Радијацијата во Јапонија: добри и лоши вести

Во вестите за актуелната катастрофа во јапонската нуклеарна електрана „Фукушима даичи“ постојано се провлекуваат две теми.

Едната е проблемот со потенцијално смртоносната радијација која ја зрачат погодените реактори, која досега и подалеку од Јапонија. Сè уште се појавуваат нови извештаи за радијацијата. (Додека ги пишувам овие редови во Колорадо, овде јавуваат дека мал дел од радиоактивниот материјал стигнал и до тука.) Вториот проблем – кој ќе се одрази на нуклеарните погони во светот – е несигурната конструкција на овие шест реактори и нивните базени за истрошеното гориво, кои сите можеа да останат без вода за разладување и да се запалат во деновите по земјотресот. Меѓутоа, во оваа расправа недоволно се споменува анализата на конкретниот вид регистрирана радијација, и што таа ни кажува за овој инцидент.

За среќа, изминативе неколку дена откривме дека радиоактивноста која стигна до Токио – и Колорадо, кога сме веќе кај тоа – главно се состои од изотопот на јод-131. Можеби тоа ви делува како чуден вид добри вести, ама ќе ви објаснам. Првин треба да знаеме како се добива јод-131. Во реакторот за нуклеарна фисија се произведува ураниум-235 – што е обично 3 или 4% од вкупниот ураниум, а се наоѓа во „прачките на горивниот елемент“ кои се уфрлаат во реакторот. Тоа оди вака: ако замислите дека јадрото на ураниумот-235 е една капка, кога таа ќе биде погодена од неутрон, почнува да врие, и ако вриењето е доволно силно, тоа постигнува доволно енергија и се разбива на помали капки кои се нарекуваат фисиони одломки. Тоа дополнително произведува уште неутрони, а тие предизвикуваат дополнителна фисија, а со тоа и нуклеарна „верижна реакција“. Масите на овие фисиони одломки – кои ги сочинуваат нестабилните јадра од средината на периодниот систем, заедно со емитуваните неутрони, во просек помалку од три – се помали од масата на ураниумот-235 и почетниот неутрон. Разликата во масите произведува енергија која ја дава формулата на Ајнштајн E=mc2. Тоа е енергијата на фисијата.

Реакцијата на која ние ќе се сосредоточиме е онаа која произведува јод-131, како и еден изотоп на реткиот елемент итриум. Овој изотоп на јод е нестабилен и периодот на полураспаѓање му трае околу 8 дена. Кога мала количина јод-131 ќе се внесе во организмот, клеточната мутација може да предизвика рак на штитната жлезда. (Интересно е тоа што поголемата доза може да ги убие овие канцерогени клетки.) Зошто тогаш податокот дека овој изотоп, пронајден во близина на реакторот на Фукушима, е добра вест? Овде доаѓаме до прашањето со базенот за складирање на потрошеното нуклеарно гориво.

Кога овие реактори работат, тие произведуваат големи количини нуклеарен отпад во облик на потрошено гориво. Потрошените горивни прачки содржат и осиромашен ураниум – ураниум кој низ фисијата е лишен од ураниум-235 – и многу радиоактивни фисиони одломки од различен вид. Кога кон крајот на 1950-те години во САД беше основана нуклеарната индустрија, донесена е одлука овој отпад да се складира во базени, а тој модел го прифатија и Јапонците. Овој отпад се чува под водена површина која ги лади потрошените прачки за да не се запалат. Иако во овие прачки повеќе не се одвива фисија, радиоактивноста ослободува топлина. Во една прилика во рацете држев „плутониумско полнење“ на нуклеарно оружје, и тоа беше топло. Топлината се ослободува сè додека овие елементи ја задржуваат својата радиоактивност, што може да трае и со десетлетија.

До денес во САД се произведени околу 70 000 тони нуклеарен отпад, и долго се претпоставуваше дека за неговото отстранување ќе се најде прагматично решение. Но поради упорниот отпор на изградбата за еден таков долгорочен објект на планината Јака во Невада, или на некое друго место, не се постигна никаков напредок, и моментално во земјавата имаме стотина складишни базени, сместени покрај реакторите кои го произведуваат нивниот отпад. После толку децении, во овие базени има толку отпад што многу од нив се сметаат за „густно збиени“, и ја достигнаа точката кога густината на отпадот може да се спореди со горивото во активната зона на реакторот.

