varhain aamulla 26.huhtikuuta 1986 Ukrainassa (entinen osa Neuvostoliittoa) sijaitseva Tšernobylin ydinvoimala räjähti, mikä aiheutti monien mielestä maailman kaikkien aikojen pahimman ydinkatastrofin.

monien tieteellisten tutkimusten ja valtiollisten tutkimusten jälkeenkin Tšernobylin onnettomuuteen liittyy vielä monia vastaamattomia kysymyksiä — erityisesti niistä pitkän aikavälin terveysvaikutuksista, joita massiivisella säteilyvuodolla on altistuneille.

missä on Tšernobyl?

Tšernobylin ydinvoimala sijaitsee maailman Ydinvoimaliiton mukaan noin 130 kilometriä Ukrainan Kiovan kaupungista pohjoiseen ja noin 20 kilometriä Valko-Venäjän rajalta etelään. Se koostuu neljästä reaktorista, jotka on suunniteltu ja rakennettu 1970-ja 1980-luvuilla. ihmisen tekojärvi, noin 8,5 neliökilometriä (22 neliömetriä). km) kokoisena ja Pripyat-joen ruokkimana luotiin jäähdytysvettä reaktoriin.

hiljattain rakennettu Pripyatin kaupunki oli voimalaitosta lähin kaupunki vajaan kolmen kilometrin päässä, ja siellä asui vuonna 1986 lähes 50 000 ihmistä. Pienempi ja vanhempi kaupunki Tšernobyl oli noin 15 kilometrin päässä ja siellä asui noin 12 000 asukasta. Loppuosa alueesta oli etupäässä maatiloja ja metsää.

voimalaitoksessa

Tšernobylin voimalassa käytettiin neljää Neuvostoliiton suunnittelemaa RBMK-1000-ydinreaktoria, jotka on nykyään yleisesti tunnustettu luonnostaan puutteellisiksi. RBMK-reaktorit olivat paineputkirakenteisia, joissa käytettiin rikastettua U-235-uraanidioksidipolttoainetta veden lämmittämiseen, jolloin syntyi höyryä, joka ajaa reaktorien turbiineja ja tuottaa sähköä, kertoo World Nuclear Association.

useimmissa ydinreaktoreissa vettä käytetään myös jäähdytysaineena ja ydinytimen reaktiivisuuden hillitsemiseen poistamalla ylimääräinen lämpö ja höyry, kertoo World Nuclear Association. Mutta RBMK-1000 käytti grafiittia hillitsemään ytimen reaktiivisuutta ja pitämään jatkuvana ydinreaktiona, joka tapahtuu ytimessä. Kun ydin kuumeni ja tuotti enemmän höyrykuplia, ydin muuttui reaktiivisemmaksi, ei vähäisemmäksi, luoden positiivisen takaisinkytkennän silmukan, jota insinöörit kutsuvat ”positiiviseksi tyhjäkertoimeksi.”

mitä tapahtui?

räjähdys tapahtui YK: n Atomisäteilyn vaikutuksia tutkivan tiedekomitean (UNSCEAR) mukaan 26.huhtikuuta 1986 rutiinihuoltotarkastuksessa. Toiminnanharjoittajat suunnittelivat sähköjärjestelmien testaamista, kun he sammuttivat elintärkeät ohjausjärjestelmät vastoin turvallisuusmääräyksiä. Tämä aiheutti sen, että reaktori saavutti vaarallisen epävakaan ja matalatehoisen tason.

reaktori 4 oli Ydinenergiaviraston (Nea) mukaan suljettu edellisenä päivänä, jotta turvajärjestelmille voitaisiin tehdä huoltotarkastuksia mahdollisten sähkökatkojen aikana. Räjähdyksen todellisesta syystä on vielä jonkin verran erimielisyyttä, mutta yleisesti uskotaan, että ensimmäinen johtui ylimääräisestä höyrystä ja toiseen vaikutti vety. Ylimääräinen höyry syntyi jäähdytysveden vähentyessä, mikä aiheutti höyryn kertymisen jäähdytysputkiin-positiivisen tyhjäkertoimen-joka aiheutti valtavan virtapiikin, jota operaattorit eivät pystyneet sammuttamaan.

