Katastrofy jądrowe (nuklearne)

Czas czytania: 41 minut

Ostatnia aktualizacja:

Nad światem widmo katastrof jądrowych zawisło po zbudowaniu pierwszej bomby atomowej i użyciu jej przez Stany Zjednoczone przeciwko Japonii podczas II wojny światowej. Dopiero 18 lat po pierwszym użyciu bomby w 1963 roku, ZSRR, USA i Wielka Brytania zawarły „Układ o zakazie doświadczeń z bronią jądrową w atmosferze, przestrzeni kosmicznej i pod wodą”. Układ ten przyczynił się do spowolnienia wyścigu zbrojeń i oddalenia w pewnym stopniu groźby katastrofy nuklearnej jako wyniku konfliktu zbrojnego. W dalszej kolejności do układu przystąpiła większość państw świata.

Groźba katastrofy nuklearnej nie jest spowodowana tylko przez wojnę. Niebezpieczne mogą być również elektrownie atomowe, w których katastrofa może mieć tragiczne konsekwencje. W takim przypadku skażeniu ulegają nie tylko określone tereny, ale także powietrze, rzeki i chmury, które przenosić mogą radioaktywną substancję na znaczne odległości. Przykładem może być katastrofa w elektrowni w Czarnobylu skąd radioaktywne chmury dotarły aż nad tereny Szwecji i Finlandii.

Innymi zagrożeniami są odpady jądrowe. Wybuch takich odpadów może zrujnować ogromne obszary. W 1957 roku w Krysztymiu (katastrofa Krysztymska) wybuch zanieczyścił ogromne połacie terenu. Do dziś nie można tam mieszkać ani uprawiać ziemi.

Realnym zagrożeniem jest również brudna bomba. Jest to bomba radiologiczna, rozrzucająca pierwiastki radioaktywne wokół epicentrum wybuchu. Izotopy np. cezu-137 tworzą sole i wnikają w glebę. Obliczono, że wystarczyłby wybuch bomby siły 10 kg trotylu aby skazić miasto wielkości Londynu. Potrzebny cez można znaleźć w opuszczonych ośrodkach. oraz poradzieckich napromiennikach.

Katastrofa (wypadek) jądrowy

to zdarzenie polegające na emisji promieniowania jonizującego lub substancji promieniotwórczych do otoczenia, mogące przejawiać niekorzystne oddziaływanie na ludzi i środowisko naturalne.

Przyczyną wypadku może być:

  • awaria w obiekcie jądrowym – elektrowni bądź zakładach zbrojeniowych lub wzbogacających paliwo nuklearne np.:
    • w 1957 doszło do wybuchu w Kombinacie Chemicznym Majak, co spowodowało skażenie obszaru 39 tys. km² (katastrofa kysztymska)
    • w 1979 w elektrowni Three Mile Island doszło do awarii systemu chłodzenia i częściowego stopienia rdzenia
  • wypadek podczas transportu odpadów
  • akt terrorystyczny
    • w 1994 roku jedna z grup terrorystycznych pozostawiła w rosyjskim parku brudną bombę – konwencjonalny materiał wybuchowy, otoczony cezem-137 prawdopodobnie znalezionym w starym napromienniku.
  • klęska żywiołowa
    • w 2011 roku, po wyjątkowo silnym trzęsieniu ziemi w Japonii i przejściu fali tsunami, doszło do uszkodzenia czterech bloków elektrowni atomowej Fukushima I i pożaru, wskutek czego doszło do wydostania się materiału promieniotwórczego do środowiska

W czasie awarii może dojść do:

  • wycieku substancji radioaktywnych do środowiska – paliwa, chłodziwa, odpadów z elektrowni jądrowych
  • eksplozji – chemicznej bądź nuklearnej
  • promieniotwórczego skażenia – środowiska, ludzi, żywności itp.

Najczęściej do wypadków dochodzi na terenie:

  • wysypisk odpadów radioaktywnych
  • nuklearnych zakładów zbrojeniowych lub przetwarzających paliwo jądrowe
  • elektrowni jądrowych
  • poligonów nuklearnych

Zwolennicy wykorzystania energii jądrowej uważają, że katastrofy nuklearne są niepotrzebnie nagłaśniane przez przeciwników tego rodzaju energii. W Czarnobylu bezpośrednio w wyniku napromieniowania 237 osób zachorowało na chorobę popromienną, z czego zmarło 31 osób. W Bhopalu w Indiach wskutek wycieku pestycydów naraz zmarło około 7 tys. osób. Dla porównania, w katastrofie w Three Mile Island, kiedy doszło do częściowego stopienia rdzenia reaktora, ani kropla paliwa nie wydostała się poza rdzeń.

Każdego roku 29 sierpnia obchodzony jest na całym świecie Międzynarodowy Dzień Sprzeciwu Wobec Prób Jądrowych mający na celu zwrócenie uwagi na temat skutków wybuchów, testów oraz awarii jądrowych, a także na konieczność wprowadzenia całkowitego zakazu testowania i używania broni jądrowej, co pozwoliłoby zwiększyć światowe bezpieczeństwo.

Hiroszima po ataku bronią jądrową
Hiroszima po ataku bronią jądrową / Wikipedia / @ U.S. Navy Public Affairs Resources Website / Public domain

Broń jądrowa

Broń jądrowa, zwana też atomową lub nuklearną, to broń, której energia wybuchu pochodzi z przemian jądrowych:

  • bomba atomowa – reakcja łańcuchowa rozszczepienia jąder ciężkich pierwiastków (uranu i plutonu) lub kombinacji reakcji rozszczepienia
  • bomba wodorowa – reakcja termojądrowa wodoru (lekki pierwiastek), o sile wybuchu znacznie większej od broni atomowej

Dzięki skonstruowaniu broni atomowej powstało przekonanie o możliwości pokonania przeciwnika bez użycia ogromnych armii. Do zadania dużych zniszczeń na obszarze przeciwnika wystarczy bowiem samolot bombowy, pocisk artyleryjski lub rakieta przenosząca atomowe głowice bojowe. Największe bomby są zdolne zniszczyć całe miasta.

Bomby atomowe zostały zastosowane dwukrotnie, w trakcie II Wojny Światowej, przez armię Stanów Zjednoczonych, przeciwko japońskim miastom Hiroszima i Nagasaki. Od tego czasu użyto ich około 2 tys. razy, jedynie w ramach testów, przeprowadzanych przez osiem państw: Stany Zjednoczone, Związek Radziecki, Wielka Brytania, Francja, Chińska Republika Ludowa, Indie, Pakistan i Korea Północna.

Wybuch bomby jądrowej w Nagasaki, 9 sierpnia 1945
Wybuch bomby jądrowej w Nagasaki, 9 sierpnia 1945 / Wikipedia / @ Charles Levy – U.S. National Archives and Records Administration / Public domain

Mocarstwami nuklearnymi są Stany Zjednoczone, Rosja, Wielka Brytania, Francja, Chińska Republika Ludowa, Indie, Pakistan, Korea Północna, Izrael. Republika Południowej Afryki wyprodukowała 4 bomby atomowe, lecz po upadku apartheidu jej arsenał nuklearny został zdeponowany w Izraelu. O prace nad budową broni atomowej podejrzewany jest Iran.

