Šta bi se desilo ako bi izbio nuklearni rat, a šta ako bi došlo do curenja radijacije?

Ruski zvaničnici su više puta koristili nuklearno oružje da zastraše zemlje koje su stali na stranu Ukrajine.

S druge strane, ukrajinski zvaničnici u više navrata upozoravaju da ruski napadi i borbe oko ukrajinskih nuklearnih elektrana mogu izazvati curenje radijacije koje bi moglo da ugrozi stanovnike cele Evrope.

Ovo je očekivani sastavni deo psihološkog rata kojim Rusi pokušavaju da obeshrabre zapadne zemlje od intenzivnijeg uključivanja u sukobe, dok Ukrajinci pokušavaju da urade upravo suprotno.

Koliko bi ovi scenariji bili opasni kada bi se zaista ostvarili: šta bi se desilo ako bi izbio nuklearni rat, a šta ako bi se dogodila ozbiljna nesreća u jednoj od ukrajinskih nuklearnih elektrana?

Kratak odgovor na prvi deo pitanja je: Veliki nuklearni rat mogao bi da izazove uništenje mnogih velikih gradova i verovatno nuklearnu zimu, u kojoj bi, u najgorem slučaju, mogle da poginu milijarde ljudi.

Kratak odgovor na drugi deo je: Posledice bi bile male, mnogo manje nego u nesreći u Černobilju. U najgorem slučaju, mogli bi da se uporede sa nesrećom u američkoj nuklearnoj elektrani Tri Majl Ajlend ili u japanskoj Fukušimi, u kojoj se jezgro istopilo, ali niko nije stradao, piše Index.hr.

Maksimalna direktna šteta od nuklearnog oružja

Deo javnosti ima uobičajenu percepciju da u svetu postoji dovoljno nuklearnog oružja da višestruko uništi čovečanstvo ili čak čitav život. To nije zasnovano na nauci. Naime, proračuni pokazuju da ni eksplozija nuklearnih bombi, koja bi bila napravljena od celog uranijuma koji postoji na našoj planeti, ne bi bila dovoljna za potpuno uništenje života na Zemlji. Naučnici su izračunali da je asteroid koji je izazvao izumiranje dinosaurusa imao snagu od 10 milijardi nuklearnih bombi poput onih korišćenih u Drugom svetskom ratu. svetski rat. Međutim, čak ni on nije izazvao uništenje čitavog života. Naprotiv, sisari su počeli da cvetaju nakon udara.

Prema Statista, trenutno u svetu postoji oko 12.700 nuklearnih bojevih glava. Najviše ih ima Rusija, oko 6.000, zatim SAD oko 5.500, dok su ostali raspoređeni između Kine (350), Francuske (290), Velike Britanije (225), Pakistana (165), Indije (160), Izraela (90). ) i Severna Koreja (20).

Koja je najveća šteta koju bi te bojeve glave mogle da izazovu?

Ako se rasporede da izazovu maksimalno uništenje, bilo bi ih otprilike dovoljno da direktno unište sve gradove na Zemlji sa više od 100.000 stanovnika. Naime, u svetu postoji oko 4.500 takvih gradova, a za uništavanje svakog od njih u proseku bile bi potrebne oko tri bojeve glave. U takvom scenariju, odmah bi umrlo oko tri milijarde stanovnika, koliko ih živi u takvim gradovima.

Radijacija i kontaminacija do kojih bi došlo u ovim eksplozijama ne bi imale velikog uticaja na okolna područja, niti bi imale dugoročni efekat na područja bombardovanih gradova. Naime, iskustva iz Hirošime i Nagasakija pokazuju da je među 100.000 ljudi koji su preživeli napade atomske bombe, prekomerne stope raka tokom narednih godina bile oko 850, a leukemije manje od 100. Ogromna većina ljudi je umrla tokom eksplozije ili odmah posle toga. U Hirošimi danas živi oko 1,2 miliona ljudi, a u Nagasakiju oko 420.000. Danas je pozadinsko zračenje u ta dva grada isto kao i prosečna količina prirodnog zračenja prisutna bilo gde na Zemlji, što znači da ga nema dovoljno da utiče na zdravlje ljudi.

