Ένας καταστροφικός σεισμός συνοδευόμενος από τσουνάμι κατέστρεψαν την χώρα και έφεραν όλο τον κόσμο στα πρόθυρα πυρηνικού ολοκαυτώματος...
Στο πυρηνικό εργοστάσιο της Fukushima έχουμε σίγουρα μερική πυρηνική τήξη αλλά όχι πλήρη, έχει διαρρεύσει ραδιενεργό υλικό αλλά το καύσιμο όμως παραμένει σφραγισμένο. Μια κατάσταση πρόκληση για τους επιστήμονες και όλο τον κόσμο καθώς είναι μια κατάσταση που δεν μπορούμε να μιλήσουμε για πιθανότητες αφού οι πιθανότητες λένε πως είμαστε σε περιοχή που δεν έπρεπε να υπάρχουν πυρηνικά εργοστάσια εξ' αρχής..
Τι γίνεται με τους πυρηνικούς αντιδραστήρες;
Οι πυρηνικοί αντιδραστήρες τροφοδοτούνται από την αντίδραση σχάσης που γίνεται στο πυρηνικό καύσιμο, συνήθως ουράνιο. Λόγω της αλυσιδωτής αντίδρασης απελευθερώνονται μεγάλες ποσότητες θερμοκρασίας με την βοήθεια της οποίας βράζεται νερό, δημιουργείται ατμός και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια.
Δυστυχώς το καύσιμο είναι ραδιενεργό και παρόλο ότι είναι σφραγισμένο σε ράβδους, η ραδιενέργεια μεταδίδεται στο νερό που έρχεται σε επαφή με τις ράβδους. Για τον λόγο αυτό το νερό που χρησιμοποιείτε και γίνεται ατμός θα πρέπει να ψυχθεί και να επιστρέψει πίσω στον πυρήνα μέσα από ένα κλειστό κύκλωμα υδραυλικών σωλήνων.
Βέβαια η ανακύκλωση του νερού δεν εξυπηρετεί μόνο την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι ζωτικό ώστε να κρατάει τον πυρήνα του αντιδραστήρα σε κανονικές θερμοκρασίες. Αν δεν γίνει σωστά η ψύξη υπάρχει πιθανότητα να αυξηθεί ραγδαία η θερμοκρασία του πυρήνα και το καύσιμο να χάσει την υλική του υπόσταση με αποτέλεσμα να λιώσει...
Αντίδραση Σχάσης
Το ισότοπο ουρανίου που χρησιμοποιείτε σαν καύσιμο σε πυρηνικούς αντιδραστήρες μπορεί από μόνο του να εξακολουθεί να διασπάτε αργά απελευθερώνοντας ένα μικρό ποσοστό θερμοκρασίας. Ωστόσο ένα από τα παράγωγα της διάσπασης είναι το νετρόνιο το οποίο μπορεί να χτυπήσει ένα άλλο άτομο και να το ωθήσει στην διάσπασή. Όταν υπάρχει αρκετά μεγάλη πυκνότητα νετρονίων, η αλυσιδωτή αντίδραση μπορεί να προκαλέσει μέχρι και πυρηνική έκρηξη.
Σε πυρηνικούς αντιδραστήρες η πυκνότητα πυρηνικού καυσίμου είναι πολύ χαμηλή ώστε να μην υπάρχει αυτή η απειλή, ενώ αν υπάρχει ανάγκη, ανάμεσα από τις ράβδους καυσίμου πέφτουν ράβδοι βορίου ικανοί να απορροφήσουν τεράστιο αριθμό νετρονίων.
Τα παράγωγα της αντίδρασης σχάσης θα διασπαστούν εντός ολίγων ημερών και άρα δεν αποτελούν σοβαρή απειλή παρά μόνο ότι η αντίδραση συνεχίζεται και η θερμοκρασία του πυρήνα πέφτει δύσκολα, πράγμα που κάνει αναγκαία την συνεχή τροφοδοσία του αντιδραστήρα με νερό.
Επιβίωσαν το σεισμό, το τσουνάμι όμως;
Αυτή η ανάγκη που υπάρχει για το νερό κάνει τους αντιδραστήρες να είναι εξαρτημένους από την ηλεκτρική ενέργεια και γι' αυτό υπάρχουν διάφορες βαθμίδες ασφαλείας. Καταρχάς αν οι αντιδραστήρες τεθούν εκτός λειτουργίας, το εργοστάσιο μπορεί να λαμβάνει ρεύμα από εξωτερικές πηγές όπως άλλα εργοστάσια. Δυστυχώς ο εγκέλαδος φρόντισε και γι' αυτό καθώς, λόγο της έντασης του, η Fukushima έχασε κάθε τροφοδοσία από άλλη πηγή ενέργειας...
Η δεύτερη βαθμίδα ασφαλείας είναι οι γεννήτριες ορυκτών καυσίμων που διαθέτουν όλοι οι πυρηνικοί σταθμοί στην Ιαπωνία, ικανές να τροφοδοτούν τα εργοστάσια για αρκετές βδομάδες με ηλεκτρική ενέργεια. Οι γεννήτριες ξεκίνησαν κατευθείαν χωρίς προβλήματα όμως λίγη ώρα μετά ήρθε το τσουνάμι καταστρέφοντας τες ολοκληρωτικά, δημιουργώντας παράλληλα τεράστιο πρόβλημα στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις του εργοστασίου. Λόγο της διάστασης της καταστροφής η αντικατάσταση των γεννητριών άργησε πολύ να γίνει...
