شرح حادثه چرنوبيل و اثرات آن بر طبیعت و کارکنان نیروگاه
فهرست مطالب مورد بحث :
طرز عملکرد راکتور های هسته ای
بررسی حادثه چرنوبیل
1-موقعیت نیروگاه هسته ای
2-تاریخچه نیروگاه
3-طرز عملکرد راکتور
4- حادثه چرنوبيل چگونه و برای چه اتفاق افتاد؟
5-شرح حادثه و اثرات آن بر طبیعت و کارکنان نیروگاه
طرز عملکرد راکتورهای هسته ای
دررآکتورهای هسته ای ازطریقشكافت هسته اي گرما تولید می شود.شکافت اورانیوم نوترون های زیادی آزاد می کند.نوترونهایی که از فرآیند شکافت آزاد می شوند، بسیار سریع هستند.از این رو در اکثر رآکتورهاقسمتی به نام کند کننده نوترون وجود دراد که در آن از سرعت نوترونها کاسته شده ودر نتیجه نوترونها به راحتی جذب می شوند. نام گذاری این نوترونها به نوترونهای گرمایی یانوترونهای کند به همین دلیل است. مقدار انرژی گرمایی در رآکتوریک پارامتربحرانی است و کنترل آن باتنظیم تعداد میله های کنترل درون رآکتور صورت می گیرد. میله کنترل از مواد جذبکننده نوترون ساخته شده است.رآکتوری که از کند کننده استفاده می کند، رآکتور گرمایی یا رآکتور کند نامیده می شود.
مواد رایج کند کننده عبارتند از :آب معمولی،آب سبک، آب سنگین و گرافیت( البته گرافیت مشکلات فراوانی را به وجود می آورد و بسیار خطرآفرین است، مانند حادثه انفجارچرنوبیل)
رآکتورهایی که از کند کننده استفاده نمی کنند، رآکتورهای سریع خوانده می شوند. در این نوع رآکتورها فشار ذرات نوترون بسیار بالا است و از این رو می توان برخی واکنش های هسته ای را که ترتیب دادن آنها در رآکتور کند بسیار مشکل است در آنها انجام داد.
موقعيت نيروگاه هسته اي چرنوبيل
ايستگاه چرنوبيل نزديك شهر پريپت ،اوكراين و 18 كيلومتري شمال غربي شهر چرنوبيل، 16كيلومتري مرز اوكراين و بلاروس و 110كيلومتري شهر كيو قرار دارد.
تاريخچه نيروگاه چرنوبيل
قرار داد ساخت نیروگاه چرنوبیل مربوط به سال 1966 میشود که دولت حاکمه شوروی سابق تصمیم به گسترش تولید برق هسته ای کرد.شش رآکتور هزار مگا واتی RBMK برای ساخت نیروگاه طراحی شد. واحد 1 در 1977 ساخته شد، در نوامبر 1996 از چرخه مصرف خارج شد واحد 2 اولین بار در سال 1978 به شبکه متصل شد ولی فعالیتش در سال 1991 بعلت آتش سوزی متوقف شد و درسال 1999 اولیای امور اوکراین تصمیم گرفتند آنرا به کل تعطیل کنند.واحد 3 در 1981 راه اندازی شد،که فعالیتش بارها برای تعمیر و بازرسی تا 1997 متوقف شد و در ژوئن 2000 مسئولین اکراینی تصمیم گرفتند آنرا در دسامبر همان سال برای همیشه تعطیل کنند.
واحد 4 که در همان محل واحد 3 احداث شده بود در دسامبر 1983 تکمیل و در مارس 1984 مورد بهره برداری قرار گرفت . واحدهای 5 و 6 در زمان حادثه در حال ساخت بودند که البته هیچگاه به اتمام نرسیدند.
