Tšernobyl - 1986

Onnettomuudet ja niihin johtaneet syyt
Post Reply
User avatar
-Uta-
Posts: 5363
Joined: Mon Sep 22, 2014 12:55 pm

Tšernobyl - 1986

Post by -Uta- »

Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus
https://fi.wikipedia.org/wiki/T%C5%A1er ... nnettomuus

Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus tapahtui 26. huhtikuuta 1986
Ukrainan sosialistisessa neuvostotasavallassa Tšernobylin ydinvoimalaitoksessa lähellä Prypjatin kaupunkia.

Tuhoutunut ydinreaktori oli vesijäähdytteinen ja grafiittihidasteinen RBMK-1000.

Image
Vuonna 2005 otetussa kuvassa näkyy voimalan vanha suojarakennus, sarkofagi.


Image
Kuva Tšernobylin ydinlaitosalueesta. Kartalla keskellä jäähdytysallas.
Sen alapuolella on Tšernobylin kaupunki ja altaan ylävasemmalla sotilasreaktorilaitos.
Sen vasemmalla puolella sijaitsee Prypjatin kaupunki, altaan oikealla puolella Pripet-joki.


Voimalan neljännen reaktorin määräaikaishuollon alkaessa oli sovittu tehtäväksi koe, jonka tarkoituksena oli selvittää, pystyykö hidastuva generaattori tuottamaan sähköä jäähdytysjärjestelmälle niin kauan, että varajärjestelmät saadaan päälle. Jotta koe voitiin tehdä, muun muassa hätäjäähdytysjärjestelmä ja reaktorin pikasulkujärjestelmä kytkettiin määräysten vastaisesti pois päältä. Reaktorin tehoa pudotettiin sallitun raja-arvon alapuolelle. Suunnitteluvirheen takia reaktori oli nyt tilassa, jossa säätösauvojen työntäminen reaktoriin sekä jäähdytysveden kiehuminen kiihdyttivät ketjureaktiota, vaikka niiden pitäisi hillitä sitä. Reaktorin teho nousi hallitsemattomasti ja aiheutti suuren räjähdyksen.

Onnettomuus luokiteltiin 7-portaisella INES-asteikolla luokkaan 7 (erittäin vakava onnettomuus). Tšernobylin onnettomuus on tähän mennessä kaikkien aikojen vakavin ja tuhoisin ydinvoimalaonnettomuus. Voimalaitoksella onnettomuuden aikaan työskennelleistä 134 sairastui säteilysairauteen. Heistä ainakin 32 kuoli säteilyn takia. Voimalaitoksen ympärille muodostettiin 30 kilometrin suoja­vyöhyke, joka tyhjennettiin ihmisistä. Kansainvälinen asiantuntijaryhmä on arvioinut, että onnettomuuden aiheuttama säteilyaltistus voi aiheuttaa noin 4 000 ylimääräistä syöpäkuolemaa tulevina vuosikymmeninä. Syöpätapauksia on vaikea havaita tilastollisesti, mutta lasten kilpirauhassyöpä on lisääntynyt saastuneella alueella voimakkaasti.

Ukraina arvioi onnettomuuden jälkikustannuksiksi 150 miljardia Yhdysvaltain dollaria vuosina 1986–2000, mikä on 5–7 % Ukrainan valtion budjetista. Ydinonnettomuus ja sen hoito oli yksi niistä syistä, joiden vuoksi Neuvostoliitto lakkautettiin vuonna 1991

Onnettomuus

Lauantaina huhtikuun 26. päivänä voimalan neljännen reaktorin määräaikaishuollon alkaessa oli sovittu tehtäväksi koe. Kokeessa oli tarkoituksena selvittää, pystyykö hidastuva generaattori tuottamaan sähköä jäähdytysjärjestelmälle niin kauan, että varajärjestelmät saadaan päälle. Jotta koe voitiin tehdä, muun muassa hätäjäähdytysjärjestelmä ja reaktorin pikasulkujärjestelmä kytkettiin määräysten vastaisesti pois päältä. Reaktorin tehoa pudotettiin sallitun raja-arvon alapuolelle.

