בפרק השני של "צ'רנוביל", המשרדים של HBO על תאונת 1986 שהפכה לאסון הכוח הגרעיני החמור בהיסטוריה האנושית, המצב די גרוע. שריפה גדולה משתוללת בין הריסות הכור מספר 4 של תחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל. בית חולים בעיירה פריפיאת הסמוכה מוצף על ידי נפגעי הקרינה. אבק רדיואקטיבי קטלני נסח כל הדרך מברית המועצות ונכנס לשבדיה. האוויר שמעל לכור ממש זורח במקום בו ליבת האורניום נחשפה. והאנשים המובילים את תגובת האסון מחליטים לזרוק אלפי טונות של חול ובורון על הגרעין.
זה פחות פחות מה שקרה במהלך האסון בפועל באפריל 1986. אך מדוע השתמשו המגיבים הראשונים בחול ובבורון? ואם היה אסון גרעיני דומה היה מתרחש בשנת 2019, האם זה מה שהכבאים עדיין היו עושים?
אתה באמת לא רוצה שריפה תחת כיפת השמיים על גרעין גרעיני חשוף
חשיפת גרעין גרעיני בוער לאוויר היא בעיה בשני מישורים לפחות, כפי שאמרו מהנדס הכור הגרעיני ואוניברסיטת אילינוי בפרופסור אורבנה-שמפיין, קתרין הוף, ל- Live Science.
הבעיה הראשונה שלך היא שיש לך תגובה מתמשכת ביקוע גרעיני. האורניום מפטר נויטרונים, הנגזים באטומי אורניום אחרים ומפצלים אותם. אטומי האורניום האלה משחררים אנרגיה רבה יותר ומזינים את כל הבלגן החם. תגובה זו, שאינה כלולה עוד, מפטרת גם רמות מדהימות של קרינה ישירה, מהווה סכנה אנושית לכל מי שמנסה להתקרב אליה.
הבעיה השנייה, הקשורה והחמורה בהרבה, היא שהאש משחררת הרבה עשן ואבק ופסולת לאוויר. כל הגאנק הזה יוצא ממש מכור גרעיני, וחלקו הוא למעשה חומר היישר מהגרעין הגרעיני. זה כולל מגוון סוגים (או איזוטופים) של אלמנטים קלים יחסית הנוצרים כאשר אטומי האורניום מתפצלים.
"זה החלק המסוכן בתאונה כמו זו," אמר הוף. "איזוטופים אלה, חלקם, רעילים לבני אדם. וחלקם רדיואקטיביים יותר ממה שהיית נתקל בהם בחיי היום יום שלך. חלקם, בנוסף להיותם רעילים ורדיואקטיביים למדי, הם מאוד נייד בסביבה. "
נייד, במקרה זה, פירושו שאותם איזוטופים יכולים לחדור לגופם של דברים חיים כדי לגרום לבעיות. קח, למשל, יוד -131, איזוטופ רדיואקטיבי של יוד שתאים חיים מתייחסים אליו ממש כמו יוד רגיל.
פלומת עשן כמו זו של צ'רנוביל מכילה המון יוד -131 שיכולים להיסחף מאות קילומטרים. זה יכול לגמור בנהרות ולעשות את דרכו לצמחים, לבעלי חיים ולבני אדם. בלוטות התריס שלנו מסתמכות על יוד וסופגות יוד -31 ממש כמו יוד רגיל, ויוצרות מקור לטווח הארוך של קרינה רצינית בגופנו.
(זו הסיבה שבעקבות המיידי לאחר אסונות גרעיניים, אנשים באזור הפגוע אמורים ליטול כדורי יוד, כדי למלא את שמורות גופם ולמנוע את תירואידים שלהם לספוג את האיזוטופים הרדיואקטיביים).
חול ובורון
הטלת חול ובור (תערובת צ'רנוביל למעשה כללה גם חימר ועופרת) היא ניסיון לפתור את הבעיות הראשונות והשנייה.
החול מריח את הכור שנחשף, מכופף את פלומת העשן הקטלנית. והבורון, להלכה, יכול לבלום את התגובה הגרעינית.
"בכור גרעיני, ישנם איזוטופים שגורמים לתגובה לעבור ואיזוטופים שמיישרים את התגובה", אמר הוף.
כדי שתגובת שרשרת גרעינית תעבור, היא הסבירה, עליכם לקרב מספיק איזוטופים רדיואקטיביים זה לזה שהנויטרונים שלהם, היורים בפראות בחלל, נוטים לזלוג בגרעינים אטומיים אחרים, ולפצל אותם.
"כשנויטרון מתקיים אינטראקציה עם איזוטופ, קיימת הסתברות מסוימת, בגלל מבנה הגרעין שלו, שהוא יספוג את הנויטרון," אמרה. "אורניום, במיוחד אורניום -235, נוטה לספוג את הנויטרון ואז להתפצל מיד. אבל בורון נוטה לספוג רק את הנויטרון. בגלל המבנה הגרעיני שלו הוא סוג של צמא נויטרונים."