طرز عملكرد راكتور چرنوبيل
در این رآکتور 1660 قطعه کربنی وجود دارد که در بین آنها لوله های منتقل کننده حرارت وکانالهای کنترل قدرت رآکتور قرار گرفته است.شکافت انرژی صورت می گیرد و آب به عنوان ماده ناقل حرارت از پایین به بالا تحت فشار تزریق می شود.این عمل دمای زیادی را از سطح کپسولهای سوخت به آب انتقال داده و آب را به بخار تبدیل می کند و به این ترتیب اب از قسمت بالائی منطقه فعال رآکتور،رآکتور را ترک می کند.آب که به بخار تبدیل شد با خروج از رآکتور به توربین وارد می شود و باعث چرخش توربین و در نهایت چرخش ژنراتور می شود که در نهایت به تولید انرژی الکتریکی می انجامد.آب پس از این مرحله خنک سازی شده و دوباره به سیکل بازگشت داده می شود.این گونه رآکتورها به رآکتورهای جوششی معروف هستند.در زمانی که فرایند شکافت انجام می پذیرد قسمت از گرمای حاصله (درحدود 5درصد) به کند کننده نوترون منتقل می گردد . در رآکتورهای کادندواز آب به عنوان کند کننده استفاده میشود،این آب توسط پمپهایی از رآکتور خارج و مورد سرد سازی قرار می گیرد و به صورت متناوب دمای آن در حدود 70 درجه سانتیگراد حفظ می گردد. اما در رآکتور چرنوبیل، کربن به عنوان کند کننده مورد استفاده قرار می گرفت . کربن از سیستم خنک کننده خوبی برخوردار نبود و دمای آن بسیار بالا در نظر گرفته شده بود.
چرنوبيل چگونه و براي چه حادثه اتفاق افتاد
آماده سازی تست برای امنیت نیروگاه
بدترین حادثه اتمی در جهان از یک تست به منظور افزایش توان امنیتی نیروگاه آغازگرديد. در26 آوریل 1986 تستی برای بررسی مدت زمانی که توربین می تواند ژانراتوررا پس از ازکار افتادن رآکتور به حرکت در آورد انجام شد.این تست، برای این منظور پیشبینی شده بود که در زمان حادثه احتمالی بتوان هم ازپس حادثه بر آمد و هم میزان برق مورد نیاز نیروگاه و رآکتور رابرای خنک سازی تابرقراری یک منبع برق قابل اعتماد تامین نمود.درزمانحادثه رآکتور بسرعت از کار باز می ایستد و نمی تواند انرژی مورد نیاز خود را تامیننماید و این انرژی یا از طریق واحد های دیگر هسته ای در همان نیروگاه و یااز طریقمنبعی دیگر در داخل و یا از خارج نیروگاه تامین می گردد.
در محاسبات برای تامینامنیت بیشتر در نظر می گیرند برای رآکتورآسیب دیده در آن واحد هیچ گونه منبع تامین برق نمی باشد، در این زمان چه باید کرد؟
در موارد اضطراری در تمامی نیروگاههای هسته ای دیزلهای تامين کننده برق شروع به کار می کنند و این دیزلها برق مورد نیاز برای خنک سازی رآکتور و همچنین سایر مصارف را تامین می نمایند. این دیزلها در فاصله زمانی 30 ثانیه شروع به کار می کنند برای رآکتور های غربی این زمان(30ثانیه) پیش بینی شده و آنها می توانند این فاصله را تحمل نمایند. ولی برای رآکتوری همچون چرنوبیل این مدت زمان بسیار زیاد بوده و رآکتور تحمل این 30 ثانیه را ندارد و برای ان می بایست به صورت بی وقفه عملیات خنک سازی انجام گیرد. در این زمان رآکتور کاملا از کار افتاد و پرسنل در نظر داشتند از چرخش توربین به منظور تامین برق برای این مدت زمان(30ثانيه) تا زمانی که دیزل ها به کار می افتند استفاده نمایند.آزمایش مورد نظر میبایست مشخص می کرد که این چرخش اینرسی وار توربین برای چه مدت زمانی می تواند ادامه داشته باشد و چه میزان انرژی الکتریکی تولید خواهد نمود و آیا این مقدار انرژی الکتریکی برای پمپهای مرکزی که آب مورد نیازبرای خنک سازی رآکتور را تامین می کنند کافی خواهد بود یانه؟
تست در رآکتور شماره 3 بدون هیچ مشکلی انجام پذیرفت ولی در زمان انجام تست میزانانرژی الکتریکی به میزان زیادی افت نمود که باعث شد تست بر روی رآکتور دیگری باتجهیزات الکتریکی قابل اطمینان تری انجام پذیرد. طرح از این قرار بود که نیروی رآکتور به میزان نصف نیروی اصلی کاهش پیدا کند و در این زمان تمامی بخار تولید شده توسط رآکتور در یک توربین خلاصه شود. این توربین با چرخش خود در زمانی که رآکتور به طور کامل متوقف می شود برق مورد نیاز برای پمپ ها را تازمانی تامین نماید.تست قبل از زمان توقف رآکتور برای آزمایشات و تعمیرات سالانه انجام گرفت و در صورتی که این تست با موفقیت انجام نمی گرفت پرسنل می بایست منتظر می ماندند تا سال آینده و در چنین زمانی دوباره این تست را انجام دهند و از این جهت پرسنل در فشار روحی بودن که باید تست در امسال پایان پذیرد.