Reaktorin normaali lämpöteho oli 3 200 megawattia. Koe oli tarkoitus tehdä 700 megawatin teholla. Tehon alentaminen aloitettiin 25.4. klo 1.00, mutta se jouduttiin keskeyttämään klo 13 noin 1 600 megawatin tasolle yhdeksäksi tunniksi Ukrainan sähkön tarpeen kattamiseksi. Kun tehon laskua jatkettiin, reaktorin todellinen lämpöteho putosi operaattorivirheen takia 30 megawattiin. Reaktorin normaalisti tuottaman fissiotuotteen ksenon-135:n pitoisuus alkoi nousta. Reaktorin teho saatiin nostettua 200 megawattiin. Ksenon-135:n neutroniabsorption ylittämiseksi säätösauvoja päätettiin vetää reaktorista ulommas kuin turvallisuusmääräykset sallivat. Myös vesipumput, joita generaattorin oli tarkoitus käyttää, oli käynnistetty. Veden virtaus ylitti turvallisuusmääräykset. Koska myös vesi absorboi neutroneja, täytyi sitä kompensoida vetämällä säätösauvoja ulos toimivan reaktion ylläpitämisen vuoksi. Reaktoria käytettiin vaarallisessa ja epävakaassa tilassa.

Koe alkoi kello 1.23.04 paikallista aikaa sulkemalla turbiinille johtavan höyrylinjan venttiili. Virtauksen hidastuessa jäähdytysneste kuumeni ja alkoi kiehua, jolloin putkiin syntyi höyrytaskuja. Reaktorin operaattoreilta ja kokeen valvojalta puuttui koulutus reaktorin käyttäytymisestä kokeen alhaisella tehoalueella. Reaktoria ei ollut suunniteltu käytettäväksi niin kuin sitä kokeessa käytettiin. Itse asiassa sen suunnittelijat tiesivät reaktorin epävakaaksi valitulla tehoalueella, minkä vuoksi reaktorin käyttö kokeen tavoin oli kielletty.

Kello 1.23.40 operaattorit laukaisivat reaktorin pikasulun ilmeisesti tarkoituksena lopettaa koe, joka näytti sujuneen onnistuneesti. Pikasulussa säätösauvat työnnetään reaktoriin sen pysäyttämiseksi. Länsimaisilla reaktoreilla se tapahtuu lähes välittömästi, mutta RBMK:ssa se kesti noin 18–20 sekuntia. Suunnitteluvirheen takia säätösauvojen alapuolella olevat grafiittijatkeet syrjäyttivät aluksi jäähdytysvettä reaktorin sydämessä, minkä takia reaktorin teho nousi. Lämpötila nousi reaktorissa niin paljon, että sen metalliosat alkoivat pehmetä ja säätösauvat jumittuivat.

Kevytvesireaktoreissa jäähdytysveden syrjäytyminen ja kiehuminen vaimentaa itsestään ketjureaktiota, mutta RBMK:n tapauksessa se ruokkii sitä. Reaktorin teho saavutti kolmessa sekunnissa 530 megawatin tason. Noin kello 1.24 reaktorin tehon kasvu eteni räjähdysmäisesti ja katkesi vasta reaktorisydämen tuhoutumiseen. Viimeinen mitattu lukema näytti 33 gigawattia, mutta tehon on arvioitu nousseen jopa 1,3 terawattiin. Ennen tuhoutumistaan reaktori tuotti siis hetkellisesti enemmän fissiotehoa kuin kaikki muut maailman ydinvoimalat yhteensä. Reaktorin jäähdytysputket ja kansi rikkoutuivat hetkessä valtavan paineennousun ja höyryräjähdyksen johdosta.