Opet, ova kalkulacija je zasnovana na ideji da bi svo nuklearno oružje bilo precizno raspoređeno da izazove maksimalnu štetu i da bi sve bojeve glave tačno pogodile svoje mete.

Nuklearna zima

Neka istraživanja pokazuju da bi znatno veći problem mogao biti tzv nuklearna zima koju bi takve eksplozije izazvale.

Nova studija, objavljena 15. avgusta u časopisu Nature Food, otkrila je da čak i relativno mali nuklearni sukob koji uključuje dve nacije kao što su Indija i Pakistan može dovesti do velike gladi. Naime, iz zapaljenih gradova bi se u atmosferu ispustilo oko 50 Tg (teragrama; 1 Tg = 1.000.000 tona) čađi i dima, koji bi okruživali planetu, blokirali sunce i izazvali zahlađenje, odnosno nuklearnu zimu. To bi zauzvrat izazvalo globalno smanjenje prinosa i smrt oko dve milijarde ljudi.

Prema istoj studiji, rat velikih razmera između Rusije i SAD bi izbacio oko 150 Tg čađi i dima u atmosferu i izazvao smrt oko pet milijardi ljudi. Uticaj nuklearnog rata na klimu trajao bi deset godina, ali bi dostigao vrhunac u prvih nekoliko godina.

Manji nuklearni rat između Indije i Pakistana doveo bi do pada prinosa od oko 7% u roku od pet godina, dok bi veliki američko-ruski rat doveo do pada proizvodnje od 90% u roku od tri do četiri godine.

Autori studije ističu da njihova analiza ukazuje na to koliko su značajni napori globalne saradnje usmereni na sprečavanje nuklearnih sukoba.

Kritike koncepta nuklearne zime

Međutim, ovde treba napomenuti da je nuklearna zima još uvek hipotetički koncept, zasnovan na modelima i procenama količine čađi i dima za koje se pretpostavlja da su nastali u bombardovanju Hamburga i Hirošime i u nekim katastrofama, kao što su erupcije vulkana ili požari u skladištu.nafta. Kritičari smatraju da su savremene procene o razmerama nuklearne zime preuveličane, zasnovane na politici, a ne na egzaktnoj nauci.

Između ostalog, upozoravaju da je teško proceniti koliko bi se čađ podigla i zadržala u stratosferi (jer bi to zavisilo od klimatskih uslova u kojima bi se rat odvijao), koliko bi se čađ tu zadržala pre nego što bi opala kao crna kiša (jer bi zavisila od vremenskih uslova, posebno vazdušnih strujanja i padavina) i koliko bi goriva sagorelo (jer bi zavisilo od toga koliko bi ga bilo zatrpano ispod ruševina).

Kako god bilo, nema sumnje da bi posledice velikog nuklearnog rata bile ogromne, a njegovu pretnju ne treba minimizirati jer je svest o tome jedna od glavnih mera zaštite koje sprečavaju nuklearne sile da koriste svoj arsenal.

Gde je opasnost u nuklearnim elektranama?

Za detaljniji odgovor na drugo pitanje, kakve maksimalne posledice može da izazove havarija u ukrajinskoj nuklearnoj elektrani, potrebno je pre svega razumeti o kakvom sistemu se radi.

Uzmimo za primer Zaporošku nuklearnu elektranu (NE), koja je donedavno bila u fokusu javnosti. U njemu je u ponedeljak ugašen poslednji reaktor, ali je dobar za ilustraciju mogućih problema jer većina ukrajinskih nuklearnih elektrana ima isti tip reaktora.

NEZ je najveća nuklearna elektrana u Evropi i jedna od deset najvećih u svetu. Raspolaže sa šest relativno modernih reaktora tipa VVER 1000/320, sličnih u radu kao u SI Krško, od kojih svaki ima snagu od 950 MVe (MVe je oznaka za snagu električne energije, za razliku od oznake MVt, koji označava koliko toplote se stvara u reaktoru i manji je zbog gubitaka u konverziji).