شرح حادثه چرنوبيل
حادثه در واقع 24 سات قبل از موعد مقرر آغاز شد ،زمانی که تمامی امکانها و اقداماتبرای اجرای تست فراهم شده بود.تا یک ساعت مانده بهظهر روز 25 آپریل نیروگاه و رآکتور با تمامی قدرت و بدون هیچ مشکلی در حال کار بوددر این زمان دستور برای کاهش قدرت رآکتور و آماده سازی زمیه تست صادر گردید و ایندستور به صورت آهسته انجام شد.در ساعت 1:05 دقیقه نیروگاه به میزان 50درصد قدرت ماکسیمم خود رسید که در این زمان بخار برای یکی از دو توربین کفایت میکرد و یکی از توربین ها به طور کامل از مدار خارج شد.
تست به قدم بعدی خود نزدیک شد ولازم بود میزان قدرت نیروگاه تا 30 درصد نیرویماکسیمم کاهش پیدا کند ولی در این ساعت روز نیروی الکتریکی برای تامین الکتریسیتهشهر کیف مورد نیاز بود به همین جهت تست برای شب یعنی 9 ساعت دیگر موکول گردید.
در 11:10 شب 25 آوریل 1986نیروگاه چرنوبیل دستور کاهش میزان قدرت رآکتور را دریافت نمود ونیروگاه شروع به کاهش قدرت رآکتور شماره چهار تا 30 درصد نمود
در این زمان بود کهکنترلر رآکتور به اشتباه و بر اثر عدم تنظیم کردن میله های جذب نوترون نیروی راکتوررا تا یک درصد کاهش داد .در این حالت رآکتور تقریبا به حالت خاموش در آمد وبرای ادامه تست آمادگی لازم را نداشت.زیرا به دلیل کاهش سریع قدرت در رآکتور، مادهثانویه ای به نام زنون ایجاد شده بود که برای از بین رفتن این ماده می بایستحداقل 3 شبانه روز انتظار کشید.زنون گازی رادیواکتیو است.این گاز ساکن و جزء گازهای خفقان آور می باشد. تنفس مقدار زیادی از این گاز موجب سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، کم شدن هوشیاری و مرگ می شود. اما آنچه مهم استدراینجا مهماست این است که این گاز جذب کننده بسیار عالی نوترون می باشد و وجود آن در منطقه فعال رآکتور باعث افت شدید قدرت در راکتورمی گردد. در این لحظه رآکتوربه دلیل گاز زنون دارای قدرتی بسیار کمتر از آنچه که برای تست لازم بود را داراشد.همچنین در رآکتور مقدار زیادی آب وجود داشت که آب نیز همانند زنون دارای خاصیت جذب نوترون می باشد و بر این اساس رآکتور بیش از پیش افت قدرت پیدا کرد. در اینجا بود که پرسنل دومین اشتباه خود را انجام دادند و تقریبا تمامی میله های کنترل را از داخل رآکتوربیرون کشیدند. و این همانند زمانی است که اتومبیلی را در آن واحد هم گاز داد و هم ترمز گرفت.در این زمان و با وجود نبود میله های کنترل کننده قدرت در داخل منطقه فعال نیروی رآکتور به 7 درصد افزایش پیدا نمود.
این یک اشتباه مهم از نظر کنترل و همچنین طراحی در این قبیل رآکتور بود. در اینرآکتور زمانی که میله های کنترل از رآکتور خارج شود رآکتور به حالت غیر فعالدر می آید و برای اینکه دوباره رآکتور به حالت فعال بازگرد زمان زیادی لازم است .
نمایندگان شوروی اظهار نموده بودن که درساختار رآکتور RBMK نوشته شده است که حتی نخست وزیر شوروی نیز نمی توانددستور کاهش میزان میله های کند کننده را کمتر از 30 عدد صادر کند در حالی که درزمان این آزمایش تعداد این میله ها در حدود 6 یا 8 عدد بوده است. در این زمان رآکتور پراز آب در حال جوشیدن بود و از آنجا که آب جذب کننده نوترون است در صورتی که این آب به بخار تبدل شده و از رآکتور خارج می شد به سرعت میزان نوترون در رآکتور افزایش پیدا کرده و این به افزایش قدرت رآکتور می انجامد.
در شرایط کارعادی رآکتور، این مورد (افزایش میزان نوترون) مشکلی زیادی ایجاد نمی کند چرا که قدرت در حدی است که می توان این مورد را برطرف نمود.
