Dalam episod kedua "Chernobyl," miniseries HBO tentang kemalangan pada tahun 1986 yang menjadi bencana kuasa nuklear terburuk dalam sejarah manusia, keadaannya sangat buruk. Kebakaran besar di reruntuhan reaktor No. 4 Loji Kuasa Nuklear Chernobyl. Sebuah hospital di bandar Pripyat berdekatan ditimpa mangsa radiasi. Debu radioaktif mematikan telah melayang jauh dari Kesatuan Soviet dan ke Sweden. Udara di atas reaktor benar-benar bersinar di mana teras uranium telah terdedah. Dan orang yang mengetuai tindak balas bencana itu memutuskan untuk membuang beribu-ribu tan pasir dan boron pada inti.
Ini lebih kurang apa yang berlaku semasa bencana sebenar pada bulan April 1986. Tetapi mengapa responden pertama menggunakan pasir dan boron? Dan sekiranya bencana nuklear yang sama berlaku pada tahun 2019, apakah ini yang akan dilakukan oleh anggota bomba?
Anda benar-benar tidak mahu api terbuka terbuka pada teras nuklear yang terdedah
Mengekspresikan inti nuklear terbakar ke udara adalah masalah pada sekurang-kurangnya dua tahap, sebagai jurutera reaktor nuklear dan University of Illinois di profesor Urbana-Champaign Kathryn Huff memberitahu Live Science.
Masalah pertama anda adalah bahawa anda mempunyai tindak balas pembelahan nuklear yang berterusan. Uranium melepaskan neutron, yang membanting ke atom uranium lain dan membelahnya. Mereka atom uranium melepaskan lebih banyak tenaga dan memberi makan seluruh keadaan panas. Reaksi ini, tidak lagi terkandung, juga memancarkan tahap radiasi langsung yang luar biasa, yang menimbulkan bahaya bagi orang yang cuba mendekatinya.
Masalah kedua, berkaitan - dan lebih serius - adalah api melepaskan banyak asap dan habuk dan serpihan ke udara. Semua senjata itu datang dari reaktor nuklear, dan sebahagian daripadanya sebenarnya langsung dari inti nuklear. Ini termasuk pelbagai jenis (atau isotop) unsur-unsur yang agak ringan yang terbentuk apabila atom uranium berpecah.
"Ini adalah bahagian bahaya kemalangan seperti ini," kata Huff. "Mereka isotop, sesetengah daripada mereka, adalah toksik kepada manusia dan beberapa di antaranya lebih radioaktif daripada apa yang akan anda hadapi dalam kehidupan sehari-hari anda. Dan sesetengah daripada mereka, sebagai tambahan yang agak toksik dan radioaktif, sangat mudah alih dalam persekitaran. "
Mudah alih, dalam kes ini, bermakna bahawa isotop-isotop ini boleh memasuki mayat benda hidup untuk menimbulkan masalah. Ambil, sebagai contoh, yodium-131, isotop radioaktif yodium bahawa sel-sel hidup merawat seperti yodium tetap.
Gumpalan asap seperti Chernobyl mengandungi banyak iodin-131, yang boleh melayang beratus-ratus batu. Ia boleh berakhir di dalam sungai dan menuju ke tumbuhan, haiwan dan manusia. Kelenjar tiroid kami bergantung pada iodin dan akan menyerap iodin-131 seperti yodium biasa, mewujudkan sumber radiasi serius jangka panjang di dalam badan kita.
(Inilah sebabnya, selepas bencana nuklear segera, orang-orang di kawasan terjejas sepatutnya mengambil pil yodium, untuk mengisi rizab badan mereka dan mencegah tiroid mereka daripada menyerap mana-mana isotop radioaktif.)
Pasir dan boron
Pasir dan boron membuang sampah (campuran Chernobyl yang sebenarnya juga termasuk tanah liat dan plumbum) adalah satu usaha untuk menyelesaikan kedua-dua masalah pertama dan kedua.
Pasir pasir reaktor yang terdedah, menghancurkan plum asap yang mematikan. Dan boron, secara teori, dapat menimbulkan tindak balas nuklear.
"Dalam reaktor nuklear, terdapat isotop yang membuat tindak balas pergi dan isotop yang membuat reaksi perlahan," kata Huff.
Untuk mendapatkan tindak balas rantai nuklear yang berlaku, dia menjelaskan, anda perlu mendapatkan isotop radioaktif yang cukup dekat bersama-sama dengan neutron mereka, menembusi liar ke angkasa, cenderung untuk membanting ke nukleus atom lain, memecah mereka.
"Apabila neutron berinteraksi dengan isotop, ada kebarangkalian tertentu, kerana struktur nukleusnya, ia akan menyerap neutron," katanya. "Uranium, khususnya uranium-235, mempunyai kecenderungan untuk menyerap neutron dan kemudian dipisahkan dengan serta-merta, tetapi boron cenderung hanya menyerap neutron kerana struktur nuklearnya semacam neutron-haus."