Reaktori imaju ogromnu betonsku zaštitnu kupolu debljine više od metra, tri dizel generatora za sigurno napajanje u slučaju prekida napajanja i druge sigurnosne sisteme za brzo gašenje nuklearne reakcije i hlađenje. Reaktori su postepeno puštani u rad u periodu od 1984. do 1995. godine, a u međuvremenu su modernizovani na osnovu novih preporuka, nakon havarije u Fukušimi i prema zahtevima za produženje radnog veka. Trenutno u svetu radi 39 takvih reaktora: u Ukrajini (15), Rusiji (13), Kini (4), Bugarskoj (2), Češkoj (2), Indiji (2) i Iraku (1). Još dva se grade u Indiji i još jedan u Iraku.

Koliko su opasni izvori zračenja u nuklearnim postrojenjima?

U nuklearnim elektranama postoje četiri izvora radioaktivnosti – reaktori, odlagališta radioaktivnog otpada, bazeni za sveže istrošeno gorivo i suvi kontejneri za starije istrošeno gorivo.

Najopasniji izvor zračenja je reaktor, čak i kada radi. Međutim, kao što smo već naveli, sa svih strana je zaštićen armiranim betonom debljine od najmanje jednog metra.

Drugi izvori zračenja su manje opasni jer njihova radioaktivnost slabi proporcionalno momentu kada se uklone iz reaktora i dalje slabi s vremenom. Nisu zaštićeni kao reaktori, ali u slučaju direktnog pogotka u bombardovanju mogu samo da izazovu lokalnu kontaminaciju.

Kako može doći do kvara reaktora?

Pošto je najveća opasnost reaktor koji radi, važno je znati kolika je ta opasnost.
Kada se reaktor ugasi, radioaktivnost u njemu pada na oko 5% nazivne snage, što zavisi od goriva i od toga koliko je dugo i na kojoj snazi reaktor ranije radio. U slučaju nuklearke Zaporožje, gde svaki reaktor ima toplotnu snagu od 3.000 MVt tokom rada, to bi značilo da bi ona pala na oko 150 MVt. Nakon isključivanja, toplotna energija stvorena fisijom nastavlja eksponencijalno da opada i nakon jednog dana dostiže oko 10 MVt. Što je reaktor duže zatvoren, manji je rizik od kontaminacije.

Međutim, nedostatak hlađenja i dalje može dovesti do topljenja jezgra jer rastopljeno gorivo može ugroziti sigurnosne barijere, što može dovesti do oslobađanja radioaktivnosti u okolinu. Glavni izvori takve kontaminacije su radioaktivni gasovi jod (do nekoliko nedelja nakon suspenzije) i cezijum (do nekoliko godina nakon suspenzije). To znači da je hlađenje najvažnija stvar za sigurnost reaktora.

Hrvatski stručnjak za nuklearnu sigurnost Zdenko Šimić, vodeći istraživač za rizike i pouzdanost u Energetskom institutu Hrvoje Požar, kaže da bi, ako bi se kao referenca uzela nesreća u Fukušimi, kontaminirano područje nakon curenja u NEZ moglo biti i do 20-ak 30 km oko elektrane.

„U zavisnosti od meteoroloških uslova, kontaminacija može biti znatno veća u određenom pravcu. S tim što je manja što je veća udaljenost od elektrane. Postoje analize i planovi za smanjenje zračenja ljudi i evakuaciju. Ništa od stanovništvo u okolini Fukušime primilo je opasnu dozu zračenja.Merenja su pokazala da je 99% stanovništva primilo manje od 3 mSv, što je otprilike normalna godišnja doza dobijena iz prirode i lečenja.Manje od 30 zaposlenih primilo je dozu veću od 100 mSv, a samo nekoliko je ozračeno iznad dozvoljenih doza za posebne situacije, što je za Japan 250 mSv. Rizik je veoma mali, čak i za najizloženije zaposlene“, objašnjava Šimić.

Velika je razlika između Černobila i novih nuklearnih elektrana

Kada su se poslednjih meseci pojavila upozorenja o mogućem udesu nuklearke Zaporožje, često se prizivalo sećanje na Černobil, pa su ljudi imali sklonost da procenjuju da bi nova nesreća mogla biti još opasnija jer je prvu izazvala ljudska greška u jednom reaktoru, dok se nova nuklearna elektrana nalazi na samom frontu rata i ima šest reaktora.