ولی در شرایطی که قدرت رآکتور بسیار پایین است و آب به صورت لحظه ای به بخار تبدیل میشود، سیستم محافظت نمی تواند به این شدت فعال گردد و به همین منظور رآکتور غیر قابل کنترل خواهد گردید. در ساعت 1:22 وقتی تمامی تلاشها برای ثابت سازی قدرت رآکتور بی فایده شده بود پرسنل متوجه شدند که این تست نمی بایست انجام می گرفت. در 1:24 صبح یک انفجار اولیه پوشش هزار تنی بالای رآکتور را بلند و راه را برای خروج مقدار زیادی بخار آب داغ هموار کرد .این مقدمه ای بود برانفجار دوم ناشی ازهیدروژن ، که ازترکیب بخار آب لوله های پاره شده ، زیرکونیوم و یا حتی گرافیت هسته رآکتور به وجود می آمد.انفجار دوم سقف رآکتوررا پاره کرد و % 25 از تاسیسات هسته رآکتور را از بین برد. گرافیت سوزان و مواد داغ هسته که در اثر انفجار بیرون ریخته شد، باعث ایجاد حدود سی آتش سوزی جدید شد، واین شامل سقف قیر اندود و قابل اشتعال واحد 3 نیز می شد که مجاور واحد 4 واقع شده بود .تعداد زیادی از کارکنان تاسیسات در عرض چند ساعت نشانه های دریافت تشعشع رادیو اکتیو را نشان دادند.عده افرادی که در بیمارستانها بستری شدند ، تا ساعت 6 صبح به 108 و تا پایان روز اول به 132 نفر رسید.جریان هوا در تاسیسات رآکتور آسیب دیده باعث تغدیه آتش حاصل از گرافیتهای موجود در هسته شد . در حدود دوازده مگا کوری رادیواکتیویته در روز اول آزاد شد. در روزهای بعد کوشش شد حریق توسط ریختن مواد و مصالح بر روی هسته رآکتور و عایق بندی قسمتهای آسیب دیده سقف خاموش شود . دما و میزان تشعشع بعد از 31 آوریل رو به افزایش گذاشت و سرانجام آتش در ششم می بعد از آزاد شدن 40 مگا کوری تشعشع رادیو اکتیویته خاموش شد.
اثرات چرنوبيل
1-رادیواکتیو برای اولین بار در سوئد و در استکهلم ثبت گردید.
2 -جابجائی بیش از 135000 نفر
3-نفر کشته در لحظه انفجار
4-هزاران نفر آسیب دیده
5-الودگی سرزمین وسیعی
6-7میلیون روبل توسط نیروهایارتش سرخ برای عملیات هزینه شد. (در صورت استفاده از نیروهای غیر نظامی این هزینه به مراتب بیشتربود).
7-هزینهزیاد اقتصادی و روح و روانی برای جامعه
8- اثرات این حادثه سبب ایجاد کودکانی با تومورهای مغزی، با سرهای کوچک ، با سرهای بزرگ زنان و مردانی با اندامی ناساز و کوتاه و دردهای بی درمان ناشناخته و نیز مواد و اشیا آلوده به رادیواکتیوشده است.
اثرات مستقيم و غير مستقيم حادثه چرنوبيل بر طبيعت
این حادثه 18,000 کیلومترمربع از زمینهای اطراف را تحت تاثیرقرار داد. 2640کیلومتر مربع از این زمینها فاصله چندانی با مزارع کشاورزی نداشتند. به ویژه در اکراین مناطق جنگلی تحت تاثیر تشعشع بالغ بر 35,000 کیلومتر مربع وسعت داشتنند که حدود چهل درصد کل جنگلهاست. گونه های مخروط داران و پهن برگها رادیو اکتیو را همچون فیلتر به خود جذب کردند زیرا ریزش اتمی در این نقاط بسیار متمرکزشده بود. برگهای ریخته شده مقدار زیادی رادیو اکتیو را به خاک انتقال داده و در دهه آینده ،آلودگی به چوبهای درختان انتقال خواهد یافت.در حال حاضرگونه هایی که مقادیر فراوان آلودگی در آنها ردیابی شده عبارتند از : توتها ، قارچها ، گلسنگها ، علفها و سرخسها. گونه های دیگر درختان و علفها مقادیر متفاوتی از آلودگی را دارا هستند. که علت آن شکل ریشه آنها و تغذیه از قسمتهای عمیقتر خاک است .درمناطقی که خاک از لحاظ کانیهای طبیعی فقیر است گیاهان مقادیر زیادی سزیم را به جای ترکیبات شیمیایی پتاسیم استفاده مي كنند. نظرات در مورد آلودگی DNAهای گیاهی بسیار متفاوت است . به گفته هیت حاکمه دولت بلاروس تغییری در این مورد دیده نشده است. و ظاهرا هم مقاومت گیاهان در برابر رادیو اکتیویته بسیار زیاد است .