Z chwilą wprowadzenia broni jądrowej na uzbrojenie podjęto prace nad planami jej użycia. W 1946 roku opracowano w USA pierwsze wersje planów operacyjnych wojny jądrowej przeciwko ZSRR. Były to plany Pincher, a potem Dropshot. Na początku lat 60. XX wieku Amerykanie przygotowali zintegrowany plan operacyjny Single Integrated Operational Plan SIOP-62 uwzględniający zmasowane wykorzystanie rakietowych pocisków nuklearnych odpalanych z wyrzutni naziemnych i okrętów podwodnych oraz bomb jądrowych przenoszonych przez lotnictwo strategiczne. Kolejne wersje planów SIOP uwzględniały zmiany w strategii wojennej USA i NATO, oraz w rozwoju środków przenoszenia ładunków jądrowych. Podobne plany operacyjne miały również siły zbrojne ZSRR, Chin i Francji.

Czynnikami rażenia broni jądrowej są (kolejność wg siły niszczenia):

  • fala uderzeniowa – gwałtowne wahania ciśnienia i wywołany nimi podmuch, w wybuchu powietrznym przenosi około 50% energii wybuchu
  • promieniowanie przenikliwe – promieniowanie o własnościach jonizujących, w wybuchu powietrznym przenosi około 5% energii wybuchu
  • promieniowanie cieplne (świetlne) – promieniowanie niejonizujące, jego skutkiem jest głównie nagrzewanie, w wybuchu powietrznym przenosi około 35% energii wybuchu,
  • impuls elektromagnetyczny – trwa ułamek sekundy, porusza się z prędkością światła,
  • skażenie promieniotwórcze – w przypadku wybuchu powietrznego wyzwala się ok. 10% energii wybuchu

Najpotężniejszą bombą jądrową (termojądrową) była Car Bomba. Detonację przeprowadził Związek Radziecki 30 października 1961 roku na wyspie Nowa Ziemia położonej na Morzu Arktycznym, na północnych krańcach obecnej Rosji. Była to dwustopniowa bomba termojądrowa, czyli oparta na fazie syntezy lekkich jąder atomowych, zainicjowanej detonacją jądrową. Miała moc 58 megaton, czyli w przybliżeniu 4 tys. bomb zrzuconych na Hiroszimę. Mimo że zmniejszono jej moc ze względów bezpieczeństwa (Car Bomba zaprojektowana została jako broń trójfazowa i mogła ona osiągnąć nawet 150 megaton, ale wówczas obszar objęty zniszczeniami, mimo dużego odosobnienia, objąłby kilka większych miast północnej Rosji, a opad radioaktywny zagroziłby całej Europie, toteż zrezygnowano z trzeciej fazy rozszczepiania), część skalistych wysepek, w których otoczeniu dokonano detonacji, wyparowała, a sam wybuch był odczuwalny nawet na Alasce. Bomba ta nazywana była także złowieszczo „Zabójcą Miast”. Bomba mogłaby całkowicie zniszczyć miasto wielkości Londynu, lecz skutki jej oddziaływania byłyby znacznie potężniejsze.

Eksplozja bomby Ivy Mike, test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Enewetak
Eksplozja bomby Ivy Mike, test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Enewetak / Wikipedia / @ Photo courtesy of National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office / @ Public domain

Brudna bomba

Brudna bomba to bomba, której celem jest rozsianie materiału radioaktywnego, a przez to doprowadzenie do promieniotwórczego skażenia terenu, na możliwie dużym obszarze, przy wykorzystaniu wybuchu klasycznego materiału wybuchowego. Broń ta nie jest rodzajem broni nuklearnej.

Brudna bomba jest łatwiejsza w konstrukcji od bomby jądrowej, nie wymaga użycia trudno dostępnych materiałów rozszczepialnych, jak i dużej ilości materiału wybuchowego, więc istnieje niebezpieczeństwo użycia jej przez terrorystów. Główny materiał do produkcji takiej bomby, radioaktywne izotopy promieniotwórcze, może zostać łatwo zdobyty np. ze starych porozrzucanych na terytorium byłego ZSRR i nieopróżnionych napromienników. Przypadek zdobycia materiału radioaktywnego miał miejsce w Goiânii, gdzie przez nieprawidłowe przechowywanie materiału promieniotwórczego dostał się on w niepowołane ręce, w wyniku czego skażeniu uległa znaczna przestrzeń.

Kiedy materiał radioaktywny zostanie już rozniesiony (rozrzucony) np. na budynki i drogi, wszystko należy zdjąć (asfalt, chodniki, tynki, a nawet zburzyć całe domy) i wywieźć w przeznaczone do składu materiałów radioaktywnych miejsce.

Elektrownia jądrowa Three Mile Island
Elektrownia jądrowa Three Mile Island / Wikipedia / Public doamin

Elektrownie atomowe

Elektrownia jądrowa, nazywana elektrownią atomową to obiekt przemysłowo-energetyczny (elektrownia cieplna), wytwarzający energię elektryczną poprzez wykorzystanie energii pochodzącej z rozszczepienia jąder atomów.

Początek energetyki jądrowej przypada na lata 50. XX wieku. Pierwsza elektrownia jądrowa, o mocy 5 MW powstała w 1954 roku w Obnińsku (ZSRR). W Wielkiej Brytanii pierwszy reaktor energetyczny (grafitowo-gazowy) powstał w 1956 roku. Rok później w USA zaczął pracę pierwszy prototypowy reaktor PWR (Pressurized Water Reactor), w elektrowni jądrowej Shippingport.

Produkcja prądu nie była jednak w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych głównym zadaniem elektrowni jądrowych. Pierwszoplanowym celem ich budowy była produkcja wzbogaconego materiału rozszczepialnego do produkcji broni jądrowej. W latach siedemdziesiątych zaczęło gwałtownie przybywać bloków energetycznych z reaktorami jądrowymi. Na świecie uruchamiano kilkanaście reaktorów rocznie. Tak szybki rozwój energetyki jądrowej zawdzięczany był prawie bezawaryjnej pracy pierwszych elektrowni, co doprowadziło do zwiększenia zainteresowania tym rozwiązaniem, natomiast w późniejszym okresie na jego spadek wpływ miały dwie poważne awarie: w Three Mile Island w 1979 i w Czarnobylu w 1986 roku, oraz wzrost wymagań dotyczących bezpieczeństwa bloków jądrowych.

W latach 80. i 90. XX wieku, wiele krajów wstrzymało się z podejmowaniem decyzji o budowie kolejnych bloków jądrowych, lub zdecydowało o zupełnym wycofaniu się z energetyki jądrowej. Po roku 2000 zaczęły ponownie rozpatrywać możliwość budowy elektrowni jądrowych. Jest to spowodowane głównie zobowiązaniami dotyczącymi ograniczenia emisji dwutlenku węgla, prognozami wzrostu cen paliw kopalnych, ciągłego wzrostu zużycia energii elektrycznej, oraz chęcią dywersyfikacji jej źródeł.

W grudniu 2023 roku Parlament Europejski zagłosował za włączeniem energetyki jądrowej do grona zeroemisyjnych, zielonych technologii, stanowiący środek do dekarbonizacji gospodarek Unii Europejskiej. Stanowisko PE będzie przedmiotem dalszych negocjacji z państwami członkowskimi, które zajmą stanowisko w sprawie włączenia go do kluczowych sektorów transformacji energetycznej, obok paneli słonecznych, turbin wiatrowych, baterii czy pomp ciepła.

Energia jądrowa jest najbardziej skondensowanym źródłem energii z jakiego obecnie korzysta człowiek. Uważa się, że przy rozsądnym gospodarowaniu jest to także jedna z najczystszych obecnie znanych form produkcji energii, znacząco pod tym względem przewyższająca np. technologie oparte na paliwach kopalnych. Szacuje się, że występujące na Ziemi zasoby uranu wystarczą na pokrycie zapotrzebowania energetycznego ludzkości na wiele tysięcy lat. Natomiast, przy obecnym poziomie wykorzystania, paliwa kopalne wyczerpią się prawdopodobnie pod koniec wieku XXI lub na początku XXII.

