ČERNOBYL Ročníková práce Školní rok 2015/2016 Vypracoval: Petr Kašpárek, IX. Konzultant: Mgr. Dita Látalová 1
Obsah ÚVOD... 3 Pripjať... 4 Jaderná elektrárna... 5 Černobylský experiment... 6 Časový harmonogram experimentu... 7 Situace po havárii... 9 Následky... 10 Situace v Československu... 12 Nemoci z ozáření... 13 Resumé... 14 Odkazy... 16 Obrázky... 16 2
ÚVOD Pro ročníkovou práci jsem si vybral Černobyl, protože jsem o tomto fenoménu viděl mnoho filmů a dokumentů, které mě velice zaujaly. Rád bych tuto oblast navštívil, ale teprve až mi bude 18 let. Nezletilý člověk do této oblasti vstoupit nemůže, protože nemáme dostatečně vyvinuté buňky jako dospělí a mohli bychom se nakazit rakovinou. 3
Pripjať Město Pripjať, někdy označováno jako město duchů, je opuštěné město na Ukrajině. Sloužilo k ubytování pracovníků elektrárny a jejich rodin. V městě Připjat žilo přibližně 50 tisíc obyvatel. Po výbuchu Černobylu se stalo město opuštěným a v dnešní době žije v Pripjati přibližně 100 obyvatel, zbytek jsou odstěhovaní nebo na následky ozáření zemřeli. V současné době je Pripjať a jeho okolí chráněna vojenskou jednotkou, která brání průchodu do města. Ve městě je většina dřevěných domů zničena, protože dřevo velice dobře zadržuje radiaci, a proto jsou tyto domy bourány a následně zakopány pod zem. Okolí města je stále vysoce zamořené a bude trvat nejméně 150 let, než se zamoření zmírní a bude neškodné pro lidský organismus. Pokud zamoření ustoupí, bude možné například zbourat zbytky města a postavit město nové. Cílem je vybudování repliky města na stejném místě. 4
Jaderná elektrárna Černobylská elektrárna se nachází na severní Ukrajině, přibližně 110 km na sever od Kyjeva a 16 km od hranic s Běloruskem. V době Sovětského svazu byla pojmenována jako Černobylská jaderná elektrárna V. I. Lenina. Byla postavena 15 km od města Černobyl, u řeky Pripjať. Blízko elektrárny bylo postaveno již zmiňované město Pripjať. Výstavba elektrárny začala v roce 1970, byla konstruována pro typ reaktoru RBMK. RBMK znamená Kanálový varný reaktor s uranovo - grafitovým moderátorem. První blok o výkonu 740 MW byl spuštěn v roce 1977, druhý v roce 1978, třetí v roce 1981 a čtvrtý v roce 1983. Každý z nich měl výkon 925 MW. 5
Černobylský experiment V noci z 25. na 26. dubna 1986 všichni v budoucnu zodpovědní za jadernou katastrofu v Černobylu spokojeně spali. Vše začalo den před havárií, kdy bylo zahájeno plánované odstavení 4. bloku elektrárny. Před odstavením měl být proveden celkem běžný experiment. Měl ověřit, jestli bude elektrický generátor (poháněný turbínou) po rychlém uzavření přívodu páry do turbíny schopen při svém setrvačném doběhu ještě zhruba 40 vteřin napájet čerpadla havarijního chlazení. Tato elektřina je pro bezpečnost reaktoru životně důležitá: pohání chladící čerpadla, regulační a havarijní tyče, osvětluje velín i řídicí pult. Plánovaný průběh experimentu zněl: Snížení výkonu na 25-30 % (700-1000 MW tepelných), což je nejnižší výkon, při kterém je povolen provoz tohoto typu reaktoru. Dále odstavení první ze dvou turbín, následné odpojení havarijního chlazení (aby nezačalo působit během testu) a nakonec přerušení přívodu páry. Jak probíhal experiment skutečně? Experiment byl pojímán jednoznačně jako elektrotechnická záležitost, a proto jej začali řídit elektrotechnici, nikoliv specialisté na jaderné reaktory. V jednu hodinu po půlnoci začalo snižování výkonu v reaktoru. 6
