Radioktyvumas – savaiminis atomų branduolių virsmas kitų elementų branduoliais, išskiriant energiją. Radioaktyvaus virsmo metu iš branduolio išmetama dalelė (helionas), dalelė (elektronas arba pozitronas) kartais dar ir fotonas. K-radioaktyvaus virsmo metu branduolys užgrobia vieną iš artimiausių to paties atomo elektronų; dėl to protonas virsta neutronu, išmesdamas neutroną. Laiko tarpas, per kurį pusė turimo radioaktyvaus izotopo branduolių patiria radioaktyvumą, vadinamas skilimo pusėjimo trukmė arba pusamžiumi.
Radiacijos poveikis
Radiacijos poveikis tapo aiškus, atradus rentgeno spindulius, radioaktyvumą ir radioaktyviąsias medžiagas. Pirmieji žmonės, patyrę pavojingą radiacijos poveikį, buvo gydytojai radiologai, vėliau laikrodžių ciferblatų dekoruotojai, naudoję dažus, kurių sudėtyje buvo radioaktyviųjų medžiagų, urano kasyklų darbininkai bei spinduliais gydyti pacientai, tačiau aktyvus radiacijos poveikio vertinimas medicinoje ir profilaktikos bei gydymo metodų taikymas prasidėjo nuo 1950 metų.
Dabar, po ilgalaikio tyrimo ir vertinimo, yra sukurta radiacinės saugos sistema, kuri apibrėžia radiacijos poveikį sveikatai, kiekybinį sugertos dozės ir biologinio efekto santykį, nacionalinius ar tarptautinius radiacinės apsaugos standartus bei rekomenduoja pagalbos organizavimo ir radiacinių pažeidimų gydymo principus.
Apšvitinimo tipai
Apšvitinimas gali būti dvejopas: išorinis, kai radiacijos šaltinis į organizmo vidų nepatenka ir radiacija veikia žmogų iš išorės; bei vidinis, kai radioaktyviosios medžiagos patenka į žmogaus organizmą su maistu, kvėpuojant arba tiesiog per kūno odą.
Išorinį apšvitinimą galima nutraukti, pavyzdžiui, perkėlus žmones į kitą vietą, panaudojus apsauginį ekraną, tuo tarpu vidinis apšvitinimas vyksta tol, kol radioaktyviosios medžiagos yra žmogaus organizme.
Jei apšvitinimas išorinis, žmogaus organizmas yra pasyvus, o jei vidinis – aktyvus, nes dėl medžiagų apykaitos radioaktyviosios medžiagos gali kauptis ir būti šalinamos.
Alfa ir beta dalelės, kurios nėra labai kenksmingos, jei apšvitinimas išorinis, yra ypač pavojingos jei jis vidinis. Išorinio apšvitinimo metu ypač pavojingi gama ir rentgeno spinduliai.
Jei jonizuojamasis spinduliavimas išorinis, sugertą dozę galima nesunkiai išmatuoti specialiais prietaisais – dozimetrais. Vidinio apšvitinimo dozė dažniausiai nustatoma skaičiavimų metodais, tačiau norinti juos taikyti būtina žinoti radioizotopų sklidimo žmogaus organizme dėsningumus. Prietaisų, skirtų tiesioginiams vidinio apšvitinimo matavimams atlikti, yra, bet jie labai sudėtingi ir brangūs.
Vieta:
Černobilis – nedidelis miestelis šiaurės Ukrainoje, netoli Baltarusijos sienos. Nuo Ukrainos sostinės Kijevo iki Černobilio (12500 gyv.) 110 km Černobilio atominė elektrinė (AE) pastatyta 15 km į šiaurės vakarus nuo pačio Černobilio miestelio. Dar 3 km į šiaurės vakarus nuo AE yra Pripetės miestas Baltarusijoje (45000 gyv.).
1986 m. TSRS turėdama 43 veikiančius reaktorius gamino apie 10% pasaulinės branduolinės energijos. Visi šie reaktoriai gamino 27000 megavatų (MW) elektros energijos. Kiti 36 reaktoriai buvo konstravimo stadijoje ir ateityje turėjo gaminti 37000 MW elektros energijos. 1986 m. keturi RBMK tipo Černobilio AE reaktoriai buvo moderniausi Tarybų Sąjungoje, du kiti reaktoriai buvo statybų stadijoje.