Obecnie przeciętne elektrownie jądrowe mają moc 1000–2000 MW.

Animowany schemat elektrowni z reaktorem wodnym wrzącym (Boiling Water Reactor)
Animowany schemat elektrowni z reaktorem wodnym wrzącym (Boiling Water Reactor) / Wikipedia / @ U.S.NRC / Public domain

Ogólna zasada działania elektrowni jądrowej (na przykładzie obiegu PWR):
W reaktorze jądrowym w wyniku reakcji rozszczepienia jąder atomowych wydziela się dużo ciepła, które jest odbierane przez czynnik roboczy (najczęściej wodę pod wysokim ciśnieniem w tak zwanym obiegu pierwotnym – reaktory PWR i WWER). Czynnik przepływa do wytwornicy pary, gdzie oddaje ciepło wrzącej wodzie z obiegu wtórnego o niższym ciśnieniu, a następnie powraca do reaktora. Para wodna obiegu wtórnego wytworzona w wytwornicy pary jest parą mokrą. Kropelki wody zawarte w parze mokrej zniszczyłyby turbinę, więc para mokra przechodzi z wytwornicy przez systemy osuszające, zanim trafi do turbiny. Osuszona para napędza turbinę parową połączoną z generatorem. Separacja obiegów zapewnia większe bezpieczeństwo w przypadku wycieku pary lub wody z turbiny lub skraplacza (chłodni).

Widoczne zniszczenia w elektrowni atomowej w Fukushimie, w tym skutki eksplozji wodoru w hali roboczej
Widoczne zniszczenia w elektrowni atomowej w Fukushimie, w tym skutki eksplozji wodoru w hali roboczej / Wikipedia / @ DigitalGlobe / CC BY SA 3.0

Zagrożenia związane z eksploatacją

Podstawowe zagrożenie związane z użytkowaniem elektrowni jądrowej wynika z faktu, że w reaktorze jądrowym znajdują się produkty rozszczepienia, gromadzące się tam podczas jego pracy. Grożą one napromieniowaniem człowieka, czy innych organizmów żywych, gdy wydostaną się poza elektrownię.

Większość z aktów rozszczepienia przebiega natychmiast po pochłonięciu neutronu, niewielka część zachodzi z opóźnieniem dochodzącym do kilku sekund, umożliwia to sterowanie reaktorem. Jednak głównym problemem jest tzw. ciepło powyłączeniowe, powstaje ono w wyniku przemian jądrowych zachodzących w jądrach powstałych w wyniku rozszczepienia bądź pochłonięcia neutronów. W przypadku zaprzestania chłodzenia reaktora niedługo po przerwaniu procesu rozszczepienia, ilość ciepła wydzielającego się w reaktorze jest tak duża, że może dojść do znacznego wzrostu temperatury, w której dojdzie do stopienia koszulek paliwowych, zajdą reakcje chemiczne nie zachodzące w niższej temperaturze (np. reakcja wody z metalami tworząca wodór, który ulatniając się do atmosfery może wybuchnąć), może nawet dojść do stopienia rdzenia reaktora.

Pierwsze oszacowanie skutków stopienia rdzenia powstało w 1957 na zlecenie Amerykańskiej Komisji Energii Atomowej. Autorzy studium WASH-740 rozpatrzyli w nim trzy różne awarie reaktora o mocy cieplnej 500 MW:

  • uszkodzenie koszulki paliwowej (powłoki ochronnej prętu paliwowego) bez uwolnienia produktów rozszczepienia poza zbiornik reaktora – prawdopodobieństwo ocenione na raz na 100 – raz na 10 tys. lat pracy reaktora
  • stopienie paliwa i rozerwanie obiegu pierwotnego
  • stopienie paliwa, rozerwanie obiegu pierwotnego i zniszczenie obudowy bezpieczeństwa – prawdopodobieństwo ocenione na raz na 10 tys. – raz na 1 miliard lat pracy reaktora. W trzeciej hipotetycznej awarii stwierdzono, że przy gęstości zaludnienia 150 osób/km² awaria spowodowałaby 3400 zgonów z powodu promieniowania, 43 tys. zachorowań na choroby nowotworowe i skażenie terenu w promieniu 70 kilometrów.

Te bardzo pesymistyczne oceny (zakładano uwolnienie się wszystkich produktów rozszczepienia) wynikały z niskiej jeszcze wtedy wiedzy o zachowaniu się produktów rozszczepienia. Z drugiej strony, od razu zwróciły uwagę na zagrożenia związanego z uwolnieniem do środowiska dużych ilości substancji promieniotwórczych i skłoniły władze do wprowadzenia obudów bezpieczeństwa jako niezbędnego elementu każdej amerykańskiej elektrowni jądrowej. Studium WASH-740 stało się podstawą ustawy Price Anderson Act, ustanawiającą odpowiedzialność za skutki awarii elektrowni jądrowych w USA. W 1950 roku ustanowiono generalną zasadę, że w przypadku najcięższej awarii wymagana może być ewakuacja ludności w promieniu zależnym od mocy cieplnej reaktora. Dla typowego reaktora o mocy elektrycznej 1000 MW (3000 MW mocy cieplnej) promień ten wynosi ok. 30 kilometrów.

Awarie jakie zdarzyły się w pierwszych latach rozwoju energetyki jądrowej, pożar w Windscale, awaria kanadyjskiego reaktora badawczego NRX, czy amerykańskiego reaktora wojskowego SL-1, pokazały jednak, że nawet w wyniku dużych awarii z rdzenia wydostaje się mniej niż połowa najbardziej toksycznych produktów rozszczepienia. Na podstawie tych doświadczeń w 1962 powstało studium TID-14884, w którym oceniono, że w wyniku awarii ze stopieniem rdzenia uwolni się 100% gazowych produktów rozszczepienia, 50% izotopów jodu i 1% stałych produktów rozszczepienia. Przy zachowaniu szczelności obudowy na zewnątrz wydostawałyby się tylko ilości związane z jej nieszczelnościami. W przypadku całkowitego zniszczenia reaktora nr 4 elektrowni czarnobylskiej, który nie miał obudowy bezpieczeństwa, liczby te wynosiły odpowiednio, ~100%, 20% i 3–4%.

Historia rozwoju reaktorów energetycznych obejmuje gamę awarii reaktorowych, z których cztery zakończyły się uszkodzeniem lub zniszczeniem rdzenia reaktora:

W wyniku długotrwałego wystawienia na promieniowanie, niektóre elementy konstrukcyjne elektrowni jądrowej ulegają aktywacji i stają się promieniotwórcze. Dotyczy to większości pierwiastków wchodzących w skład materiałów konstrukcyjnych. Podstawowe znaczenia ma tu aktywacja neutronowa neutronami termicznymi. Aktywność elementów konstrukcyjnych, rosnąca w toku eksploatacji reaktora, stanowi czynnik utrudniający kontrolę i naprawę. Gdy takie elementy mają kontakt z chłodziwem reaktora, mogą również tworzyć wysokoaktywne produkty korozji.

Szczególnie dużą aktywność dają takie izotopy jak Cr, Fe, Mn, Co. Dwa ostatnie dobrze pochłaniają neutrony termiczne, a dodatkowo są jedynymi naturalnie występującymi izotopami swoich pierwiastków, przez co mają decydujący wpływ na promieniotwórczość materiału.

Skażenie promieniotwórcze

Skażenie promieniotwórcze

Skażenie promieniotwórcze to znaczny wzrost aktywności promieniotwórczej przedmiotów, organizmów żywych, budynków i wielkich obszarów, powyżej naturalnego poziomu aktywności promieniotwórczej.