Časový harmonogram experimentu 13:05 Nejprve byl snížen výkon reaktoru na polovinu a byl odstaven první turbogenerátor. Krátce poté byl odpojen systém havarijního chlazení reaktoru, aby nezačal působit během testu. 14:00 Dispečer Ukrajinských energetických závodů žádá o odklad testu - blíží se svátky (1. máj), továrny potřebují dohnat plány. Test je tedy odložen o téměř 9 hodin. Obsluha však již na tuto dobu nechává odpojen systém nouzového chlazení reaktoru, přestože je to v rozporu s předpisy. Odklad způsobil, že pokračování v experimentu prováděla nová směna, která na něj nebyla připravena. 16:00 Ranní směna odchází. Pracovníci této směny byli v předchozích dnech seznámeni s testem a znali celý postup. Speciální tým elektroinženýrů zůstává na místě. 26. dubna Dochází k vystřídání odpolední a noční směny. Směna Alexandra Akimova nastoupila v 0:00, to je hodinu a 25 minut do výbuchu. V noční směně je méně zkušených operátorů, kteří se navíc na zkoušku nepřipravovali. Zaměstnanci přítomní v řídícím sále čtvrtého bloku: Anatolij Djatlov - provozní zástupce hlavního inženýra (Fomina) Alexandr Akimov - náčelník směny Leonid Toptunov - 26 let, starší inženýr řízení reaktoru, zodpovědný za regulační tyče Boris Stoljarčuk - starší inženýr řízení bloku Igor Keršenbaum - starší inženýr řízení turbín Jurij Tregub - náčelník směny bloku Razim Davletajev - zástupce náčelníka turbínového cechu bloku 4 7
V elektrárně se nachází i A. Juvčenko - jeden z mála lidí, který byl v blízkosti výbuchu a přežil. Zemřel roku 2006 a je jedním z hlavních svědků oné děsivé noci. 1:22:33 Operátor Leonid Toptunov si nechává vypsat počítačem stav reaktoru a zjišťuje, že počet regulačních tyčí v aktivní zóně odpovídá necelé polovině povolené hodnoty. Po tomto zjištění měli operátoři okamžitě odstavit reaktor ještě to stále bylo možné. Rozhodli se však pokračovat dále. 1:23:04 Test začíná. Poslední osudové chyby se operátoři dopustili tím, že zablokovali havarijní signál, který by při uzavření přívodu páry na turbínu automaticky odstavil reaktor. Následně uzavřeli přívod páry - turbína byla odpojena a experiment začal. Reaktor dál běžel na výkonu 200 MW tepelných, podstatně se však snížil průtok chladící vody, rostla její teplota i tlak. Reaktor byl ve stavu, kdy se s rostoucím množstvím páry zvyšovalo množství neutronů v aktivní zóně. Tlak páry začal zvedat 350 kilogramové uzávěry palivových tyčí. 1:23:44 Došlo ke dvěma mohutným výbuchům. Reaktor byl přetlakován tak, že pára odsunula horní betonovou desku reaktoru o váze 1000 tun. Do reaktoru vnikl vzduch a reakcí vodní páry s rozžhaveným grafitem vznikl vodík, který vzápětí explodoval a rozmetal do okolí palivo a 700 tun radioaktivního hořícího grafitu, což způsobilo požár. Akimov ani Djatlov v tomto okamžiku nevěří, že došlo k nehodě. Posílají dva operátory aktivní zónu zkontrolovat. Tito jsou ozářeni smrtelnou dávkou, stihnou však ještě podat zprávu o tom, co viděli. Když Akimov slyší, že reaktor je zničen, zmateně na velínu vykřikuje: Reaktor je v pořádku, nemáme žádné problémy. Akimov a Djatlov neustále přikazují operátorům přidávat chladící vodu. V šoku nedokážou pochopit situaci - jsou přesvědčeni, že se nic neděje. 5 minut po explozi přichází první telefonát. Hasiči dostávají zprávu, že došlo k explozi mezi 3. a 4. reaktorem a že hoří střecha reaktorového sálu. 15:00 Informace o havárii se stále tají. 35 000 obyvatel města Pripjať strávilo slunečné sobotní odpoledne venku obklopení radiací 400krát převyšující horní hranici normy. 8