Isotooppianalyysin perusteella on esitetty, että 2–3 sekuntia höyryräjähdyksen jälkeen tapahtunut toinen voimakkaampi räjähdys oli osittainen hallitsematon ketjureaktio eli pienimuotoinen ydinräjähdys, joka seismologisten mittausten mukaan oli teholtaan noin kymmenen tonnia TNT:tä.[16] Ydinräjähdys ei kuitenkaan voinut johtua reaktorin polttoaineesta, sillä rikastusastetta ei ollut tarpeeksi. Tapahtumaa kutsutaan kerkeäksi kriittisyydeksi, joka on reaktorin neljäs toimintatila. Tässä toimintatilassa reaktorin teho kasvaa hyvin nopeasti. Jos reaktorin negatiiviset takaisinkytkennät eivät kykene katkaisemaan tehon kasvua, seurauksena voi olla koko reaktorisydämen tuhoutuminen polttoaineen lämpötilan ylittäessä nopeasti uraanidioksidin sulamispisteen. Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuudessa tapahtunut räjähdys aiheutui juuri reaktorin ketjureaktion karkaamisesta kerkeästi kriittiselle alueelle. Tätä ei pidä sekoittaa ydinräjähdykseen, vaikka siinäkin on kyse kerkeästä kriittisyydestä, sillä fissioteho kasvaa ydinräjähdyksessä yli miljoona kertaa reaktorin kerkeästi kriittistä tehotransienttia nopeammin.

Toisen räjähdyksen syyksi on myös arveltu vedyn räjähtämistä, kun kuuma zirkonium reagoi kemiallisesti veden kanssa synnyttäen vetyä, joka taas reagoi ensimmäisen räjähdyksen takia reaktoriin päässeen hapen kanssa. Todennäköisesti kyseessä on kuitenkin sarja höyryräjähdyksiä: ensimmäisessä vaiheessa muutamien jäähdytysputkien rikkoutuminen aiheutti pienemmän räjähdyksen, joka johti hetken päästä isompaan räjähdykseen, kun loputkin rakenteista rikkoontuivat.

Reaktorin sydämessä ollut ylikuumentunut grafiitti alkoi muodostaa vesihöyryn kanssa hiilimonoksidia ja vetyä, jotka aiheuttivat tulipalon. Neuvostoliitossa ydinvoimalaitoksiin ei rakennettu suojarakennusta, sillä reaktorit oli suunniteltu tavalla, jonka johdosta kunnollisen suojarakennuksen rakentaminen olisi ollut hyvin kallista ja hankalaa. Reaktorista vapautuvien korkeapaineisten radioaktiivisten kaasujen, savun, hiukkasten ja kappaleiden sekamelska pääsi lähes esteettä ulkoilmaan. Radioaktiivinen savusumu nousi noin kilometrin korkeuteen.lähde?

Yksi työntekijä kuoli räjähdyksessä heti ja toinen kuuman höyryn aiheuttamiin palovammoihin. Räjähdykset lennättivät kuumia polttoaineen ja grafiitin palasia ympäri laitosaluetta, ja ne sytyttivät useita tulipaloja, mukaan lukien kolmosreaktorin rakennuksen bitumikaton.

Pelastustoimet
Tilanteen vakavuudesta oli aluksi epäselvyyttä. Vasta kun Neuvostoliitto pyysi apua muilta mailta, tilanteen vakavuus alkoi paljastua. Lähes kaikkien ydinlaitoksessa käytettävissä olleiden säteilymittareiden asteikko päättyi 0,001 röntgeniin sekunnissa (R/s). Vain kahden mittarin asteikko riitti ylittämään 1 000 R/s:n, mutta niistä toisen luo ei räjähdyksen takia päästy, kun taas toinen rikkoutui käynnistettäessä. Työntekijät pystyivät näin ollen vain päättelemään, että ydinlaitoksen säteilytaso ylitti noin neljä R/h (3,6 R/h eli noin 34 mSv) . Todellinen taso saattoi olla paikallisesti jopa 20 000 R/h (tappava säteilyannos on noin 500 R viiden tunnin aikana eli noin 5 Sv (sievertiä) nykyään käytetyissä yksiköissä). Esimies Aleksandr Akimov uskoi, että reaktori oli ehjä ympäristöön levinneestä grafiitista ja polttoaineesta huolimatta. Kello 4.30 paikalle tuodun säteilymittarin näyttämä hylättiin, koska mittarin pääteltiin olevan rikki.