Skażenie promieniotwórcze może powstać na skutek:

  • niewłaściwego składowania materiałów radioaktywnych
  • wycieku promieniotwórczego z instalacji jądrowych (zwykle substancji chłodzącej reaktor)
  • emisji radioaktywnych gazów na skutek przegrzania stosu (lub wybuchu) w elektrowni jądrowej
  • w rezultacie opadania substancji promieniotwórczych z obłoku wybuchu jądrowego po wybuchu bomby jądrowej oraz w wyniku tworzenia się ich pod działaniem neutronów
Znak ostrzegający przed substancjami promieniotwórczymi
Znak ostrzegający przed substancjami promieniotwórczymi / Wikipedia / @ Cary Bass / Public domain

Czas trwania skażenia promieniotwórczego wynosi od kilku godzin do kilku tygodni, a nawet miesięcy i lat. Czas ten zależy od trwałości (czasu połowicznego zaniku) pierwiastków promieniotwórczych wchodzących w skład opadu oraz rodzaju emitowanego przez nie promieniowania. Skażenie powstałe w chwili opadania substancji (pyłów) promieniotwórczych z pierwotnego źródła (np. obłoku wybuchu jądrowego) jest nazywane pierwotnym. Natomiast skażenie powstałe w wyniku przebywania w terenie skażonym lub na skutek zetknięcia się ze skażonymi przedmiotami nazywamy skażeniem wtórnym. Zmienność wiatru powoduje, że miejsca wystąpienia skażenia oraz jego intensywność są trudne do przewidzenia.

Wykrywanie skażeń promieniotwórczych:

  • metoda chemiczna – oparta na zmianie zabarwienia pewnych substancji chemicznych pod wpływem promieniowania, wykorzystano tę cechę w dozymetrach chemicznych
  • metoda fotograficzna – oparta na zjawisku zaczerniania kliszy fotograficznej pod wpływem napromieniowania (jest to szczególny przypadek metody chemicznej)
  • metoda luminescencyjna (scyntylacyjna) – zastosowana w rentgenoradiometrach, wykorzystuje świecenie określonych substancji chemicznych pod wpływem promieniowania
  • metoda jonizacyjna – wykorzystano jonizację substancji napromieniowanych: w radiometrach – do pomiaru stopnia skażenia i rentgenometrach do pomiaru mocy dawki

Skażona żywność nie nadaje się do spożycia, gdyż w ten sposób niebezpieczne substancje mogą zostać związane w komórkach organizmu, czego skutkiem jest daleko większa i dłuższa ekspozycja na promieniowanie jonizujące niż w przypadku powierzchownego napromieniowania. Nie jest też możliwe uzdatnienie (oczyszczenie) skażonej żywności ani wody w warunkach domowych. Zasadniczo na skażonym obszarze nie ma środków do życia. Wszelkie zboża i rośliny uprawne giną lub wchłonąwszy substancje promieniotwórcze same stają się źródłem napromieniowania.

Skażenie promieniotwórcze często bywa mylone z napromieniowaniem (ekspozycją na promieniowanie jonizujące). Napromieniowanie może jedynie w szczególnych przypadkach, na skutek aktywacji napromieniowanego materiału, wywołać skażenie wtórne. Ponadto aktywowany materiał, jest na ogół dużo słabszym źródłem promieniowania, niż pierwotny strumień napromieniowujący.

Choroba popromienna

Choroba popromienna

Choroba popromienna to zespół objawów klinicznych spowodowany przez promieniowanie jonizujące w wysokiej dawce (zazwyczaj więcej niż 1 Gy w ostrej chorobie popromiennej, poniżej tej wartości w przewlekłej chorobie popromiennej) oddziałujące na całe ciało lub jego dużą powierzchnię (ponad 60%).

Grej (symbol Gy, gray)
to jednostka dawki pochłoniętej w układzie SI będąca jednostką pochodną w tym układzie. Określa ilość energii promieniowania w dżulach pochłoniętej przez kilogram materii. 1 Gy = 1 m2·s−2 = 1 J/kg

Przyczyną choroby popromiennej jest zwykle ekspozycja na nadmierne dawki promieniowania w następstwie wypadków radiacyjnych (np. wskutek wadliwego działania reaktora jądrowego), a także narażenie na promieniowanie przy wybuchu jądrowym. Choroba popromienna może być także skutkiem pochłonięcia pierwiastków i izotopów promieniotwórczych (np. drogą doustną).

W zależności od dawki promieniowania, czasu jej pochłonięcia i indywidualnej podatności choroba popromienna może mieć przebieg ostry lub przewlekły.

Jednorazowe napromieniowanie całego ciała człowieka dawką co najmniej 5 Gy zazwyczaj prowadzi do śmierci w ciągu 14 dni. Dawka ta odpowiada 375J na 75 kg masy ciała. Zdarzały się wypadki znacznie większego napromieniowania, które jednak nie kończyły się śmiercią, np. wypadek Anatolija Bugorskiego. Najbardziej odporna na promieniowanie jonizujące bakteria Deinococcus radiodurans znosi bez uszkodzenia dawkę 5 tys. Gy.

1 Gy to bardzo duża wartość, dlatego w medycynie zazwyczaj używa się miligrejów (mGy). Typowa dawka pochłonięta przy:

  • zdjęciu rentgenowskim: 0,1–2,5 mGy
  • tomografii jamy brzusznej: 8 mGy
  • tomografii miednicy: 25 mGy
  • napromieniowanie przedtransplantacyjne szpiku kostnego (FTBI): 12 Gy (dawka łączna z kompletu naświetlań, nie jednorazowa)
  • radioterapia: 2–80 Gy (w dawkach jednorazowych po 1,5–2,5 Gy).

Ostra choroba popromienna

Objawy ostrej choroby popromiennej występują w kilka do kilkudziesięciu godzin po napromieniowaniu.

Postać subkliniczna – pochłonięta dawka: 0,5–2 Gy
Objawy: ogólne osłabienie, zmniejszenie ilości limfocytów we krwi obwodowej (limfopenia) występujące kilkanaście dni po napromieniowaniu
Bezpośrednia przyczyna: depresja narządów limfatycznych (limfocyty są najbardziej promieniowrażliwymi komórkami u człowieka)
Śmiertelność u człowieka: 0%

Postać hematologiczna – pochłonięta dawka: 2–4 Gy
Objawy: ogólne osłabienie, zmniejszenie ilości limfocytów we krwi obwodowej (limfopenia) występujące kilka dni po napromieniowaniu, później niedokrwistość i obniżenie odporności ustroju, niekiedy skaza krwotoczna
Bezpośrednia przyczyna: depresja szpiku
Śmiertelność: do 25% chorych

Postać jelitowa – pochłonięta dawka: 4–8 Gy
Objawy: dominują objawy ze strony przewodu pokarmowego z charakterystycznymi krwawymi biegunkami, skaza krwotoczna oraz zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej z obrzękami. Objawy pojawiają się wkrótce po napromieniowaniu, najpóźniej do kilkunastu godzin
Bezpośrednia przyczyna: popromienne uszkodzenie nabłonka przewodu pokarmowego z pojawieniem się owrzodzeń
Śmiertelność u człowieka: 50–100% chorych.