Просечниот реактор од овој тип во активната зона има околу 80 тони ураниум. Бидејќи горивните прачки се вадат на секои неколку години, еден складишен базен во САД може да содржи и до 400 тони потрошено гориво. Базените во нуклеарката Фукушима се широки и долги по 12 метри, а длабоки 14. Во суштина, потрошеното гориво зазема најмногу 4,5 метри од дното. Овие базени се многу поретко збиени од американските; во нив има околу 80 тони потрошено гориво. Но се наоѓаат директно над реакторот.

Во тоа е и проблемот кој мора итно да се реши. Ако исчезне водата од овие базени, тогаш оклопот на горивните елементи – надворешниот дел од горивните прачки – може да се стопи, што би довело до ослободување на радиоактивни одломки. Во јапонските реактори, базените се сместени во рамки на истата конструкција како и самиот реактор (челичен оклоп) и немаат посебни структури. Тоа значи дека ако попушти конструкцијата на реакторот – што се случи во неколку реактори во Фукушима – и ако водата исчезне, радиоактивните елементи на стопените горивни прачки во базените можат да се ослободат и да се рашират низ околината.

Различните радиоактивни елементи носат различни ризици. Покрај јод-131, сакам да истакнам уште еден опасен изотоп, цезиум-137. Како и изотопот на јод, и цезиумот-137 е нестабилен и се распаѓа во електрони, но со многу подолг период на полураспаѓање од триесетина години. Тоа е опасна работа која предизвикува рак. Големи количини цезиум-137 се ослободија од активната зона на реакторот во Чернобил и поради бавното распаѓање, „забранетата зона“ од околу 2850 квадратни километри околу тоа место теоретски ќе биде ненаселива уште два века. Да беше овој изотоп ослободен во големи количини во јапонската несреќа, тоа ќе предизвикаше несогледливи последици.

(Уште една причина за загриженост е тоа што еден од јапонските реактори, реакторот 3, користи поинаков вид гориво, наречено MOX. Тоа е ураниумско гориво со додаток на мала количина плутониум. Фисијата на плутониумот произведува други радиоактивни изотопи, а самиот плутониум – дури и во најмали количини – е страшно опасен ако се внесе во организмот. )

Како тогаш се појави јод-131, а нема големи количини цезиум-137? Отпадот во овие базени се складира долгорочно. Тоа значи дека краткотрајните изотопи како јод-131 се распаѓаат, но цезиум-137 останува. Сега во базените има исто онолку цезиум-137 колку и во активната зона на реакторот. Сега гледате зошто вестите за јодот се добри. Тоа значи дека радиоактивното зрачење потекнува од самите реактори, а не од базенот. Очигледно е дека долевањето вода во базените за да се разладат по несреќата беше многу ризично. Да не успееше тоа, ќе имавме катастрофа. Ако оваа ситуација потрае, можеби несреќава повеќе ќе наликува на онаа од Островот три милји отколку на чернобилската. Овие две несреќи се предизвикани од човечка грешка, а не од виша сила како што е земјотресот.

Кое е наравоучението? Ги има многу, но за мене најважно е дека мораме да најдеме подобар начин за складирање на отпадот од базените. Колку и да е лоша ситуацијата во Јапонија, имаме среќа што базените не зрачеа значајна количина радијација. Но оваа несреќа го свртува вниманието на итниот и сè посериозен проблем со складирањето на нуклеарниот отпад во светот. Некои предлози, како планината Јака, станаа политички прашања и изгледа дека од нив нема да биде ништо. Некои други, како користењето „суви буриња“ – складирање на веќе оладеното потрошено гориво во челични кутии во кои се впумпува инертен гас, и кои потоа се сместуваат во контејнери од бетон и челик – се изводливи и пружаат подобро краткорочно решение. Но тоа е скапо и нуклеарната индустрија му се опира на тоа решение. Очигледно, прашањето со складирањето на нуклеарниот отпад е меѓународен проблем, и треба да се најде меѓународно решение.

Јас не сум против нуклеарната енергија. Напротив. Ама не сакам да видам понатамошна изградба на нуклеарки сè додека не се реши проблемот со нуклеарниот отпад.

Извор: The New York Review of Books

Цртежи: Лори Липтон