räjähdykset tapahtuivat 26.huhtikuuta kello 1.23 tuhoten reaktori 4:n ja käynnistäen NEA: n mukaan rajun tulipalon. Polttoaineen ja reaktorin osien radioaktiivista roskaa satoi alueen ylle, kun tuli levisi rakennuksen koteloreaktori 4: stä viereisiin rakennuksiin. Puhaltava tuuli kuljetti mukanaan myrkyllisiä kaasuja ja pölyä, jotka toivat mukanaan fissiotuotteita ja jalokaasuvaraston.

radioaktiivinen laskeuma

räjähdyksissä kuoli kaksi tehtaan työntekijää — ensimmäinen useista työntekijöistä, jotka kuolivat muutaman tunnin sisällä onnettomuudesta. Seuraavien päivien aikana pelastusryhmien yrittäessä epätoivoisesti hillitä tulipaloja ja säteilyvuotoja, kuolonuhrien määrä nousi, kun tehtaan työntekijät menehtyivät akuuttiin säteilysairauteen.

alkusammutus saatiin tukahdutettua aamuviideltä, mutta siitä aiheutuneen grafiittipalon sammuttaminen kesti NEA: n mukaan 10 päivää ja 250 palomiestä. Myrkkypäästöjä pumpattiin ilmakehään kuitenkin vielä 10 päivän ajan.

suurin osa epäonnistuneesta ydinreaktorista vapautuneesta säteilystä oli peräisin fissiotuotteista jodi-131, cesium-134 ja cesium-137. Jodi-131: n puoliintumisaika on UNSCEARIN mukaan suhteellisen lyhyt, kahdeksan päivää, mutta sitä nautitaan nopeasti ilman kautta ja se pyrkii paikallistumaan kilpirauhaseen. Cesiumin isotoopeilla on pidempi puoliintumisaika (cesium-137: n puoliintumisaika on 30 vuotta) ja ne aiheuttavat huolta vuosia sen jälkeen, kun ne ovat päässeet ympäristöön.

Pripyatin evakuoinnit aloitettiin 27.huhtikuuta — noin 36 tuntia onnettomuuden jälkeen. Tuolloin monet asukkaat valittivat jo oksentelusta, päänsärystä ja muista säteilysairauden oireista. Viranomaiset sulkivat 30 kilometrin pituisen alueen tehtaan ympäriltä 14.toukokuuta mennessä ja evakuoivat vielä 116 000 asukasta. Muutaman seuraavan vuoden aikana 220 000: ta muuta asukasta neuvottiin muuttamaan vähemmän saastuneille alueille, kertoo Maailman Ydinvoimaliitto.

terveysvaikutukset

kaksikymmentäkahdeksan Tshernobylin työntekijöistä kuoli onnettomuutta seuranneiden neljän ensimmäisen kuukauden aikana, Yhdysvaltain mukaan. Nuclear Regulatory Commission (NRC), mukaan lukien jotkut sankarilliset työntekijät, jotka tiesivät altistavansa itsensä tappavalle säteilytasolle turvatakseen laitoksen uusilta säteilyvuodoilta.

onnettomuushetkellä vallitsevat tuulet olivat etelästä ja idästä, joten suuri osa säteilypilvestä kulki luoteesta kohti Valko-Venäjää. Siitä huolimatta neuvostoviranomaiset julkaisivat hitaasti tietoa onnettomuuden vakavuudesta ulkomaailmalle. Mutta kun säteilytasot herättivät huolta Ruotsissa noin kolme päivää myöhemmin, sikäläiset tiedemiehet pystyivät päättelemään ydinkatastrofin likimääräisen sijainnin säteilytasojen ja tuulensuuntien perusteella, mikä pakotti Neuvostoliiton viranomaiset paljastamaan kriisin koko laajuuden Yhdistyneiden Kansakuntien mukaan.