Στο σταθμό υπήρχαν και μπαταρίες που θα μπορούσαν να τον τροφοδοτήσουν για λίγη ώρα αλλά απέτυχαν γρήγορα χωρίς να γίνει γνωστό αν πρόκειται για βλάβη ή απλά ήταν άδειες.. Το αποτέλεσμα όλων αυτών των αποτυχιών ήταν να μείνει ο πυρηνικός αντιδραστήρας χωρίς σύστημα ψύξης λίγη ώρα μετά το χτύπημα του σεισμού..
Ένα σετ κακών πιθανοτήτων
Χωρίς σύστημα ψύξης το νερό που υπάρχει στον αντιδραστήρα θα γίνει γρήγορα ατμός δημιουργώντας τρομερή πίεση με αποτέλεσμα την έκρηξη του αντιδραστήρα. Το πρώτο δοχείο περιορισμού θα αναλάβει να περιορίσει την εξάπλωση ραδιενεργών ισοτόπων στο περιβάλλον. Με το σφράγισμα του πρώτου δοχείου όμως χάνεται και η πιθανότητα για επανεκκίνηση του συστήματος ψύξης δια παντός, ώσπου σίγουρα κάποια στιγμή ο πυρήνας θα μείνει χωρίς νερό και εκτεθειμένος στον αέρα.
Δύο πράγματα θα συμβούν τότε. Πρώτον οι ράβδοι καυσίμου θα λιώσουν και δεύτερο θα δημιουργηθούν αυξημένα επίπεδα υδρογόνου λόγο της αντίδρασης του αέρα με τα καλύμματα των ράβδων καυσίμου, το ζιρκόνιο.
Η πρώτη αντίδραση των Ιαπώνων επιστημόνων ήταν να γεμίσουν τον πυρηνικό αντιδραστήρα με κρύο θαλασσινό νερό εμπλουτισμένο με ένα μείγμα από βόριο, μια απόφαση καθόλου εύκολη καθώς το θαλασσινό νερό είναι διαβρωτικό και θα καταστρέψει τον αντιδραστήρα μια για πάντα, ενώ ταυτόχρονα θα κάνει την διαδικασία καθαρισμού δυσκολότερη.
Η δεύτερη αντίδραση αφορούσε την μείωση της πίεσης στο εσωτερικό του αντιδραστήρα καθώς η πίεση ολοένα και μεγάλωνε αυξάνοντας τον κίνδυνο για καταστροφικό συμβάν. Και πάλι μια δύσκολη απόφαση γιατί γνώριζαν πως ο ατμός που θα απελευθερωθεί είναι ραδιενεργός.
Από τις δύσκολες αποφάσεις στα κακά αποτελέσματα
Με την απελευθέρωση του ατμού έγινε έκρηξη στην οροφή του κτιρίου. Ο λόγος; Το υδρογόνο που είχε δημιουργηθεί από την αντίδραση του αέρα με το ζιρκόνιο, χωρίς, ευτυχώς, να κάνει κάποια ζημιά στο δοχείο που προστατεύει τον αντιδραστήρα. πράγμα που σημαίνει πως τα βασικά ραδιενεργά υλικά, δηλαδή οι ράβδοι καυσίμου, μείναν άθικτα.
Ωστόσο η παρουσία μεγάλης πυκνότητας υδρογόνου μαρτυράει ένα και μόνο πράγμα: Ο πυρήνας είναι εκτεθειμένος στον αέρα χωρίς νερό να τον καλύπτει. Αυτό θα έχει σαν αποτέλεσμα, στην χειρότερη περίπτωση, να λιώσουν οι ράβδοι καυσίμου και να χυθούν στο πάτωμα του αντιδραστήρα. Το καύσιμο δεν θα έχει πια τις προστατευτικές ράβδους ανάμεσα του, συν ότι θα γίνει μια μάζα με το υπόλοιπο καύσιμο. Η αντίδραση θα ξεφύγει από κάθε έλεγχο και το ραδιενεργό καύσιμο θα τρυπήσει τον πάτο του αντιδραστήρα με κίνδυνο να διαρρεύσει στο περιβάλλον.
Ευτυχώς δεν υπάρχουν ενδείξεις ότι κάτι τέτοιο συμβαίνει αυτή την ώρα στην Ιαπωνία.
Που στεκόμαστε...
Μέχρι τώρα το επικίνδυνο υλικό, δηλαδή το ουράνιο, βρίσκεται σφραγισμένο στο κτήριο του αντιδραστήρα. Ραδιοϊσότοπα διέρρευσαν και θα συνεχίσουν να διαρρέουν με το μόνο καλό ότι είναι μικρής ζωής και θα διασπαστούν μέσα σε μερικές μέρες.
Περιοχές γύρω από τον σταθμό έχουν εκκενωθεί και όλα δείχνουν πως θα εκκενωθούν και άλλες όσο γίνετε γνωστή η διάδοση των ραδιοϊσοτόπων στην ευρύτερη περιοχή ενώ συνεργεία συνεχίζουν να τροφοδοτούν νερό στους αντιδραστήρες με ελικόπτερα αλλά και με πυροσβεστικά μέσα. Δυστυχώς δεν έχουμε εικόνα της ζημιάς που έχει υποστεί το κτήριο αλλά όσο περνάνε οι μέρες χωρίς να έχουμε κάποια σημαντική αποτυχία τόσο αυξάνονται η πιθανότητες να αποφύγουμε το καταστροφικό συμβάν.
http://gadgetnewsgr.blogspot.com/2011/03/understanding-japans-nuclear-crisis.html