Įvykių eiga:
Balandžio 25 d. 1.00 val. 4 –as reaktorius planuojamas išjungti aptarnavimui. Prieš išjungiant, operatorius turi atlikti testą, kurio metu nustatoma, kiek laiko dirba aušinimo turbinos, nutrūkus reaktoriaus darbui. Testo atlikimui, mažinamas reaktoriaus galingumas.
13.05 val. Po sumažinimo, reaktorius dirba 50% galingumu (iki 1600 MW). Dėl to, antroji turbina išjungiama.
14.00 val. Atliekant įprastą testą, reaktoriaus galingumas turi būti sumažintas iki 30%, bet tai nebuvo padaryta dėl elektros energijos poreikio. Taigi reaktorius liko dirbti 50% galingumu kitas 9 val.
Balandžio 26 d. 00.28 val. Černobilio AE personalas gauna leidimą atnaujinti reaktoriaus galingumo mažinimą. Įvyksta esminė klaida. Operatorius pamiršta išjungti kontrolerį ties 30% riba, dėl ko galingumas staigiai nukrenta iki 1% (iki 30 MW). Tai buvo esminis procedūrų pažeidimas, nes reaktorius nebuvo apskaičiuotas dirbti tokiu mažu galingumu.
1.00 – 1.20 val. Operatorius padidina reaktoriaus galingumą iki 7%, ištraukdamas 6 reaktoriaus valdymo strypus. Galingumas staigiai pakyla iki 200 MW.
1.23.36 val. Pamainos vadovas pabando sustabdyti galingumo augimą, nuleisdamas visus kontrolinius strypus į reaktorių. Per 4,5 s. galingumas reaktoriuje 120 kartų viršija leidžiamą normą.
1.23.44 val. Katastrofos laikas. Visas radioaktyvus kuras sureaguoja. Susidaręs garo slėgio perteklius patenka į turbinas ir į aušinimo sistemą, sulaužydamas vamzdžius ir išlauždamas reaktoriaus šarvą. Įvyksta sprogimas reaktoriuje – sprogsta radioaktyvus kuras ir reaktoriaus šerdis. Išsilaksto degančio grafito gabalai ir radioaktyviosios medžiagos. Griūva 4-o reaktoriaus pastato stogas, kyla daugiau kaip 30 gaisrų.
Tolimesni įvykiai:
Kova su ugnimi. Ugniagesiai sureaguoja nedelsiant, vos tik gavę
iškvietimą iš įvykio vietos. Pirmos atvyksta 3 gaisrininkų mašinos. Manoma, kad tarp pirmųjų buvo leitenantas Pravikas (Černobilio ugniagesių vadas), kuris išsiuntė pavojaus signalą į Pripetę, į Černobilį, ir į daugumą Kijevo regionų, prašydamas pagalbos. Pirmieji gaisrininkai, ugnies malšinimui, tiesiog lipo į reaktoriaus mašinų skyrių. Majoras Leonidas Teliatnikovas, antros Pripetės gaisrinės vadas, sureagavo į iškvietimą ir nelaimės vietoje buvo už 10 min. Jis davė komandą lipti ant 3-io reaktoriaus stogo ir gesinti ugnį. Baisiausia, kad 3-ias reaktorius vis dar dirbo. Buvo aišku, jei griūtų 3-io reaktoriaus stogas, tai butų milžiniška katastrofa. Gesinant gaisrus dalyvavo 37 gaisrininkų brigados, 186 gaisrininkai ir 81 ugniagesių mašinos. Sekančias 9 dienas, naudojant smėlį, borą, dolomitą, molį ir šviną buvo slopinama ugnis iš malūnsparnių. Pagrindinis grafito gaisras reaktoriuje buvo užgesintas, bet į aplinką jau buvo pasklidusios radioaktyviosios medžiagos. Daugumas ugniagesių, kurie gesino reaktorių mirė. Ugniagesiai, kurie buvo ant 3-io reaktoriaus stogo nukentėjo vėliau nuo radiacinės ligos, bet dauguma išgyveno. Černobilio AE buvo ypač neparanki gaisro gesinimui: reaktorių stogai buvo pagaminti iš lengvai užsidegančios medžiagos – bitumo. Kitų atominių elektrinių ugniagesiai buvo aprūpinti specialiais rūbais ir kvėpavimo aparatais, bet Černobilio ugniagesiai to neturėjo. Dauguma iš ugniagesių nežinojo, su kuom jie kovoja, nežinojo apie pavojingą radiaciją.