Henkilökunta oli laitoksessa ilman suojavarusteita aamuun asti ja yritti pumpata jäähdytysvettä reaktoriin. Jäähdytysputket olivat kuitenkin rikkoutuneet, ja vesi valui tiloihin, joissa kulki voimalan kaikille yksiköille sähköä syöttäviä kaapeleita. Laitoksessa ei ollut kunnolla varauduttu hätätilanteisiin, eikä kunnollista säteilysuojelua toteutettu.

Palomiehet saivat sammutettua tulipalot aamuviiteen mennessä lukuun ottamatta reaktoria, joka paloi jälkilämmön ylläpitämänä levittäen edelleen huomattavia päästöjä savukaasujen mukana. Sulaneesta metallista muodostuva massa valui alas kohti reaktorin alla sijaitsevaa jäähdytysvesiallasta, jonne joutuessaan se olisi voinut synnyttää erittäin voimakkaan höyryräjähdyksen. Kolme vapaaehtoista esti tapahtuman kahlaamalla altaaseen polvensyvyisessä vedessä ja avaamalla venttiilin, joka laski jäähdytysaltaan veden pois. Räjähdys olisi voinut tuhota voimalaitoksen loput kolme reaktoria, jolloin ydinlaskeuma olisi ollut vielä tapahtunutta huomattavasti suurempi.

Hallinnon tutkimusryhmä, jota johti Valeri Legasov, saapui reaktorille 26. päivän iltana. Tähän mennessä onnettomuudessa ja pelastustöissä oli kuollut kaksi henkilöä ja 52 oli viety sairaalaan. Seuraavana yönä komitean oli tunnustettava säteilytaso sekä reaktorin tuhoutuminen, ja Prypjat määrättiin evakuoitavaksi.

Jälkiseuraukset

Kansainvälinen reaktio
Neuvostoliiton ulkopuolella onnettomuus havaittiin kaksi päivää myöhemmin, 28. huhtikuuta kello 10 Forsmarkin ydinvoimalassa Ruotsissa, jossa työntekijöiden vaatteista mitattiin poikkeavia säteilyarvoja. Vaikka reaktorirakennuksissa tai ilmastointipiipuissa ei mitattu epänormaaleja säteilytasoja, Forsmarkin ydinvoimalasta evakuoitiin muut kuin välttämättömät työntekijät. Parin tunnin sisällä ruotsalaiset saivat tietoa kohonneista säteilytasoista myös muualla Ruotsissa, Suomessa ja Tanskassa. Ilmanäytteistä analysoitujen radionuklidien suhteista ruotsalaiset päättelivät, että radioaktiivisuus oli peräisin reaktorionnettomuudesta. Kello 13 aikaan Ruotsin ilmatieteen ja hydrologian laitos SMHI sai laskettua tuulen suunnan perusteella, että päästö tuli Neuvostoliitosta.

Tilanteen selvittyä länsimaat evakuoivat Neuvostoliitosta noin 134 000 kansalaistaan. Suomalaisia oli Kiovassa Lemminkäisen työmaalla, opiskelemassa ja turisteina noin 130. Heitä evakuoimaan lähetettiin Kar-Airin DC-8-matkustajakone OH-LFZ vapaaehtoismiehistöllä. Koneen päällikkönä toimi lentokapteeni Kai Björkman. Suomalaisten evakuointilentoa viivytti presidentti Mauno Koiviston väliintulo. Eräät neuvostoliittolaiset syyttivät suomalaista evakuointimiehistöä maiden välisten suhteiden huonontamisesta.