Ali stvarnost je sasvim suprotna. Postoji vrlo malo sličnosti između NE Zaporožja i NE Černobilja, osim što su oboje u Ukrajini i ruskog dizajna.

Pre svega, treba istaći da uništavanje nuklearke i curenje radijacije u životnu sredinu nisu u interesu ni Ukrajinaca ni Rusa. NEZ, kao i svaka druga nuklearna elektrana, važna je i za Ruse i za Ukrajince. NEZ vredi najmanje 30 milijardi evra, a za Ukrajince u mirnodopskim vremenima bio je izvor preko 20% ukupne proizvodnje energije. Tome u prilog govore i informacije prema kojima su Rusi NEZ-u isporučili dodatne agregate da bi obezbedili struju potrebnu za hlađenje reaktora u slučaju oštećenja dalekovoda.

Ključna razlika između NE Zaporožja i NE Černobilj je u tome što reaktori u Černobilju nisu imali zaštitnu zgradu, dok u Zaporožju, kao što smo već naveli, svaki ima prednapregnutu armiranobetonsku zaštitnu zgradu debljine najmanje metar, koja je projektovana da sadrže topljenje jezgra u najgorem slučaju.svi radioaktivni materijali.

Druga velika razlika je u tome što je u nuklearnoj elektrani u Černobilju proces fisije potpomognut grafitnim moderatorom. Ovo je imalo određene prednosti u radu u odnosu na savremene reaktore u kojima se za umerenje koristi voda, koja se koristi i za hlađenje.

Šimić tumači da moderatori služe za usporavanje neutrona koji nastaju u lančanoj reakciji fisije do brzina optimalnih za njen nastavak.

„Ako su prebrzi, neutroni će proleteti kroz uranijum bez učešća u reakciji. Černobilski reaktori, zahvaljujući grafitnim moderatorima, mogli bi da koriste manje obogaćeno gorivo. Ali veliki nedostatak takvog sistema je što grafitni moderator ne može se ukloniti ako nešto krene naopako.On će nastaviti svoju funkciju podrške reakciji fisije čak i u slučaju kvara.Kao što smo naveli, savremeni reaktori koriste vodu kao moderatore.

To je lošiji moderator jer se pri usporavanju neutrona deo apsorbuje. Ali, s druge strane, sigurniji su jer kako temperatura raste u slučaju udesa, reakcija se automatski smanjuje i zaustavlja jer voda isparava pa je sve manje moderatora“, kaže Šimić.

U NEZ-u su trenutno ugašeni svi reaktori. Najbolje bi bilo da tako i ostane, međutim, pošto proizvodi struju za obe strane, i za slobodne delove Ukrajine i za okupirane, to nije u interesu ni Rusa ni Ukrajinaca.

Sve dok ima hlađenja nema ozbiljne opasnosti

Šimić kaže da je glavna opasnost koja može dovesti do topljenja jezgra u reaktorima gubitak hlađenja.

„Nuklearna reakcija se zaustavlja zaustavljanjem štapova i borne kiseline, koji apsorbuju neutrone, ili zagrevanjem, odnosno isparavanjem vode. Međutim, radioaktivni produkti fisije će i dalje stvarati toplotu svojim raspadom, koja, ako se ne ukloni, može da istopi gorivo.

Zbog toga je neophodno hladiti nuklearno gorivo čak i nakon što je fisija prestala. Za hlađenje su potrebni voda i struja za pogon pumpi. Sve dok je obezbeđeno napajanje iz dizel agregata ili električne mreže i voda iz reke ili bazena za hlađenje, ne postoji opasnost od topljenja jezgra i moguće kontaminacije. Što je više vremena prošlo od gašenja reaktora, potrebno je manje hlađenja, a eventualno otapanje jezgra ima manji potencijal da zagadi životnu sredinu – radioaktivnost će ostati u zaštitnoj zgradi“, zaključuje Šimić.