27. dubna K Černobylu přijíždí generál Pikalov ve vozidle vybaveném radiační ochranou a dozimetry. Zjišťuje, že uvnitř reaktoru ještě hoří grafit a že reaktor vydává ohromné množství záření a tepla. Krátce poté je varována sovětská vláda, která nechává ve 14:00 evakuovat přilehlé město Pripjať. Helikoptéry svrhují na reaktor 800 tun dolomitu, karbit boričitý, 2400 tun olova a 1800 tun písku a jílu. Krátce po osmé hodině večerní středoevropského času se o katastrofě prostřednictvím krátké zprávy TASSu dovídá svět. Bylo vyhlášeno 30kilometrové zakázané pásmo. 2. května Do země pod reaktorem jsou vrtány díry a jimi se pumpuje tekutý dusík, který půdu zmrazí. 5. května Evakuace Pripjati trvala týden. Den začíná rozsáhlým únikem radioaktivity - téměř stejně velkým jako 26. dubna. Únik však později prakticky úplně ustane. Dosud nebylo nalezeno přijatelné vysvětlení tohoto druhého úniku. Situace po havárii Zaměstnanci elektrárny si mysleli, že nastalo zemětřesení nebo že vypukla válka. Reaktor bylo to poslední, co by je napadlo. Nikdo nevěděl, co se stalo. Již v okamžiku výbuchu zahynuli dva lidé: jednoho srazila exploze z výšky a druhý uhořel. Mezi první oběti patřili také požárníci, kteří nebyli vybaveni ochrannými pomůckami, respirátory ani obleky. To se týkalo dokonce i jednotek, které sloužily přímo na elektrárně. Osudné bylo také to, že požárníci netušili, co je příčinou ohně, tedy že všude kolem nich hoří vysoce radioaktivní zbytky reaktoru. Domnívali se, že hoří střecha 4. bloku elektrárny. Zalévali trosky reaktoru vodou. Radioaktivní tavenina ale měla teplotu přes 2000 C, takže voda se při styku s ní rozkládala na vodík a kyslík, které vzápětí explodovaly. Navzdory dobrému úmyslu a vinou neinformovanosti tak hasiči situaci ještě zhoršovali. Během pěti hodin po 9
explozi se podařilo zabránit šíření ohně na další budovy elektrárny, zejména na sousední třetí reaktor. Ten byl odstaven až čtyři hodiny po výbuchu čtvrtého reaktoru. Ještě 16 hodin po výbuchu se sám předseda komise ÚV KSSS pro jadernou energii divil, kde se vzaly kusy grafitu povalující se po celém areálu elektrárny - domníval se, že jde o materiál pro stavbu 5. a 6. bloku elektrárny, která v té době probíhala. Teprve po mnoha hodinách zjistila armáda šokující skutečnost - že úroveň radiace těchto úlomků je velmi velká. Za pouhých 15 minut byl člověk v blízkosti takového předmětu odsouzen k akutní smrti z ozáření. Vojáci, zejména piloti helikoptér, které na reaktor shazovaly písek, olovo a další materiál, nebyli zpočátku vůbec chráněni proti radiaci. Trvalo tři dny, než armáda svépomocí vybavila helikoptéry alespoň základním stíněním, které chránilo posádku. Následky Jaké byly bezprostřední následky? V jaderné elektrárně bylo v době havárie přes 400 zaměstnanců, tento