Postać mózgowa – pochłonięta dawka: 8–50 Gy
Objawy: drgawki, utrata przytomności wkrótce po napromieniowaniu
Bezpośrednia przyczyna: uszkodzenie przewodnictwa nerwowego, zwłaszcza synaptycznego
Śmiertelność: 100% napromieniowanych (jest to postać obserwowana u zwierząt doświadczalnych; u człowieka może być ona obserwowana przy wypadkach radiacyjnych, przy bardzo dużej dawce pochłoniętej).
Kanadyjski fizyk i chemik Louis Slotin, który brał udział w projekcie „Manhattan”, został śmiertelnie napromieniowany dawką 21 Gy. Zmarł na skutek ostrej choroby popromiennej 9 dni po wypadku w Los Alamos National Laboratory.

Postać enzymatyczna – pochłonięta dawka: powyżej 50 Gy
Objawy: utrata przytomności, prawie natychmiastowa śmierć
Bezpośrednia przyczyna: zablokowanie aktywności enzymatycznej w wyniku bezpośredniego rozerwania wiązań chemicznych białek enzymatycznych przez kwanty promieniowania jonizującego (tzw. efekt tarczy)
Śmiertelność: 100% napromienionych (jest to postać obserwowana u zwierząt eksperymentalnych, poddanych napromienieniu o bardzo dużej mocy).
Przykładowe wypadki radiacyjne, w których ludzie ulegli napromieniowaniu dawką powyżej 50 Sv (>5000 REM):
operator, który otrzymał od 60 do 180 Sv (18 000 REM) na górną część ciała w wypadku w Los Alamos 30 grudnia 1958; zmarł po 36 godzinach;
w wypadku w Wood River Junction, w stanie Rhode Island (Stany Zjednoczone) 24 lipca 1964 jeden z pracowników otrzymał dawkę 100 Sv (10 000 REM); zmarł po 49 godzinach.

Przewlekła choroba popromienna

Mianem przewlekłej choroby popromiennej określa się odległe skutki jednorazowego napromieniowania, bądź skutki będące efektem długotrwałego narażenia na powtarzające się dawki promieniowania. Ujawniają się one po kilku-kilkunastu latach. Do głównych jej skutków należą:

  • zwiększona zapadalność na nowotwory złośliwe – zwłaszcza nowotwory układu krwiotwórczego: białaczki i chłoniaki oraz nowotwory tarczycy, układu kostnego a także glejaki
  • przyspieszone starzenie się i skrócenie życia
  • bezpłodność – zwykle przemijająca
  • uszkodzenia genomu komórek płciowych – zwiększona liczba wad wrodzonych u potomstwa
  • zaburzenia hormonalne
  • zaćma
Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych i radiologicznych

Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych i radiologicznych

Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych i radiologicznych stworzona wspólnie przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej, oraz Agencję Energii Jądrowej OECD to skala do oceny skutków zdarzeń radiacyjnych oraz sprawnego i jednoznacznego informowania opinii publicznej o takich zdarzeniach. Jest ona stosowana w ponad 60 krajach. Skala obejmuje 7 punktów (0: odstępstwo, 1–3: incydenty, 4–7: awarie).

Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej, MAEA (International Atomic Energy Agency, IAEA)
to organizacja pracująca na rzecz bezpiecznego i pokojowego wykorzystania energii jądrowej.
MAEA jest specjalistyczną agencją ONZ, ale nie działa pod jej ścisłą kontrolą, pomimo że raporty są przedstawiane na Zgromadzeniu Ogólnym oraz Radzie Bezpieczeństwa. Struktura i funkcjonowanie MAEA zawarte są w jej statucie. Agencja składa się z trzech głównych części: Sekretariatu, Rady Naczelnej oraz Konferencji Generalnej.
W 2023 IAEA liczyła 177 państwa członkowskie

Siwert (Sv)
jest jednostką pochodną układu SI wielkości fizycznych odnoszących się do działania promieniowania jonizującego na organizmy żywe: dawki równoważnej, dawki skutecznej, obciążającej dawki równoważnej, obciążającej dawki skutecznej.
Siwert jest względnie dużą jednostką. U człowieka już po przekroczeniu dawki skutecznej 1 Sv promieniowania gamma dla całego ciała może wystąpić ostry zespół popromienny, potencjalnie prowadzący do śmierci. Dlatego też stosuje się mniejsze jednostki używając przedrostków SI: milisiwerty (1 mSv=10-3 Sv) i mikrosiwerty (1 μSv=10-6 Sv).

Poziom 0, poza skalą – zdarzenie nie powoduje skutków, które mogłyby go zakwalifikować do innych poziomów

Poziom 1, anomalia – zdarzenie powodujące zakłócenie normalnej pracy przy obiekcie lub przedmiocie promieniotwórczym.

Przykładem może być np. wypadek przy transporcie odpadów radioaktywnych bez uszkodzenia pojemników czy drobne uszkodzenie rurociągów z takimi substancjami. Nie ma zagrożenia dla pracowników ze względu na promieniowanie.

Poziom 2, incydent – zdarzenie zakłócające normalną pracę, mogące spowodować nadmierne napromieniowanie personelu.

Nadmierne napromieniowanie oznacza przyjęcie dawki promieniowania przekraczającej roczną dawkę graniczną (20 mSv dla osób zawodowo narażonych na promieniowanie jonizujące lub 10 mSv dla pozostałych osób). Skażenie może przedostać się przez niektóre bariery bezpieczeństwa, lecz zostaje zatrzymane przez pozostałe stopnie zabezpieczeń. Może się pojawić w miejscach niepożądanych, co prowadzi do podjęcia działań naprawczych.
przykład: Elektrownia Atomowa Forsmark, lipiec 2006

Poziom 3, poważny incydent

  • napromieniowanie osoby dawką przekraczającą dziesięciokrotność dawki granicznej dla osób narażonych zawodowo na promieniowanie jonizujące
  • zdarzenie na terenie obiektu, które może powodować rozległe skutki zdrowotne u pracowników lub rozległe skażenie na terenie obiektu. Skażenie może zostać łatwo zlikwidowane.
  • incydent, w wyniku którego jakakolwiek dalsza niesprawność systemów bezpieczeństwa może hipotetycznie doprowadzić do awarii
    przykład:
    EJ Vandellòs, Hiszpania, 1989
    Awaria chłodzenia w zbiornikach zużytego paliwa w reaktorze nr 4 w czasie awarii elektrowni jądrowej Fukushima I

Poziom 4, awaria z lokalnymi skutkami

  • uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych, jednak największa dawka, jaką może otrzymać człowiek poza obiektem nie przekracza kilku milisiwertów. Podjęcie środków zaradczych prawdopodobnie nie będzie potrzebne, z wyjątkiem kontroli żywności.
    przykład: Zakłady Przeróbki Paliwa Windscale, Wielka Brytania, 1973
  • awaria powodująca znaczne uszkodzenie obiektu jądrowego i powodująca trudne do naprawienia straty, np. częściowe stopienie rdzenia reaktoralub porównywalne zdarzenia w obiektach niereaktorowych.
    przykład: elektrownia atomowa Saint Laurent, Francja, 1980
  • napromieniowanie jednej lub kilku osób teoretyczną dawką śmiertelną

Poziom 5, awaria z rozległymi skutkami

  • uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych w ilościach równoważnych skutkom uwolnienia od setek do tysięcy terabekerelijodu-131. Prawdopodobnie będzie konieczne częściowe podjęcie środków zaradczych.
    dotychczas dwa wydarzenia:
    Pożar w Windscale, Wielka Brytania, 1957
    Skażenie w Goiânii, Brazylia, 1987
  • poważne uszkodzenie obiektu, jak np. stopienie większości rdzenia, poważny pożar w reaktorze, powodujące uwolnienie dużych ilości materiałów radioaktywnych wewnątrz obiektu.
    dotychczasowe wydarzenie:
    wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island, USA, 1979

Poziom 6, poważna awaria

  • uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych w ilościach równoważnych skutkom uwolnienia od tysięcy do dziesiątków tysięcy terabekereli jodu-131. Prawdopodobnie będzie konieczne pełne podjęcie środków zaradczych, przewidzianych w planach postępowania awaryjnego.
    dotychczasowe wydarzenia
    katastrofa kysztymska, Zakład Przetwórstwa Paliwa Jądrowego w Kysztymie, ZSRR, 1957.