Vaikutukset Suomessa
Säteilytason nousu oli havaittu myös Suomessa puolustusvoimien mittausasemalla, mutta ilmiötä arveltiin ensin mittariviaksi.lähde? Tulos päätettiin ensin varmistaa toisilla mittalaitteilla, koska syytä nousuun ei tunnettu. Säteilyn annosnopeus ei Pohjoismaissa noussut lähellekään suojautumistoimia edellyttävää tasoa. Korkein Suomessa mitattu annosnopeus oli viisi mikrosieverttiä tunnissa, joka vastaa matkustajalentokoneessa matkalentokorkeudessa vallitsevaa säteilytasoa. Ruotsalaiset olivat ehtineet selvityksissään pidemmälle, ja he ilmoittivatkin ensimmäisinä poikkeavasta säteilystä.

Suomessa ensimmäiset havainnot pintailmassa maanpinnan lähellä tehtiin kaksi vuorokautta onnettomuuden jälkeen 27. huhtikuuta. Ensin nousseen säteilytason havaitsi Ilmatieteen laitoksen mittausasema Nurmijärvellä ja sen jälkeen puolustusvoimien mittausasema Kajaanissa. Tieto Säteilyturvakeskukseen (STUK) saatiin 28. huhtikuuta klo 10. STUK laati ensimmäisen lehdistötiedotteen poikkeustilanteesta noin kello 15, ja se luettiin STT:n radiouutisissa maanantaina 28. huhtikuuta kello 16. Syytä tilanteeseen ei vielä tunnettu – kerrottiin vain, että radioaktiivisuutta oli havaittu ja että se oli ilmeisesti peräisin reaktorionnettomuudesta. Neuvostoliitto myönsi Tšernobylin voimalaonnettomuuden maanantai-iltana noin kello 19.30 Suomen aikaa. Tiedon tullessa säteilytaso oli Suomessa jo kääntynyt laskuun. Sittemmin on solmittu kansainvälinen sopimus, joka velvoittaa kaikkia allekirjoittajamaita tiedottamaan vakavista ydinlaitostapahtumista viiveettä. Väestönsuojelutoimia edellyttävää säteilytasoa ei saavutettu missään Neuvostoliiton ulkopuolella, ei myöskään Suomessa. Myöskään ympäristövaikutuksia ei ole havaittu. Laskeuma oli Suomessa havaittavissa vain tarkoitusta varten tehdyillä instrumenteilla.lähde? Laskeuman mukana Suomen luontoon tuli erilaisia radioaktiivisia aineita, joista suurin merkitys säteilyvaikutuksen kannalta oli kuitenkin puoliintumisajaltaan lyhytikäisillä aineilla.

Heti onnettomuuden jälkeen Suomessa rajoitettiin määräaikaisesti karjan laidunruokintaa, jotta lyhytikäiset radioaktiiviset aineet eivät päätyisi maitoon ja lihaan. Samoin suomalaisia kehotettiin olemaan syömättä ylen määrin sieniä, marjoja ja muita luonnontuotteita silloin, kun ne oli poimittu paljon laskeumaa[51] saaneilta alueilta ja niiden cesiumpitoisuus oli kohonnut. 2000-luvulla merkittävin elintarvikkeissa esiintyvä laskeumasta peräisin oleva radioaktiivinen aine on cesium-137. Pahin laskeuma Suomessa on Pirkanmaalla, Itä-Hämeessä sekä Kymenlaaksossa.