kolmen kuukauden kuluessa Tshernobylin onnettomuudesta yhteensä 31 ihmistä kuoli säteilyaltistukseen tai muihin katastrofin suoriin vaikutuksiin, kertoo NRC. Vuosina 1991-2015 jopa 20 000 kilpirauhastapausta diagnosoitiin vuonna 1986 alle 18-vuotiailla potilailla, kertoo UNSCEARIN vuonna 2018 julkaisema raportti. Vaikka pelastustyöntekijöillä, evakuoiduilla ja asukkailla saattaa edelleen olla muita syöpätapauksia koko elämänsä ajan, tiedetään syöpäkuolemien ja muiden Tsernobylin säteilyvuotoon suoraan liittyvien terveysvaikutusten yleinen määrä olevan pienempi kuin alun perin pelättiin. ”Suurin osa saastuneilla alueilla asuvista viidestä miljoonasta asukkaasta – – sai hyvin pieniä säteilyannoksia, jotka olivat verrattavissa luonnolliseen taustatasoon (0,1 rem vuodessa)”, sanotaan NRC: n raportissa. ”Nykyään käytettävissä olevat todisteet eivät yhdistä onnettomuutta voimakkaasti säteilyn aiheuttamaan leukemian tai kiinteän syövän lisääntymiseen kilpirauhassyövän lisäksi.”

jotkut asiantuntijat ovat väittäneet, että perusteeton pelko säteilymyrkytyksestä johti suurempiin kärsimyksiin kuin varsinainen katastrofi. Esimerkiksi monet lääkärit eri puolilla Itä-Eurooppaa ja Neuvostoliittoa neuvoivat raskaana olevia naisia tekemään abortin, jotta he eivät synnyttäisi lapsia, joilla on synnynnäisiä epämuodostumia tai muita sairauksia, vaikka näiden naisten todellinen säteilyaltistus oli todennäköisesti liian alhainen aiheuttaakseen mitään ongelmia, kertoo Maailman Ydinyhdistys. YK julkaisi vuonna 2000 Tšernobylin onnettomuuden vaikutuksista raportin, joka oli UNSCEARIN puheenjohtajan mukaan niin ”täynnä perusteettomia lausuntoja, joilla ei ole tukea tieteellisissä arvioissa”, että useimmat viranomaiset hylkäsivät sen lopulta.

ympäristövaikutukset

pian sen jälkeen, kun Tshernobylin säteilyvuodot tapahtuivat, voimalaa ympäröivien metsien puut kuolivat voimakkaaseen säteilyyn. Tämä alue tuli tunnetuksi ”punaisena metsänä”, koska kuolleet puut muuttivat kirkkaan inkiväärin värin. Texas Tech-yliopiston National Science Research Laboratoryn mukaan puut lopulta puskettiin maan tasalle ja haudattiin juoksuhautoihin.

vaurioitunut reaktori suljettiin NRC: n mukaan hätäisesti betoniseen sarkofagiin, jonka oli tarkoitus hillitä jäljellä olevaa säteilyä. Tieteellinen keskustelu tämän sarkofagin tehokkuudesta on kuitenkin jatkunut kiivaana ja jatkuu myös tulevaisuudessa. Vuoden 2006 lopulla alettiin rakentaa suojarakennusta, jota kutsutaan uudeksi turvalliseksi Suojarakenteeksi sen jälkeen, kun olemassa oleva sarkofagi oli stabiloitu. Vuonna 2017 valmistunut uusi rakennelma on World Nuclear News-lehden mukaan 843 jalkaa (257 metriä) leveä, 531 jalkaa (162 metriä) pitkä ja 356 jalkaa (108 metriä) korkea ja suunniteltu sulkemaan reaktori 4 ja sitä ympäröivä sarkofagi kokonaan ainakin seuraavien 100 vuoden ajaksi.

