reaktorsicherheit nahm sowohl in Osteuropa als auch auf der ganzen Welt zu; Die verbleibenden RBMK-Reaktoren wurden modifiziert, um das Risiko einer weiteren Katastrophe zu verringern; und viele internationale Programme, darunter die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA) und der Weltverband der Nuklearbetreiber (WANO), wurden laut der World Nuclear Association als direkte Folge von Tschernobyl gegründet. Und rund um den Globus haben Experten weiter nach Möglichkeiten gesucht, zukünftige Atomkatastrophen zu verhindern.

Weitere Ressourcen:

• Mehr darüber, wie Wasser Kernreaktoren kühlt und moderiert von der Internationalen Atomenergiebehörde.
• Finden Sie die neuesten Nachrichten über das Kernkraftwerk Tschernobyl auf ihrer Website.
• Lesen Sie Antworten auf langjährige Fragen zu den gesundheitlichen Auswirkungen der Katastrophe von Tschernobyl nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation.

Dieser Artikel wurde am 20.Juni 2019 von Live Science-Mitarbeiterin Rachel Ross aktualisiert.