زمان جوانه زدن دانه ها نیز از گذشته طولانی تر نشده است .در میان حیوانات اهلی و چرنده ها ، گاوها و بزها از همه بیشتر مظنون به انباشت رادیواکتیو در گوشت و شیرشان هستند ، چرا که از نزدیکی مناطق آلوده تغذیه کرده اند. حیوانات گیاه خوار دیگر نیزمنبع تغذیه شان اکثرا از همان گونه های گیاهی است که انباشت بالایی از مواد رادیواکتیو دارند. شکارچی هایی مانند روباه و گرگ تا دوازده بار بیشتر از گیاه خوارها آلوده می شوند.در رودخانه ها و دریاچه های مواد رادیواکتیوغلیظ در ته آب انباشته می شود. مثلا در بلاروس مقدار آن تا Bq 1,000,000 در هر مترمکعب می رسد و بدین ترتیب ماهی های کف رودخانه به سختی آلوده شده اند.مواد رادیواکتیوی که همراه بارندگیها بازمي گردند ، باعث شده اند سطح آلودگی در پریپیتو دنیپر گسترش پیدا کند .
هنگام طغیان رودخانه ها در فصلهای پر باران این آلودگی ها از کف رودخانه ها و سدها، آب شرب مصرفی سی میلیون انسان را که مصرف کننده آن هستند با مشکل مواجه می کنند . با وجود Bq1,000,000مواد راديو اكتيودر هر مترمکعب در نقاطی مانند گومل و ماهیلیو مردم این مناطق هنوز به ماهیگیری ادامه میدهند. کمیته چرنوبیل بلاروس بارها اخطار کرده است که رودخانه ها و دریاچه ها نقش مهمی در آلوده کردن زنجیره غذایی مردم ایفا می کنند. خطرهولناکی که هر دو ایالت را تهدید میکند مربوط به وجود استرنسيومی است که در آبهای زيرزميني و در اثرحادثه بوجود آمده است.استرنسیوم عنصری است که در بدن به جای کلسیم می نشیند و سبب سرطان استخوان می شود. طبق گفته مقامات رسمی میزان آلودگی آبهای زیر زمینی از محدوده بلاروس فراتر نرفته است اما محققان میزان استرنسيوم موجود را 35 برابر سزیم در تمام آبها می دانند . در اثر تماس با سزیم رادیواکتیو، به سلولها آسیب می رسد واثراتی مانند حالت تهوع، استفراغ، اسهال و خونریزی رخ می دهد.تماس طولانی مدت با سزیم، باعث بیهوشی می شود و به دنبال آن کما و مرگ رخ می دهد. آلودگی هوا بیشتر به علت گرد وخاک ناشی از انفجارها وآتش سوزی رآکتورها و پراکنده شدن مواد توسط باد در زمان حادثه بوده است. ظاهرا مسئله دیگری در این باب وجود ندارد.
اثرات وارده بر كاركنان نيروگاه اتمي چرنوبيل
این ارقام توسط بسیاری از منابع و حتی مقامات شوروی نیز تایید شده :
سه نفر بدون دریافت تشعشع مرده اند ؛ دو نفر در همان لحظات اول سانحه و نفر سوم بر اثر حمله قلبی
بیست وهشت تن دیگر ( شش نفر آتش نشان و بیست ودو نفر کارکنان مرکز) بر اثر بیماری ناشی از دریافت تشعشع حاد به مرگ دچار شدند . 238 نفر نجات یافته میزان بالایی تشتشع بیماری زا دریافت کردند.
100گری)هر گری معادل100راد) تابش اشعه برابر است با بیهوشی، اغما و مرگ در چند ساعت.
10گری تابش اشعه برابر است با تخریب مغز استخوان، افت پلاکت، علائم سندروم حاد اشعه و مرگ در 30 روز.
یک گری تابش اشعه برابر است با تهوع و استفراغ و کاهش فعالیت مغز استخوان و کاهش موقت گلبول سفید.
1/0گری ت
:: موضوعات مرتبط:
فیزیک ,
دانستنیها ,
,
|
امتیاز مطلب : 75
|
تعداد امتیازدهندگان : 23
|
مجموع امتیاز : 23
آمار
وب سایت:
آمار مطالب
آمار کاربران
کاربران آنلاین
آمار بازدید
