- 1986’daki Çernobil kazası, yetersiz eğitimli personel ile çalıştırılan hatalı bir reaktör tasarımının sonucuydu.
- Ortaya çıkan buhar patlaması ve yangınlar, Avrupa’nın birçok yerinde radyoaktif maddelerin birikmesiyle birlikte radyoaktif reaktör çekirdeğinin en az %5’ini çevreye saldı.
- Kaza gecesi Çernobil fabrikasında çalışan iki işçi patlama nedeniyle hayatını kaybederken, birkaç hafta içinde akut radyasyon sendromu nedeniyle 28 kişi daha hayatını kaybetti.
- Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun Etkilerine İlişkin Bilimsel Komite, (15 ölümle sonuçlanan) yaklaşık 5000 tiroid kanseri dışında, “kazadan 20 yıl sonra radyasyona maruz kalmanın halk sağlığına büyük bir etkisi olduğuna dair hiçbir kanıt bulunmadığı” sonucuna vardı.
- Kaza sonucunda yaklaşık 350.000 kişi tahliye edildi, ancak insanların yerleştirildiği bölgelere yeniden yerleşim çalışmaları sürüyor.
Nisan 1986’da Ukrayna’daki Çernobil nükleer santralindeki felaket, kusurlu bir Sovyet reaktör tasarımıyla birlikte tesis operatörlerinin yaptığı ciddi hataların ürünüydü. Bu, Soğuk Savaş izolasyonunun ve bunun sonucunda ortaya çıkan herhangi bir güvenlik kültürünün eksikliğinin doğrudan bir sonucuydu.
Kaza Çernobil 4 reaktörünü tahrip etti, üç ay içinde 30 operatör ve itfaiyecinin ölümüne ve daha sonra çok sayıda ölüme yol açtı. Alınan yaralanmalar sonucunda bir kişi hemen hayatını kaybederken, bir kişi de kısa süre sonra hastanede hayatını kaybetti. O sırada başka bir kişinin koroner trombozdan öldüğü bildirildi .. Akut radyasyon sendromu (ARS) ilk olarak olay yerinde 237 kişide teşhis edildi. Daha sonra 134 vakada doğrulandı. Bunlardan 28 kişi kazadan sonraki birkaç hafta içinde ARS nedeniyle hayatını kaybetti. Daha sonra 1987 ile 2004 yılları arasında on dokuz işçi daha öldü, ancak bunların ölümleri mutlaka radyasyona maruz kalmayla ilişkilendirilemedi. Kazadan bu yana teşhis edilen tiroid kanserlerinin önemli ancak belirsiz bir kısmının, o sırada çocuk olan hastalarda radyoaktif iyot serpintisi alımından kaynaklanması muhtemel olmasına rağmen, tesis dışında hiç kimse akut radyasyon etkilerinden etkilenmedi. Ayrıca Belarus , Ukrayna, Rusya ve ötesindeki geniş alanlar değişen derecelerde kirlendi.
Çernobil felaketi benzersiz bir olaydı ve ticari nükleer enerji tarihinde radyasyona bağlı ölümlerin meydana geldiği tek kazaydı .. Reaktörün tasarımı benzersizdir ve bu bakımdan kazanın, o zamanki Doğu Bloku dışındaki nükleer endüstrinin geri kalanıyla pek ilgisi yoktur. Ancak Sovyetler Birliği’nin sona ermesinden önce özellikle Doğu ile Batı arasında güvenlik kültürü ve sanayi işbirliğinde büyük değişikliklere yol açtı. Eski Başkan Gorbaçov, Çernobil kazasının Sovyetler Birliği’nin çöküşünde kendi liberal reform programı olan Perestroyka’dan daha önemli bir faktör olduğunu söyledi.
Çernobil sahası ve tesisi
Kiev, Ukrayna’nın yaklaşık 130 km kuzeyinde ve Belarus sınırının yaklaşık 20 km güneyinde yer alan Çernobil Güç Kompleksi, RBMK-1000 tasarımına sahip dört nükleer reaktörden oluşuyordu.) Ünite 1 ve 2, 1970 ile 1977 yılları arasında inşa edilmiş, aynı tasarıma sahip ünite 3 ve 4 ise 1983’te tamamlanmıştır. Kaza sırasında sahada iki RBMK reaktörü daha inşaat halindeydi. Tesisin güneydoğusunda, reaktörlere soğutma suyu sağlamak amacıyla Dinyeper Nehri’nin bir kolu olan Pripyat nehrinin yanında yaklaşık 22 kilometrekarelik yapay bir göl inşa edildi.