Oleh itu, membuang boron yang cukup ke reaktor yang terdedah No 4 teras, teori itu pergi, dan ia akan menyerap begitu banyak neutron menembak yang liar yang akan ditangguhkan.
Walau bagaimanapun, dalam kes Chernobyl, lambakan boron dan penyerap neutron lain ke reaktor ternyata tidak berfungsi, sebahagiannya disebabkan oleh pendekatan helikopter-dumping ad hoc yang reka bentuk loji itu diperlukan.
"Radiasi sengit membunuh beberapa juruterbang," kata BBC pada tahun 1997, sambil menambah, "Kini diketahui bahawa walaupun pengorbanan itu, hampir tidak ada penyerap neutron yang mencapai inti."
Namun, Huff berkata, prinsip Soviet yang digunakan - penyerap neutron untuk menghentikan tindak balas, ditambah dengan bahan untuk mengetuk isotop radioaktif di luar udara - adalah bunyi. Dan sekiranya berlaku bencana yang sama hari ini, pasukan respons akan mengambil pendekatan berdasarkan teori asas yang sama.
Perbezaan besar, katanya, adalah bahawa loji nuklear moden (sekurang-kurangnya di Amerika Syarikat) direka untuk melakukan banyak kerja itu sendiri.
Reaktor moden adalah cara yang lebih selamat dan lebih bersedia untuk masalah - tetapi mereka masih menggunakan boron dalam buku panduan kecemasan mereka
Huff menegaskan bahawa reaktor nuklear A.S. (dan lain-lain yang lebih maju) jauh lebih rendah daripada Chernobyl untuk menghadapi sebarang bentuk bencana - tidak boleh berjalan seperti panas dan beroperasi dalam kapal yang kukuh. Dan bangunan itu direka untuk melakukan banyak kerja untuk menghancurkan api reaktor nuklear dan radioaktif, katanya.
Reaktor moden dilengkapi dengan semburan kimia yang boleh membanjiri bangunan reaktor, mengetuk isotop radioaktif di luar udara sebelum mereka dapat melepaskan diri. Dan tidak seperti Chernobyl, kemudahan nuklear di A.S. sepenuhnya terkandung dalam struktur dimeterai simen dan rebar (mesh bar keluli bertetulang). Cincin yang dimeteraikan itu terlalu banyak direkayasa hingga pada teori, sekurang-kurangnya teori, walaupun letupan yang signifikan tidak akan melanggarnya. Anda boleh menyerang sebuah jet kecil ke sisi salah satu bangunan ini, dan ia tidak akan mendedahkan teras. Sebenarnya, sebagai sebahagian daripada ujian, kerajaan A.S. hanya melakukan itu pada kapal penahanan kosong pada tahun 1988. NRC menyatakan bahawa kajian tentang kesan jet besar masih berterusan.
Semua yang membuat bencana Chernobyl tidak mungkin, walaupun Saintifik Persoalan Berkecuali menulis bahawa kebocoran radiasi yang lebih kecil (tetapi masih berbahaya) adalah ancaman yang sebenarnya yang Amerika Syarikat tidak cukup bersedia.
Yang mengatakan, Suruhanjaya Pengawalseliaan Nuklear A.S. (NRC) telah, bagi setiap satu daripada 98 reaktor kuasa nuklear yang beroperasi di negara ini, menggubal buku tangan kecemasan beratus-ratus halaman panjang. Petunjuk ini untuk apa yang perlu dilakukan responden sekiranya semua jenis yang agak munasabah untuk kecemasan yang sangat tidak mungkin).
Buku panduan tersebut boleh didapati dalam bahasa Inggeris biasa di laman web NRC. Inilah yang untuk Palo Verde, sebuah loji besar di Arizona barat. Anda boleh menemui arahan untuk menggerakkan banyak boron ke inti (sebaik reaktor gagal ditutup secara normal). Ia melihat apa yang harus dilakukan sekiranya pasukan bermusuhan menyerang tumbuhan (antara lain, mula menyediakan pemindahan serantau pada masa ia menjadi jelas bahawa tentera mungkin menyebabkan kebocoran radiasi yang ketara). Dan sekiranya terdapat banyak bahan radioaktif yang melarikan diri ke atmosfera, ia mengatakan yang mengisytiharkan pemindahan (gabenor Arizona, berdasarkan cadangan daripada penyelia tapak).
Rancangan itu tidak terperinci mengenai peristiwa gaya Chernobyl, walaupun sejak 9/11 NRC telah membangunkan garis panduan untuk bencana yang lebih melampau. Bagaimanapun, kata Huff, pertempuran api di teras uranium yang terdedah akan sentiasa turun ke versi boron dan pasir yang semakin kurang mewah.