Poziom 7, wielka awaria

  • uwolnienie znacznych ilości substancji promieniotwórczych, w ilościach równoważnych skutkom uwolnienia ponad dziesiątków tysięcy terabekereli jodu-131. Konieczne ewakuacje terenów skażonych i podjęcia działań odkażających, możliwe ofiary śmiertelne i długotrwałe skażenie terenu mieszanką krótko- i długożyciowych pierwiastków radioaktywnych. Możliwe, że skażenie przekroczy granice kraju, gdzie znajduje się jego źródło. Występują długotrwałe skutki środowiskowe.
    dotychczas dwa wydarzenia:
    Katastrofa w Czarnobylu, były Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich, 1986Ł
    Łącznie sklasyfikowane awarie reaktorów nr 1, 2 i 3 w trakcie awarii elektrowni jądrowej Fukushima I po trzęsieniu ziemi u wybrzeży Honsiu, Japonia, 2011

Fuzja jądrowa i reaktor termonuklearny

W 2020 roku we francuskim Cadarache zainaugurowano budowę tokamaka ITER, czyli eksperymentalnego reaktora termonuklearnego. To przedsięwzięcie naukowe, ale dzięki planowanym tam eksperymentom w przyszłości mają powstać bezpieczne elektrownie nie produkujące odpadów radioaktywnych. Pierwsze eksperymenty w ITER mają się rozpocząć w 2025 roku.

ITER jest projektem demonstracyjnym i typowo naukowym. Ma posłużyć do zbadania możliwości związanych z produkowaniem energii z użyciem kontrolowanej fuzji jądrowej na wielką skalę. Według niektórych naukowców, pierwsze elektrownie tego typu mogłyby zacząć działać po 2040 roku.

Fuzja jądrowa działa odwrotnie do nuklearnego rozszczepienia, które zachodzi w typowych reaktorach jądrowych. To dlatego, że jądra ciężkich pierwiastków (izotopów radioaktywnych), takich jak np. uran, wydzielają energię, kiedy rozpadają się na jądra lżejsze. Natomiast jądra lekkich pierwiastków (np. wodoru) odwrotnie: emitują energię, kiedy się łączą (scalają).

Zwolennicy wykorzystania kontrolowanej fuzji wymieniają jej niebywałe wręcz potencjalne zalety:

  • bezpieczeństwo – w reaktorze termojądrowym nigdy nie zajdzie niekontrolowana reakcja łańcuchowa, więc nie ma niebezpieczeństwa awarii takiej jak w Fukushimie czy Czarnobylu.
  • stosunkowo niską radioaktywność
  • mniejsze ilości groźnych odpadów
  • niemal nieograniczony dostęp do paliwa

Większość badań stawia na wykorzystanie w reakcji deuteru i trytu, czyli cięższych izotopów wodoru. Deuter stanowi relatywnie niewielką część wodoru na Ziemi, ale i tak jest go ogromnie dużo, chociażby w wodzie. Trytu w naturalnej postaci praktycznie nie ma, ale można go wytwarzać w standardowych reaktorach jądrowych, a w przyszłości ma być produkowany także przy okazji prowadzenia fuzji.

Reaktor ITER ma konstrukcję tokamaka – urządzenia, które pozwala na przeprowadzenie kontrolowanej reakcji termojądrowej (fuzji jądrowej). Takie reakcje zachodzą w naturze – są one (obok energii grawitacyjnej) głównym źródłem energii gwiazd. Według ekspertów budowa reaktora, w którym można będzie przeprowadzać podobne reakcje, pomoże rozwiązać problem produkcji czystej energii elektrycznej. W praktyce oznacza to, że w przyszłości przy pomocy tokamaków można będzie wytwarzać energię elektryczną bez obciążania środowiska.

Są też tacy, którzy dosyć krytycznie podchodzą do samej fuzji jądrowej. Należy do nich Daniel Jassby, który przez 25 lat pracował nad jej wykorzystaniem w Princeton Plasma Physics Lab. Według niego technologia ta może nawet przynieść więcej kłopotu, niż korzyści. Na łamach Bulletin of the Atomic Scientists specjalista wymienił niedawno szereg problemów.

Przypomniał m.in., że jak dotąd w utrzymanie reakcji trzeba było włożyć więcej energii, niż jej w czasie tejże reakcji uzyskiwano. Co więcej, przy użyciu deuteru i trytu aż 80% energii umyka razem z emitowanymi neutronami. Oznacza to nie tylko straty. Neutrony uszkadzają komponenty reaktora, a dodatkowo dotąd obojętne radiacyjnie materiały pod wpływem neutronów zamieniają w radioaktywne. To zdaniem eksperta oznacza powstawanie ogromnych ilości groźnych odpadów. Choć nie będą tak silnie promieniować, jak typowe odpady z elektrowni jądrowej, to według naukowca będzie ich więcej. Teoretycznie emisję neutronów można przy tym wykorzystać do złych celów – do produkcji plutonu, którego używa się w bombach jądrowych.

Powstające z powodu neutronów promieniowanie będzie też utrudniało wszelkie naprawy – twierdzi ekspert. Skażenie okolicy też jest możliwe, jeśli z powodu jakiejś nieszczelności do środowiska przedostanie się radioaktywny tryt. Kolejnym problemem jest kolosalne zużycie prądu zarówno przez sam reaktor, jak i przez niezbędny, wyjątkowo silnie rozbudowany system urządzeń towarzyszących. Według krytykującego fuzję Jassbiego produkowana w reaktorze energia może ledwo starczyć na podtrzymanie jego działania, jeśli nie będą to naprawdę gigantyczne urządzenia. Do chłodzenia takiej elektrowni potrzebne są przy tym kolosalne ilości wody, które mogą być trudno dostępne.

Kto więc ma rację? Aby się dowiedzieć, trzeba jeszcze trochę poczekać.

Dezaktywacja pojazdów biorących udział w akcji ratunkowej
Dezaktywacja pojazdów biorących udział w akcji ratunkowej / Wikipedia / @ IAEA Imagebank / CC BY SA 2.0

Największe awarie i katastrofy jądrowe

Atak atomowy na Hiroszimę i Nagasaki

Kiedy: 06,09.08.1945
Gdzie: Hiroszima, Nagasaki, Japonia

Atak atomowy na Hiroszimę i Nagasaki

Atak atomowy na Hiroszimę i Nagasaki to jedyne w historii dwa przypadki użycia broni atomowej do działań zbrojnych. Ataków dokonały Stany Zjednoczone na Japonię w 1945 roku: 6 sierpnia o godzinie 8:15 w Hiroszimie oraz 9 sierpnia o godzinie 11:02 w Nagasaki.

dodatkowe informacje:
Atak atomowy na Hiroszimę i Nagasaki

  • lipiec 1945 – pierwszy udokumentowany wypadek jądrowy. Kilkunastu żołnierzy mających nadzorować test pierwszej bomby atomowej otworzyło beczki zawierające materiały radioaktywne potrzebne do wybuchu i zapadło na chorobę popromienną.