Ukrayna’nın bu bölgesi düşük nüfus yoğunluğuna sahip Belarus tipi ormanlık alan olarak tanımlanıyor. Reaktörden yaklaşık 3 km uzaklıktaki yeni şehir Pripyat’ta 49.000 kişi yaşıyordu. 12.500 nüfuslu eski Çernobil kenti, kompleksin yaklaşık 15 km güneydoğusundadır. Kaza anında santralin 30 km çapındaki toplam nüfus 115.000 ila 135.000 arasındaydı.
RBMK-1000, hafifçe zenginleştirilmiş (%2 U-235) uranyum dioksit yakıtı kullanan, Sovyet tasarımlı ve inşa edilmiş grafit moderatörlü basınçlı tüp tipi bir reaktördür. Bu, araya giren bir ısı eşanjörü olmaksızın buharı doğrudan türbinlere besleyen iki döngüden oluşan, kaynayan hafif su reaktörüdür. Yakıt kanallarının tabanına pompalanan su, basınç borularında yukarı doğru ilerledikçe kaynar ve iki adet 500 MWe türbini besleyen buhar üretir. Su, soğutucu görevi görür ve aynı zamanda türbinleri çalıştırmak için kullanılan buharı da sağlar. Dikey basınç tüpleri, çevresinden soğutma suyunun aktığı zirkonyum alaşımı kaplı uranyum dioksit yakıtını içerir. Yakıt kanallarının uzantıları alt plakaya ve çekirdeğin kapak plakasına nüfuz eder ve her birine kaynak yapılır. Özel olarak tasarlanmış bir yakıt ikmali makinesi, reaktör kapatılmadan yakıt demetlerinin değiştirilmesine olanak sağlar.
Görevi nötronları yavaşlatarak yakıtta fisyon oluşturmada daha verimli hale getirmek olan moderatör, basınç tüplerini çevreleyen grafittir. Grafitin oksidasyonunu önlemek ve grafit içindeki nötron etkileşimleri tarafından üretilen ısının yakıt kanalına iletilmesini iyileştirmek için grafit blokları arasında bir nitrojen ve helyum karışımı dolaştırılır. Çekirdeğin kendisi yaklaşık 7 m yüksekliğinde ve yaklaşık 12 m çapındadır. İki döngünün her birinde dört ana soğutma sıvısı sirkülasyon pompası bulunur ve bunlardan biri her zaman beklemededir. Reaktörün reaktivitesi veya gücü, moderatörün içine indirildiğinde nötronları emen ve fisyon oranını azaltan 211 kontrol çubuğunun yükseltilmesi veya alçaltılmasıyla kontrol edilir. Bu reaktörün güç çıkışı 3200 MW termal yani 1000 MWe’dir. Acil durum çekirdek soğutma sistemi gibi çeşitli güvenlik sistemleri reaktör tasarımına dahil edildi.
RBMK reaktörünün en önemli özelliklerinden biri, buhar kabarcıklarındaki (“boşluklar”) bir artışın çekirdek reaktivitesindeki bir artışın eşlik ettiği bir “pozitif boşluk katsayısına” sahip olabilmesidir.) Yakıt kanallarındaki buhar üretimi arttıkça, daha yoğun olan su tarafından absorbe edilecek nötronlar artık yakıtta artan fisyona neden olur. Reaktivitenin genel güç katsayısına katkıda bulunan başka bileşenler de vardır, ancak boşluk katsayısı RBMK reaktörlerinde baskın olandır. Boşluk katsayısı çekirdeğin bileşimine bağlıdır; yeni bir RBMK çekirdeği negatif boşluk katsayısına sahip olacaktır. Ancak Çernobil 4’teki kaza anında, reaktörün yakıtının yanması, kontrol çubuğu konfigürasyonu ve güç seviyesi, güç katsayısı üzerindeki diğer tüm etkileri bastıracak kadar büyük bir pozitif boşluk katsayısına yol açtı.
1986 Çernobil kazası
25 Nisan’da, rutin bir kapatma öncesinde, Çernobil 4’teki reaktör ekibi, ana elektrik güç kaynağının kesilmesinin ardından türbinlerin ne kadar süreyle döneceğini ve ana sirkülasyon pompalarına güç sağlayacağını belirlemek için bir teste hazırlanmaya başladı. Bu test önceki yıl Çernobil’de gerçekleştirilmişti ancak türbinden gelen güç çok hızlı tükeniyordu, bu nedenle yeni voltaj regülatör tasarımlarının test edilmesi gerekiyordu.