počet se ještě zvýšil o hasiče. Zahynulo 31 lidí, z toho 28 na následky z ozáření a tři na následky zranění při výbuchu. Akutní nemocí z ozáření různého stupně bylo postiženo 203 lidí. Z okruhu 30 km od elektrárny a dalších silně zamořených oblastí bylo evakuováno 116 000 obyvatel. Prvomájové dny v hlavním městě Ukrajiny Kyjevě (asi 90 km od JE Černobyl) patřily v jeho historii k nejčistším. Od rána do noci projížděly ulicemi kropicí vozy a neúnavně splachovaly z asfaltu prach obsahující radioaktivitu. U všech vchodů do obytných domů, úřadů, obchodů i kostelů ležely vlhké hadry a lidé si o ně dlouze čistili podrážky svých bot. 10
Reakce odpovědných orgánů na havárii a její důsledky byly v prvních dnech velmi neuspořádané a v některých směrech až trestuhodně nedbalé, zejména pokud jde o podávání objektivních informací. Mezi lidmi panovala obrovská nedůvěra k úřadům. Nikdo nevěděl co se děje a co je pravda. Nejčastěji se hovořilo o konspiraci KGB, o pokusech na lidech, o invazi mimozemšťanů apod. Mnoho lidí v nejvíce zamořených oblastech obdrželo významné dávky radiace (někteří až dvacetkrát více než obdrží během jednoho roku průměrný člověk kdekoli na Zemi, tedy přepočteno na dny to znamená, že někteří byly ozáření během výbuchu 7308 krát více než jiný den). Určení případných pozdějších následků je složité, avšak platí, že jakýkoliv přírůstek obdržené dávky znamená určité zvýšení pravděpodobnosti vyvolání rakoviny. Úmrtnost se v obci zasažené explozí zvýšila až třikrát. Přes 40 tisíc dětí trpí nemocí štítné žlázy, dvanáctkrát se zvýšila onemocnění anémií, velmi vzrostl výskyt leukémie. Na Ukrajině bylo touto havárií postiženo 1,5 mil. lidí včetně 250 000 dětí, v Bělorusku žije 1,2 mil. lidí na zamořeném území a asi 3,5 mil. osob v oblastech se zamořenou půdou. 11
Situace v Československu Jak to vypadalo po havárii u nás? O radiační situaci se mluvilo neurčitě, československé sdělovací prostředky představovaly havárii jako běžnou poruchu a myšlenka, že by se v důsledku havárie změnila radiační situace zde, se nepřipouštěla. I přesto probíhalo v Československu intenzivní měření. Mnoho lidí samozřejmě poznalo, že se něco děje; např. zaměstnanci jaderné elektrárny Dukovany měli paradoxně pozitivní dozimetry, když šli do práce nikoliv z práce. Nejdůležitějšími radioaktivními látkami ze zdravotního hlediska byly cesium a jód. Jód s poločasem rozpadu 8 dní mohl být nebezpečný pouze v prvních týdnech po havárii, ohrožena byla hlavně štítná žláza u dětí. Cesium s poločasem rozpadu 30 let se zapojilo do potravinového řetězce (např. houby, divočina) a bude v něm působit desítky let. Bylo však zjištěno, že průměrný dávkový ekvivalent způsobený naším občanům vyhovoval platným limitům, nelze však vyloučit, že v individuálních případech mohl být limit překročen. Zvýšení průměrné radiační dávky rok po havárii ukazuje graf v příloze. Byla přijata následující bezpečnostní opatření: zákaz spotřeby a distribuce ovčího mléka a výrobků z něj pozastavena distribuce dětské mléčné výživy, která byla později uvolňována podle výsledků měření 12