Największa katastrofa ekologiczna wywołana próbnym wybuchem jądrowym na świecie

Kiedy: 1946-1958
Gdzie: Atol Bikini, archipelag Wysp Marshalla

Największa katastrofa ekologiczna wywołana próbnym wybuchem jądrowym na świecie

Bikini to atol w archipelagu Wysp Marshalla w łańcuchu Ralik Chain. Pomiędzy latami 1946–1958 atol był miejscem prowadzenia przez Stany Zjednoczone 23 prób z bronią jądrową, w tym detonacji największej amerykańskiej bomby wodorowej pod kryptonimem Castle Bravo, która doprowadziła do największej katastrofy ekologicznej wywołanej próbnym wybuchem jądrowym na świecie.

dodatkowe informacje:
Atol Bikini – największa katastrofa ekologiczna wywołana próbnym wybuchem jądrowym na świecie

  • 12 grudnia 1952 – częściowe stopienie reaktora w Chalk River Laboratories w Kanadzie. Powodem było przypadkowe usunięcie czterech prętów kontrolnych.
  • 7 grudnia 1957pożar reaktora w Windscale w Wielkiej Brytanii spowodował opad radioaktywny. Nie stwierdzono ofiar śmiertelnych, lecz przypuszcza się spowodowanie zwiększonej liczby zachorowań na raka w skażonych rejonach.

Katastrofa Kysztymska

Kiedy: 29.09.1957
Gdzie: Majak, Rosja

Wypadek jądrowy mający miejsce w Majaku, zakładzie produkcji plutonu do broni jądrowej i przetwórni paliwa jądrowego, zlokalizowanym w zamkniętym mieście Czelabińsk-40 (obecnie Oziorsk). Ponieważ Czelabińsk-40 nie był zaznaczony na mapach, katastrofa została nazwana na cześć najbliższego znanego miasta, czyli Kysztymu. Zdarzenie jądrowe, najpoważniejsze w historii ZSRR aż do katastrofy w Czarnobylu, skategoryzowano według międzynarodowej skali zdarzeń jądrowych jako poważną awarię 6 w skali od 0 do 7. W wyniku katastrofy kysztymskiej co najmniej 22 miejscowości były narażone na promieniowanie, a ok. 10 tys. osób zostało ewakuowanych. Katastrofa ekologiczna doprowadziła do rozprzestrzenienia radioaktywnych cząstek na ponad 52 tys. kilometrów kwadratowych, na których mieszkało co najmniej 270 tys. ludzi. W 1961 roku rozpoczęto rekultywację terenu. Obecnie na obszarze ok. 180 km2 w pobliżu miejsca katastrofy założono rezerwat przyrody Wostoczno-Uralskij, w którym prowadzi się badania wpływu promieniowania na ekologię.

dodatkowe informacje:
Kysztym
Katastrofa Kysztymska
Czarnobyl nie był pierwszy. O tej katastrofie nie mówiła nawet CIA. „Ludzie wpadali w histerię”
Katastrofa kysztymska. Radioaktywny armagedon ukrywany przez Rosjan

  • 3 stycznia 1961 – Eksperymentalny Reaktor w Atomic City (aktualnie Midway) w stanie Idaho – pierwsza awaria reaktora, która pociągnęła ofiary śmiertelne. W czasie sprawdzania funkcjonalności prętów kontrolnych operator przypadkowo wyszarpnął zakleszczony pręt centralny i doprowadził do szybkiej reakcji (wzrost mocy do 20 000 MW), odparowania wody chłodzącej i zniszczenia reaktora oraz skażenia pomieszczenia. Zginęły 3 osoby, w tym operator.
  • 4 lipca 1961awaria na pokładzie sowieckiego atomowego okrętu podwodnego K-19. Kapitan i kilku marynarzy wykazało się niezwykłą odwagą, wchodząc do komory reaktora bez zabezpieczenia, aby naprawić zniszczony układ chłodzenia. Siedmiu natychmiastowo okupiło to życiem; choroba popromienna zabiła potem dalszych 20 osób.
  • 17 stycznia 1966katastrofa amerykańskiego bombowca B-52 nad hiszpańską miejscowością Palomares, spadły 4 bomby termojądrowe: 3 na ląd, jedna do morza, 2 z nich uległy uszkodzeniu powodując skażenie terenu.
  • 5 października 1966 – rdzeń eksperymentalnego reaktora w Detroit uległ stopieniu. Przyczyną była awaria systemu chłodzenia płynnym sodem.
  • 21 stycznia 1969 – usterka układu chłodzenia w podziemnej elektrowni w Lucens Vaud w Szwajcarii doprowadziła do częściowego stopienia podziemnego reaktora i wycieku do jaskini, w której się znajdował. Jaskinie zostały zaplombowane.
  • 7 grudnia 1975 – w elektrowni atomowej w Greifswaldzie (wschodnie wybrzeże Niemiec) spięcie spowodowane pomyłką elektryka rozpętało pożar, który niemal spowodował stopienie reaktora.
  • 24 stycznia 1978katastrofa rosyjskiego satelity wojskowego Kosmos 954 na terytorium Kanady. Skażenie objęło 124 tys. km².

Wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island

Kiedy: 28.03.1979
Gdzie: Three Mile Island. Stany Zjednoczona

Wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island

Wypadek jądrowy wydarzył się 28 marca 1979 roku, kiedy to nastąpiło częściowe stopienie rdzenia w drugim reaktorze (TMI-2) elektrowni jądrowej Three Mile Island, na wyspie o tej samej nazwie. Przypadek ten opisywany jest jako najpoważniejszy wypadek w Stanach Zjednoczonych w historii komercyjnych reaktorów jądrowych. Jest to też najpoważniejszy wypadek w historii, jakiemu uległ reaktor typu PWR.

dodatkowe informacje:
Wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island

  • 7 sierpnia 1979 – duża emisja uranu do środowiska w tajnej elektrowni w Tennessee. Około 1000 ludzi zostało napromieniowanych dawką 5-krotnie przekraczającą dawkę roczną.
  • 1980 – skażenie w Kramatorsku. Na przestrzeni dziewięciu lat, czterech mieszkańców bloku zmarło na białaczkę, a 17 osób przyjęło duże dawki promieniowania, na skutek wmurowanej w betonową ścianę kapsułki z radioaktywnym cezem-137.
  • 11 lutego 1981 – ośmiu robotników zostało skażonych, gdy prawie 400 m³ wody wyciekło z budynku w Tennessee Valley Authority Sequoyah 1.
  • 25 kwietnia 1981 – około 45 robotników zostało napromieniowanych w czasie remontu w japońskiej elektrowni Tsuruga.
  • 10 sierpnia 1985w czasie remontu okrętu o napędzie jądrowym nastąpił wybuch w stoczni Szkotowo-22, który zabił 10 osób i spowodował śmierć wielu innych z powodu radiacji
  • 6 stycznia 1986 – jedna osoba zginęła, a 100 zostało rannych gdy w Oklahomie przypadkiem ogrzano cylinder zawierający materiały promieniotwórcze. Ewakuowano ponad 130 tys. ludzi z terenów wokół elektrowni.

Wybuch reaktora jądrowego w elektrowni atomowej w Czarnobylu

Kiedy: 26.04.1986
Gdzie: Czarnobyl, Ukraina, Europa

Wybuch reaktora jądrowego w elektrowni atomowej w Czarnobylu

Katastrofa w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej to jedna z największa katastrof w historii energetyki jądrowej i jedna z największych katastrof ekologicznych i przemysłowych XX wieku. Wybuch i pożar czwartego bloku reaktora spowodowała przedostanie się do atmosfery dużej ilości substancji radioaktywnych.