Otomatik kapatma mekanizmalarının devre dışı bırakılması da dahil olmak üzere bir dizi operatör eylemi, 26 Nisan’ın başlarında yapılan test girişiminden önce gerçekleşti. Operatör reaktörü kapatmak için harekete geçtiğinde reaktör son derece dengesiz bir durumdaydı. Kontrol çubuklarının tasarımındaki bir tuhaflık nedeniyle bunlar reaktöre yerleştirildiklerinde dramatik bir güç artışına neden oldu.
Çok sıcak yakıtın soğutma suyuyla etkileşimi yakıtın parçalanmasına, hızlı buhar üretimine ve basıncın artmasına neden oldu. Reaktörün tasarım özellikleri, üç ya da dört yakıt düzeneğine ciddi bir hasar gelmesinin bile reaktörün tahrip olmasına yol açacağını gösteriyordu. Aşırı basınç, reaktörün 1000 tonluk kapak plakasının kısmen ayrılmasına, yakıt kanallarının yırtılmasına ve o zamana kadar yalnızca yarıya kadar inmiş olan tüm kontrol çubuklarının sıkışmasına neden oldu. Yoğun buhar üretimi daha sonra tüm çekirdeğe yayıldı ve buhar patlamasına neden oldu, sonuçta fisyon ürünlerinin atmosfere salınması oluştu.
Yaklaşık iki ila üç saniye sonra ikinci bir patlama, yakıt kanallarından parçalar ve sıcak grafit fırlattı. Bu ikinci patlamanın niteliği konusunda uzmanlar arasında bazı anlaşmazlıklar var, ancak bunun zirkonyum-buhar reaksiyonlarından hidrojen üretilmesinden kaynaklanmış olması muhtemeldir.
Bu patlamalar sonucu iki işçi hayatını kaybetti. Grafit (1200 tonluk malzemenin yaklaşık dörtte birinin atıldığı tahmin ediliyordu) ve yakıt akkor hale geldi ve bir dizi yangın başlattı. Çevreye radyoaktivitenin ana salınımına neden oldu. Toplamda yaklaşık 14 EBq (14 x 10 18 Bq) radyoaktivite açığa çıktı ve bunun yarısından fazlası biyolojik olarak inert soy gazlardan oluştu.
Yardımcı besleme suyu pompaları kullanılarak reaktörün sağlam yarısına saatte yaklaşık 200-300 ton su enjekte edildi, ancak bu, ünite 1 ve 2’ye akması ve su basması tehlikesi nedeniyle yarım gün sonra durduruldu. Kazanın onuncu gününde, yangını söndürmek ve radyoaktif parçacıkların salınımını sınırlamak amacıyla yanan çekirdeğe helikopterle yaklaşık 5000 ton bor, dolomit, kum, kil ve kurşun bırakıldı.
Hasar gören Çernobil 4. Ünitesi reaktör binası
Sanayide ve Nükleer Enerjide Güvenliğin Denetlenmesine İlişkin Devlet Komitesi’nin kazanın temel nedenine ilişkin 1991 tarihli raporu, operatörün eylemlerinin ötesine bakıyordu. Operatörlerin reaktörlerini tehlikeli derecede dengesiz bir duruma (aslında neredeyse bir kazayı garanti eden bir duruma)soktukları kesinlikle doğru olmakla birlikte, bunu yaparken aslında bir dizi hayati işletme politikasını ihlal etmedikleri de doğruydu.
Çernobil kazasının anında etkisi
Kaza, şimdiye kadar herhangi bir sivil operasyonda kaydedilen en büyük kontrolsüz radyoaktif salınımına neden oldu ve yaklaşık 10 gün boyunca havaya büyük miktarlarda radyoaktif madde salındı. Bu, Belarus, Rusya ve Ukrayna’daki geniş nüfuslarda ciddi sosyal ve ekonomik bozulmaya neden oldu. İki radyonüklit, kısa ömürlü iyot-131 ve uzun ömürlü sezyum-137, halka verdikleri radyasyon dozu açısından özellikle önemliydi.
Kazada, ksenon gazının tamamının, iyot ve sezyumun yaklaşık yarısının ve Çernobil 4 reaktör çekirdeğinde (192 ton yakıt içeren) kalan radyoaktif malzemenin en az %5’inin açığa çıktığı tahmin edilmektedir. Açığa çıkan malzemenin çoğu, toz ve döküntü halinde yakınlarda birikti, ancak daha hafif malzeme rüzgarla Ukrayna, Beyaz Rusya, Rusya ve bir dereceye kadar İskandinavya ve Avrupa üzerinden taşındı.