Nemoci z ozáření Při jaderném výbuchu se uplatňuje tzv. okamžité záření neutronů (během 10 sekund). Potom následuje počáteční gama záření (během prvních 10 sekund). Epicentrum výbuchu a radioaktivní mrak jsou zdrojem reziduálního záření. Záření na člověka působí jako stresor. Při velkém ozáření (několik desítek sievertů) dochází k velkým změnám v mozku a k těžké poruše vědomí. Silně postižená je i trávicí soustava. Ozářený umírá během několika hodin. Při středním ozáření (jednotky sievertů) dochází u ozářeného k vodnatým průjmům s příměsí krve, zvracení, k dehydrataci a ledvinovému selhání. Ozářený obvykle umírá 1-2 týdny po ozáření. Slabší ozáření postižený zpravidla přežívá - trpí však krvácivým syndromem a anémií. Postiženým v Černobylu nejprve zčervenala kůže (později zčernala a začala se odlupovat), zvraceli, otekly citlivé tkáně, jako např. jazyk a postupně začal kolabovat celý organismus. Ozáření u postižených způsobuje obvykle ztrátu ochlupení, pocení, ztrátu chuti, vředy, vzestup tělesné teploty, selhávání krevního oběhu, ledvinové selhávání, radiační popálení kůže (zčernání kůže) a poškození zraku. Nejcitlivější jsou na záření buňky kostní dřeně, buňky střeva, buňky zárodečných žláz a buňky kožní. Naopak odolné proti záření jsou buňky nervové, svalové a kostní. 13
Závěr Havárie jaderné elektrárny v Černobylu negativně ovlivnila životy tisíců lidí. Její příčiny i důsledky je nutno si stále připomínat, aby se v budoucnu podobná katastrofa už nikdy neopakovala. Rád bych vám doporučil si pustit nějaký film o této události, protože jeden obrázek je výstižnější než stovky slov. Při psaní ročníkové práce jsem se dozvěděl mnoho nových zajímavých a zarážejících informací a jsem rád, že jsem je vám mohl zprostředkovat. 14
Resumé In my coursework, I focused on the explosion of power station Černobyl, its history and another aspects of the power station, as for example the main reasons of the explosion. I introduced the problems of the power station and its defects. I explained what happened on 25 and 26 April 1986 and the problems that led to the explosion. I also mentioned the deseases caused by this explosion. 15
Odkazy http://cernobyl.euweb.cz/ https://cs.wikipedia.org/wiki/%c4%8cernobylsk%c3%a1_hav%c3%a1rie http://zpravy.idnes.cz/30-vyroci-havarie-jaderne-elektrarny-cernobyl-fn6- /domaci.aspx?c=a160422_162555_domaci_hro https://cs.wikipedia.org/wiki/%c4%8cernobyl Obrázky http://nd06.jxs.cz/221/096/19b3c1ee63_95349387_o2.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6e/view_of_chernobyl_taken_from_pr ipyat.jpg/250px-view_of_chernobyl_taken_from_pripyat.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/30/pripjat_panorama.jpg/800px- Pripjat_Panorama.jpg http://cernobyl.euweb.cz/cernobyl%20barevne.jpg https://encryptedtbn3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcttkeo1wpn3indalznoqjy3w_cluo6piug8nskcue0noqwnb cen https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcsh2wgspmvurfxnhb1kt1vx8dxe8pwlfseuaodz31i57uxdm 73ldQ http://www.turisimo.cz/assets/country/ukrajina/upload/photo/large_%c4%8cernobyl,%20kamil%20 Porembi%C5%84ski.jpg http://cernobyl.euweb.cz/cernobyl%20deformace.gif https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcsychev1cgt0vem29jeblc9z5x24h7q7y7tvwdsikhzggerrmg https://encryptedtbn3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcr6_rcotfs0ft19w7r_xluzv1aqgvauhu2odmd0no9svqj0fh OVAw 16