Główną przyczyną katastrofy były błędy konstrukcyjne reaktora, które przy nieodpowiedniej organizacji pracy i przy braku właściwego nadzoru podczas jednego z testów doprowadziły do stopienia rdzenia reaktora i pożaru, podczas którego uwolnione zostały do atmosfery zanieczyszczenia radioaktywne (m.in. jod 131, cez 137, stront 90). Napromieniowaniu uległ obszar od 125 do 146 tys. km², a wyemitowana chmura radioaktywna rozprzestrzeniła się po całej Europie. W efekcie skażenia ewakuowano i przesiedlono ponad 350 000 osób. W wyniku awarii oraz w trakcie akcji ratowniczej zostało poważnie napromieniowanych ok. 200 osób, a 31 z nich zmarło. Po katastrofie wyznaczono zamkniętą strefę buforową w postaci Strefy Wykluczenia wokół Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej, która liczy obecnie ok. 2,5 tysiąca km².

dodatkowe informacje:
Wybuch reaktora jądrowego w elektrowni atomowej w Czarnobylu

  • 13 sierpnia 1987skażenie w Goiânii – w wyniku napromieniowania zmarło kilka osób, ponad 100 tys. zostało narażone na skażenia radioaktywne
  • 1991 – drugi pożar w Czarnobylu, pożar turbogeneratora w bloku nr 2.; niewielka emisja substancji promieniotwórczych, brak ofiar
  • 24 marca 1992 – radioaktywny jod i inne substancje wydostały się do atmosfery po obniżeniu ciśnienia w reaktorze w Sosnowym Borze (Rosja)
  • listopad 1992 – najgorszy wypadek radiacyjny we Francji. Do akceleratora weszło 3 robotników bez kombinezonów ochronnych i zginęło od napromieniowania.
  • listopad 1995 – kolejny wypadek w Czarnobylu – jedna osoba zmarła od napromieniowania, gdy z jednego z reaktorów usuwano paliwo i prawdopodobnie pręty wysypały się z kontenerów
  • listopad 1995 – ok. 2 do 3 ton płynnego sodu wyciekło z układu chłodzenia z prototypu japońskiego reaktora powielającego
  • marzec 1997 – pożar i wybuch w Zakładach Przetwarzania Paliwa Jądrowego Tokaimura spowodował napromieniowanie 35 osób
  • 30 września 1999 – w jednym z reaktorów w Japonii, w czasie przelewania roztworu tlenku uranu do zbiornika do eksperymentalnego reaktora powielającego, zainicjowano reakcję łańcuchową, 2 osoby zmarły
  • 24 listopada 2009 – 55 pracowników elektrowni atomowej Kaiga na południowym zachodzie Indii zostało napromieniowanych po wypiciu skażonej wody w miejscu pracy

Do awarii w elektrowni jądrowej Fukushima I doszło po tragicznym trzęsieniu ziemi i tsunami z 11 marca 2011 roku. W wyniku kataklizmu doszło do awarii systemów chłodzenia i stopienia się prętów paliwowych w elektrowni. Była to największa katastrofa nuklearna od wybuchu reaktora w elektrowni w Czarnobylu w 1986 roku. W elektrowni Fukushima I, w porównaniu do Czarnobyla, nie doszło do eksplozji w rdzeniach reaktora. Postępowało ich stopniowe nagrzewanie, utlenianie i topienie. W ten sposób produkty radioaktywne były uwalniane z rdzenia stopniowo, a część materiału radioaktywnego pozostała zamknięta przez struktury zabezpieczające.

dodatkowe informacje:
Trzęsienie ziemi, tsunami i katastrofa Elektrowni Atomowej Fukushima I

źródło: materiały prasowe
Broń jądrowa, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Brudna bomba, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Choroba popromienna, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Elektrownia jądrowa, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Grej, autorzy, licencja CC BY SA 4.0, licencja CC BY SA 4.0
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej, MAEA (International Atomic Energy Agency, IAEA), iaea.org
Międzynarodowa skala zdarzeń jądrowych i radiologicznych, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Siwert, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Wypadek jądrowy, autorzy, licencja CC BY SA 4.0

Zagrożenia ekologiczne – dodatkowe informacje:

definicje, teorie, hipotezy, zjawiska:
antropocen, bezpieczeństwo ekologiczne, biologiczny potencjał Ziemi do regeneracji (biocapacity), ekobójstwo (ekocyd), ekoterroryzm, globalne zagrożenia ekologiczne, granice planetarne, hipoteza wypadających nitów (rivet popping), katastrofy i klęski ekologiczne, katastrofy ekologiczne na świecie, klęski żywiołowe, masowe wymieranie, monokultura, komodyfikacja żywności (utowarowanie), plastisfera (plastisphere), przeludnienie, syndrom przesuwającego sią punktu odniesienia, szóste masowe wymieranie (szósta katastrofa), tragedia wspólnego pastwiska, utrata bioróżnorodności, zielony anarchizm, zjawisko przedniej szyby

degradacja środowiska:
akwakultura, betonoza (betonowanie miast), choroby odzwierzęce, górnictwo morskie, hodowla zwierząt, melioracja, monokultura, niszczenie siedlisk, przełownie, przemysł wydobywczy, przyłów, rolnictwo, spadek liczebności owadów, turystyka masowa, wylesianie (deforestacja), wypalanie traw

ozon i ozonosfera (warstwa ozonowa):
dziura ozonowa, freon (CFC)

zanieczyszczenie środowiska:
bisfenol A (BPA), eutrofizacja, farmaceutyki, handel emisjami zanieczyszczeń, kwaśny deszcz, mikroplastik, martwe strefy, nanoplastik, neonikotynoidy, odpady niebezpieczne, pestycydy, polichlorowane bifenyle (PCB), przemysł tekstylny (włókienniczy). sieci widma, sinice, składowiska odpadów (wysypiska śmieci), smog, sól drogowa, sztuczne ognie (fajerwerki, petardy), tworzywa sztuczne (plastik), Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, wycieki ropy naftowej, zakwaszenie wód (rzek, jezior, mórz i oceanów), zanieczyszczenie gleby, zanieczyszczenie hałasem, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie światłem, zanieczyszczenie wody

zmiany klimatu (kryzys klimatyczny):
blaknięcie (bielenie) raf koralowych, denializm klimatyczny (zaprzeczanie globalnemu ociepleniu), efekt cieplarniany, ekstremalne zjawiska, gazy cieplarniane, globalne ocieplenie, kryzys wodny, miejska wyspa ciepła (MWC), migracje gatunków, nawałnice, ocieplenie oceanu, wzrost poziomu mórz i oceanów, podtopienie, powódź, pożar lasu, przyducha, pustynnienie, susza, topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, trąba powietrzna, upał

klęski i katastrofy ekologiczne:
katastrofy jądrowe (nuklearne), katastrofy przemysłowe, największe katastrofy ekologiczne na świecie, największe katastrofy ekologiczne w Polsce, wycieki ropy naftowej

Czerwona księga gatunków zagrożonych, Czerwona Lista IUCN (The IUCN Red List):
gatunek wymarły (extinct EX), gatunek wymarły na wolności (extinct in the wild EW), gatunek krytycznie zagrożony (critically endangered CR), gatunek zagrożony (endangered EN), gatunek narażony gatunek wysokiego ryzyka (vulnerable VU), gatunek bliski zagrożenia (near threatened NT), gatunek najmniejszej troski (least concern LC)
Polska czerwona księga roślin, Polska czerwona księga zwierząt
gatunek inwazyjny (inwazyjny gatunek obcy IGO)

Poruszający i inspirujący do działania apel Davida Attenborough

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie

Scroll to Top