אז זרוק מספיק בורון על ליבת הכור החשופה מס '4, התיאוריה הלכה והיא תקלוט כל כך הרבה מאותם נייטרונים היורים בפראות שהתגובה תיפסק.
אולם במקרה של צ'רנוביל, השלכת הבור וסופפי הנויטרונים האחרים על הכור התבררה שאינה עובדת, בין היתר בגלל גישת ההטלה המסוקית של אד-הוק שנדרשה על ידי תכנון המפעל.
"הקרינה העזה הרגה כמה טייסים", דיווח ה- BBC בשנת 1997, והוסיפה, "ידוע כעת שלמרות הקרבנות אלה, כמעט אף בולמי נויטרונים לא הגיעו לליבה."
עם זאת, אמר הוף, העיקרון בו השתמשו הסובייטים - בולמי נויטרונים כדי לעצור את התגובה, יחד עם חומרים להוצאת האיזוטופים הרדיואקטיביים מהאוויר - היה קול. ובמקרה של אסון דומה היום, צוותי התגובה היו נוקטים בגישה המבוססת על אותה תיאוריה שבסיסה.
ההבדל הגדול, היא אמרה, הוא שמפעלים גרעיניים מודרניים (לפחות בארצות הברית) נועדו לעשות הרבה מהעבודה הזו בעצמם.
כורים מודרניים הם הרבה יותר בטוחים והרבה יותר מוכנים לבעיות - אך הם עדיין משתמשים בבור בספרי החירום שלהם
הוף ציין בהרחבה כי ארה"ב (וכורים גרעיניים מתקדמים אחרים) הם הרבה פחות סיכוי מצ'רנוביל להיתקל בכל סוג של אסון - לעולם לא יפעלו כה חם ופועלים בכלי שיט יציבים יותר. והבניינים עצמם נועדו לעשות הרבה מהעבודה בכדי לשרוף שריפת כורים גרעיניים ופלומה רדיואקטיבית, הוסיפה.
כורים מודרניים מצוידים בתרסיסים כימיים שיכולים להציף בניין כורים, ולהפיל איזוטופים רדיואקטיביים מהאוויר לפני שהם יכולים לברוח. ובניגוד לצ'רנוביל, מתקני הגרעין בארצות הברית כלולים במבנים אטומים של מלט וקונג (רשת של מוטות פלדה מחוזקים). פגזים אטומים אלה מהונדסים יתר על המידה עד שלפחות, בתיאוריה, אפילו פיצוץ משמעותי לא יפר אותם. אתה יכול לקרוס מטוס קטן לצד אחד הבניינים האלה וזה לא יחשוף את הגרעין. למעשה, כחלק מבדיקה, ממשלת ארה"ב עשתה זאת בדיוק לכלי שכולה ריק בשנת 1988. ה- NRC קובע כי עדיין נמשכים מחקרים בנושא פגיעות סילון גדולות.
כל מה שהופך אסון בקנה מידה צ'רנוביל לא סביר, אם כי איחוד המדענים המודאגים כותב כי דליפות קרינה קטנות יותר (אך עדיין מסוכנות) מהוות איום ממשי אשר ארצות הברית איננה ערוכה מספיק.
עם זאת, ועדת הרגולציה הגרעינית האמריקאית (NRC) הציבה עבור כל אחד מ 98 הכורים הגרעיניים הפועלים במדינה ספרי חירום באורך של מאות עמודים. אלה מציגים הוראות למה שעל המגיבים לעשות במקרה של כל מיני מצבי חירום סבירים במידה מסוימת).
ספרי יד אלה זמינים באנגלית רגילה באתר ה- NRC. הנה זה לפאלו ורדה, מפעל גדול במערב אריזונה. אתה יכול למצוא הוראות למתיחת הרבה בורון לתוך הליבה (ברגע שהכור לא יצליח לכבות כרגיל). היא ראתה מה לעשות אם כוחות עוינים יתקפו את המפעל (בין היתר, התחילו להכין פינוי אזורי ברגע שיתברר שהכוחות עלולים לגרום לדליפת קרינה משמעותית). ובמקרה שכמויות משמעותיות של חומר רדיואקטיבי יברחו לאטמוספרה, נכתב מי מכריז על פינוי (מושל אריזונה, על סמך המלצות מפקחי האתר).
התוכניות אינן עוסקות בפרטי פרטים אודות אירועי הסגנון בצ'רנוביל, אולם מאז ה- 11 בספטמבר פיתחה ה- NRC הנחיות לאסונות קיצוניים יותר. עם זאת, אמר הוף, הלחימה בשריפה על ליבת אורניום חשופה תמיד תגיע לגרסאות מפוארות פחות או יותר של השלכת בור וחול.
