Tri i po decenije od kada se u ukrajinskoj nuklearnoj elektrani Černobilj dogodila najgora nuklearna katastrofa u istoriji čovečanstva, fisijska reakcija ponovno tinja u uranijumskom gorivu zakopanom duboko u dvorani reaktora.
„To je poput žara na roštilju“, kaže Nil Hajat, hemičar za nuklearne materijale sa Univerziteta Šefild u Velikoj Britaniji. Za to vreme ukrajinski naučnici pokušavaju da utvrde hoće li se reakcija sama ugasiti ili će biti potrebne vanredne intervencije kako bi se sprečila nova katastrofa.
„Senzori pokazuju sve veći broj neutrona, što je signal fisije, koji struji iz jedne nepristupačne prostorije“, izvestio je prošle nedelje, tokom rasprava o demontaži reaktora, Anatolij Dorošenko iz Instituta za bezbednosne probleme nuklearnih elektrana (ISPNPP) u Kijevu u Ukrajini.
„Mnogo je neizvesnosti, ali ne možemo isključiti mogućnost nezgode. Broj neutrona polako raste“, kaže Maksim Saveljev iz ISPNPP-a, sugerišući da struka ima još nekoliko godina da smisle kako da neutrališe novonastalu pretnju.
U pronalaženju najboljeg rešenja aktivno će učestvovati i stručnjaci iz Japana, koji se još nose s posledicama nuklearne katastrofe pre 10 godina u Fukušimi.
Bauk samoodržive fisije u ruševinama nuklearne elektrane odavno se nadvio nad Černobiljem.
Kad se 26. aprila 1986. godine deo jezgra reaktora broj četiri otopio, štapovi uranijumskog goriva, njihova obloga od cirkonijuma, kontrolne grafitne šipke i pesak ubačeni su u jezgro kako bi ugasili požar, da bi se potom stopili u lavu. Ta lava je potonula u podrumske prostorije reaktorske dvorane i očvrsnula u formacije nazvane materijalima koji sadrže gorivo (FCM). Materijali sadrže oko 170 tona radioaktivnog uranijuma, odnosno, oko 95 posto izvornog goriva.
Betonsko-čelični sarkofag, nazvan „Sklonište“, podignut godinu dana nakon nesreće, u kojem se nalaze ostaci reaktora broj četiri, omogućava prodiranje kišnice. Budući da voda usporava ili smiruje neutrone i tako povećava šanse za cepanje uranijumskog jezgra, jače kiše ponekad bi mogle i da povećaju broj neutrona.
Nakon pljuska u junu 1990. godine „pratilac“, odnosno, naučnik u Černobilju, koji rizikuje da se izloži zračenju ulaskom u oštećenu reaktorsku dvoranu, raspršio je otopljeni gadolinijum nitrat koji apsorbuje neutrone na FCM-u, za koje su se on i njegove kolege bojali da bi mogli postati kritični. Nekoliko godina kasnije na krov „Skloništa“ postavljene su prskalice s gadolinijum nitratom, ali sprej ne može efikasno da prodre u sve podrumske prostorije.
Zvaničnici nuklearke u Černobilju pretpostavljali su da će svaki rizik nestati nakon što je 2016. godine masivni Novi bezbednosni okvir (NSC) postavljen iznad „Skloništa“. Konstrukcija vredna 1.5 milijardi evra trebalo je da osigura „Sklonište“ kako bi moglo da se stabilizuje i na kraju demontira. NSC takođe sprečava prodor kiše, a od kada je postavljen, broj neutrona u većini područja u „Skloništu“ je stabilan ili opada.
Pretnja koja se ne sme zanemariti
Međutim, na nekim mestima broj neutrona počeo je da raste i udvostručio se u poslednje četiri godine u sobi 305/2 u kojoj su tone FCM-a zakopane ispod ruševina. ISPNPP-ovi modeli sugerišu da sušenje goriva čini neutrone još efikasnijim u cepanju jezgra uranijuma. „To su uverljivi i verodostojni podaci. Jednostavno nije jasno o čemu se tu radi“, kaže Hajat.
Ta pretnja se ne može zanemariti. Kako se voda bude povlačila, postoji bojazan da će se „reakcija fisije eksponencijalno ubrzavati“, ističe Hajat, što dovodi do „nekontrolisanog oslobađanja nuklearne energije“. Ne postoji šansa za ponavljanje 1986. godine, kada su eksplozija i požar proširili radioaktivni oblak nad Evropom.
Nekontrolisana fisijska reakcija u FCM-u mogla bi se raspršiti nakon što vrelina prokuva preostalu vodu. Ipak, napominje Saveljev, iako bi bilo koja eksplozivna reakcija bila ograničena, mogla bi dovesti do urušavanja nestabilnih delova klimavog Skloništa, puneći NSC radioaktivnom prašinom.
Zastrašujući izazov
Thirty-five years after the nuclear accident at Chernobyl, fission reactions are smoldering again inside a mangled reactor hall. https://t.co/QLTrIeCG0C
— News from Science (@NewsfromScience) May 5, 2021
Rešavanje nove pretnje zastrašujući je izazov. Nivoi zračenja u prostoriji 305/2 sprečavaju približavanje ljudi i ugradnju senzora. Prskanje gadolinijum nitratom na nuklearne ostatke nije opcija, jer su zatrpani betonom. Postoji ideja da se napravi robot koji može podneti intenzivno zračenje dovoljno dugo da izbuši rupe u FCM-u i ubaci cilindre bora, koji bi funkcionisali poput kontrolnih šipki i skupljali neutrone. U međuvremenu, ISPNPP namerava da pojača nadzor nad dva druga područja u kojima FCM može postati kritičan.
Obnavljanje fisijske reakcije nije jedini izazov s kojim se suočavaju čuvari Černobilja. Pod intenzivnim zračenjem i visokom vlagom FCM se raspada i stvara još više radioaktivne prašine, koja komplikuje planove demontaže „Skloništa“. Isprva je formacija FCM-a nazvana „Slonovo stopalo“ bila toliko tvrda da su naučnici morali da koristi pušku kalašnjikov kako bi odlomili komad za analizu. „Sad više-manje ima konzistenciju peska“, kaže Saveljev.
Ukrajina već dugo namerava da ukloni FCM i odnese ga u geološki repozitorij. Do septembra, uz pomoć Evropske banke za obnovu i razvoj, namerava da donese sveobuhvatan plan za uklanjanje FCM-a. Ipak, možda će biti teže nego što se mislilo zakopati aktivne ostatke reaktora unutar „Skloništa“, zaključuje portal „Science“, a prenosi Mondo.
Dodaj komentar