huolimatta alueen saastumisesta — ja vakavista suunnitteluvirheistä kärsivän reaktorin käyttöön liittyvistä riskeistä — Tsernobylin ydinvoimala jatkoi toimintaansa Ukrainan sähköntarpeiden tyydyttämiseksi, kunnes sen viimeinen reaktori, reaktori 3, suljettiin joulukuussa 2000, kertoo World Nuclear News. Reaktorit 2 ja 1 suljettiin vuonna 1991 ja 1996. Alueen täydellisen käytöstäpoiston arvioidaan valmistuvan vuoteen 2028 mennessä.

voimala, Pripyatin ja Tšernobylin aavekaupungit ja ympäröivä maa muodostavat 2600 neliökilometrin laajuisen ”poissulkuvyöhykkeen”, joka on rajattu lähes kaikille paitsi tiedemiehille ja valtion virkamiehille.

vaaroista huolimatta useat ihmiset palasivat koteihinsa pian onnettomuuden jälkeen, ja osa kertoi tarinansa muun muassa BBC: n, CNN: n ja The Guardianin uutislähteille. Ja vuonna 2011 Ukraina avasi alueen turisteille, jotka halusivat nähdä katastrofin jälkivaikutukset omakohtaisesti.

Tshernobyl tänään

nykyään alue, myös suojavyöhykkeellä, on täynnä erilaisia villieläimiä, jotka ovat menestyneet ihmisten häiritsemättä, kertovat National Geographic ja BBC. Hiljaista voimalaitosta ympäröivillä tiheillä metsämailla on dokumentoitu kukoistavia susia, peuroja, ilveksiä, majavia, kotkia, villisikoja, hirviä, karhuja ja muita eläimiä. Siitä huolimatta tiedetään esiintyvän kourallinen säteilyvaikutuksia, kuten kitukasvuisia puita, jotka kasvavat voimakkaimman säteilyn vyöhykkeellä, ja eläimiä, joiden elimistössä on runsaasti cesium-137: ää.

alue on jonkin verran toipunut, mutta ei ole läheskään palautumassa normaaliksi.. Rajavyöhykkeen ulkopuolisilla alueilla ihmiset alkavat kuitenkin asettua uudelleen. Turistit jatkavat vierailujaan alueella, ja vierailumäärät pomppaavat 30-40 prosenttia katastrofiin perustuvan HBO: n uuden sarjan ansiosta. Tshernobylin katastrofi aiheutti muutamia merkittäviä muutoksia ydinvoimateollisuudessa: huoli reaktoriturvallisuudesta kasvoi Itä-Euroopassa ja ympäri maailmaa; jäljellä olevia RBMK-reaktoreita muutettiin uuden katastrofiriskin vähentämiseksi; ja monet kansainväliset ohjelmat, mukaan lukien kansainvälinen atomienergiajärjestö (IAEA) ja World Association of Nuclear Operators (WANO), perustettiin Tsernobylin välittömänä seurauksena, mukaan World Nuclear Association. Eri puolilla maailmaa Asiantuntijat ovat jatkaneet sellaisten keinojen tutkimista, joilla voitaisiin estää tulevat ydinkatastrofit.

lisäresurssit:

• lisää siitä, miten vesi jäähdyttää ja moderoi ydinreaktoreita kansainväliseltä Atomienergiajärjestöltä.
• Katso viimeisimmät uutiset Tshernobylin ydinvoimalasta verkkosivuiltaan.
• lue vastaukset pitkäaikaisiin kysymyksiin Tshernobylin katastrofin terveysvaikutuksista Maailman terveysjärjestön mukaan.

tätä artikkelia päivitti 20.kesäkuuta 2019 Live Sciencen rahoittaja Rachel Ross.