Yaralılar arasında türbin binasının çatısında çıkan ilk yangınlara katılan itfaiyeciler de vardı. Bütün bunlar birkaç saat içinde söndürüldü ama ilk günkü radyasyon dozları Temmuz 1986 sonuna kadar altısı itfaiyeci olmak üzere 28 kişinin ölümüne neden oldu. Bir kişinin kısa bir zaman dilimi içinde (genellikle dakikalar) 700 miligrayden (mGy) fazlasına maruz kalması durumunda ortaya çıkan akut radyasyon sendromu (ARS) görüldü. Yaygın ARS semptomları arasında mide-bağırsak sorunları ( örneğin bulantı, kusma), baş ağrıları, yanıklar ve ateş yer alır. Kısa bir zaman dilimi içinde 4000 mGy ile 5000 mGv arasındaki tüm vücut dozları, maruz kalanların %50’sini öldürür; 8000-10.000 mGy ise evrensel olarak ölümcüldür. Ölen itfaiyecilerin aldığı dozun 20.000 mGy kadar olduğu tahmin ediliyor.
Bir sonraki görev, kalan üç reaktörün yeniden çalıştırılabilmesi ve hasarlı reaktörün daha kalıcı olarak korunabilmesi için sahadaki radyoaktiviteyi temizlemekti. 1986 ve 1987 yıllarında Sovyetler Birliği’nin dört bir yanından yaklaşık 200.000 kişi (“tasfiye memurları”) kurtarma ve temizleme çalışmalarına katıldı. Bunlar ortalama 100 milisievert (mSv) civarında yüksek dozda radyasyon aldılar. Yaklaşık 20.000 tasfiye memuru yaklaşık 250 mSv alırken, birkaçı yaklaşık 500 mSv aldı. Daha sonra tasfiye memurlarının sayısı 600.000’in üzerine çıktı, ancak bunların çoğu yalnızca düşük radyasyon dozları aldı. En yüksek dozlar kazanın ilk gününde yaklaşık 1000 acil durum çalışanı ve saha personeli tarafından alındı.
Birleşmiş Milletler Atomik Radyasyonun Etkileri Bilimsel Komitesi (UNSCEAR) tarafından sağlanan en güncel tahmine göre , ‘sıkı radyasyon kontrolü’ bölgelerinde (nüfus 216.000) yaşayanların kaza nedeniyle aldığı ortalama radyasyon dozu 1986 ile 2005 yılları arasında 31 mSv (20 yıllık dönem boyunca) ve ‘kirlenmiş’ alanlarda (nüfus 6,4 milyon) ortalama 9 mSv olup, aynı dönemde arka plan radyasyonu nedeniyle doz üzerinde küçük bir artış (yaklaşık 50 mSv) görüldü.
Kirlenmiş alanlardaki ilk radyasyon maruziyeti kısa ömürlü iyot-131’den kaynaklanmıştır; daha sonra sezyum-137 ana tehlikeydi.
Tesis operatörlerinin yaşadığı Pripyat kasabası 27 Nisan’da boşaltıldı (45.000 kişi). 14 Mayıs itibarıyla 30 kilometrelik bir alanda yaşayan yaklaşık 116.000 kişi tahliye edilmiş ve daha sonra başka yerlere taşınmıştı. Bunlardan yaklaşık 1000’i gayri resmi olarak kirlenmiş bölgede yaşamak üzere geri döndü. Tahliye edilenlerin çoğu 50 mSv’den daha düşük radyasyon dozları aldı, ancak birkaçı 100 mSv veya daha fazlasını aldı.
Kazayı takip eden yıllarda, 220.000 kişi daha az kirlenmiş alanlara yerleştirildi ve başlangıçtaki 30 km yarıçaplı yasak bölge (2800 km2 ) değiştirilerek 4300 kilometrekareyi kapsayacak şekilde genişletildi. Bu yeniden yerleşim, 350 mSv öngörülen yaşam boyu radyasyon dozu kriterinin uygulanmasından kaynaklanmıştır; ancak gerçekte etkilenen alanın çoğunda (reaktöre yakın yarım kilometre kare dışında) radyasyon hızlı bir şekilde düşerek ortalama dozların %50’den az olmasını sağlamıştır. 2,5 mSv/yıllık normal arka planın üzerinde.
Yazının devamı için aşağıdaki link kullanılabilir.