Suomalaiseen politiikkaan onnettomuudella oli merkittävät ja pitkäkestoiset vaikutukset. Suunnitteilla ollut hanke uuden ydinvoimalan rakentamiseksi keskeytettiin. (Atomivoimaloiden tilaaminen väheni maailmanlaajuisesti.) Tšernobylin onnettomuuden jälkeen ydinvoiman kannatus Suomessa oli 15 %. Vielä vuonna 1993 eduskunta äänesti ydinvoimahanketta vastaan. Myöhemmin ydinvoiman kannatus palasi onnettomuutta edeltäneelle tasolle. Silti yli puolet suomalaisista vastusti vuonna 2008 Yleisradion teettämän kyselyn mukaan ydinvoiman lisärakentamista.[54] Huoli ilmastonmuutoksesta on nostanut ydinvoiman kannatusta siten, että Energiateollisuus ry:n vuonna 2019 teettämässä kyselyssä 49 % suhtautui myönteisesti ydinvoimaan ja vain 15 % kielteisesti.

Suomen kannalta melko kyseenalaista julkisuutta herätti Suomen viranomaisten hidas tiedottaminen onnettomuudesta. Vaikka kohonnut säteilytaso huomattiin jo sunnuntaina, asiasta tiedotettiin vasta maanantaina. Syyksi esitettiin mm. virka-ajan alkamista maanantaina. Koska onnettomuus tapahtui Neuvostoliitossa ja ensimmäiset tiedot siitä saatiin Ruotsin kautta, tiedottamisen hitaus tulkittiin Länsi-Euroopassa – etenkin Ruotsissa – uudeksi oireeksi suomettumisesta, mikä suututti presidentti Mauno Koiviston. On väitetty, että syy tiedonkulun kangerteluun oli Suomessa juuri silloin ollut virkamieslakko, vaikka poliittinen vastuu sysättiin julkisuudessa sisäministeri Kaisa Raatikaisen niskaan. Poliitikot puolestaan syyttivät asiasta Yleisradiota.

Uusi suojakuori
Onnettomuuden jälkeen reaktorin päälle rakennettiin pikaisesti betoninen suojakuori, joka valmistui marraskuussa 1986. Rakennustöihin osallistui 650 000–800 000 miestä ympäri Neuvostoliittoa. Työvoimaa tarvittiin paljon, koska vaurioituneen reaktorin lähellä ei ollut turvallista olla pitkiä aikoja kerrallaan. Myöhemmin sarkofagi rapautui ja alkoi luhistua. Metalliin syöpyi aukkoja, joista satoi vettä sisään reaktorirakennukseen. Riskinä olivat räjähdykset, ydinketjureaktio ja veden valuminen Pripetiin ja sitä kautta Dnepriin. Myöhemmin sarkofagia vahvistettiin ja katon reikiä tukittiin.

Euroopan jälleenrakennus- ja kehityspankki johti hanketta pikaisesti rakennetun vuotavan kuoren korvaamiseksi uudella.

Elokuussa 2007 uutisoitiin, että ranskalainen Novarka-yritys voitti tarjouskilpailun uuden suojakuoren rakentamisesta.

Novarka aloitti uuden suojakuoren rakentamisen syyskuussa 2010 asentamalla raiteita, joita pitkin suojakuori siirrettiin paikalleen. Suojarakennelma on 108 metriä korkea. Ennakkoarvio rakennustöiden kustannuksista oli noin 870 miljoonaa euroa. Uusi suojakuori paljastettiin marraskuussa 2016, ja se on maailman suurin siirrettävä metallirakennelma, kolme kertaa painavampi kuin Eiffel-torni. Sen on määrä kestää 100 vuotta, ja projekti maksoi yli kaksi miljardia euroa.

Suojakuoren sisäkattoon on asennettu 800 tonnia painava kauko-ohjattu nosturi. Nosturilla puretaan asteittain aluksi vanha sarkofagi ja sen jälkeen vioittunut reaktori. Jatkotoimiin, kuten reaktorin purkuun ja myöhemmin purettujen materiaalien poiskuljetukseen ja käsittelyyn, on varattava vielä useampi miljardi euroa.
User avatar
-Uta-
Posts: 5363
Joined: Mon Sep 22, 2014 12:55 pm

Re: Tšernobyl - 1986

Post by -Uta- »

Post Reply