.v prvom rade si treba uvedomiť, že výbuch v jadrovom reaktore neznamená jadrový výbuch. Výbuchy v reaktoroch boli niečo celkom iné ako výbuch atómovej bomby. Nevybuchoval urán ani plutónium, vybuchoval vodík (a tieto výbuchy boli niečo celkom iné ako výbuch vodíkovej bomby).
Obyčajné výbuchy sú vlastne veľmi rýchlo prebiehajúcimi chemickými reakciami, teda reakciami súvisiacimi so zmenami v konfigurácii elektrónových obalov jednotlivých atómov. Jadrové výbuchy sú rýchlo a hromadne prebiehajúcimi reakciami atómových jadier. Energia, ktorá sa uvoľní z jedného atómu pri jadrovej reakcii, je oveľa väčšia, ako energia uvoľnená pri reakcii elektrónových obalov. Preto sú jadrové explózie oveľa silnejšie.
Nukleárne bomby aj reaktory sú založené na takzvanej reťazovej jadrovej reakcii. Jadrá niektorých ťažkých prvkov, napríklad uránu či plutónia, sú nestabilné a rozpadajú sa na jadrá ľahších prvkov a niekoľko neutrónov. Pri tomto rozpade sa uvoľňuje energia a okrem nej sú veľmi dôležité práve tie neutróny. Ak totiž tieto neutróny narazia do stabilných jadier, dokážu ich premeniť na jadrá nestabilné, ktoré pri svojom rozpade vyprodukujú ďalšie neutróny, a tak ďalej. V závislosti od množstva a geometrického usporiadania takýchto atómov môže počet neutrónov a nimi zasiahnutých jadier v každom kroku narastať (vtedy nastáva explózia), alebo sa udržiavať na stále rovnakej úrovni (vtedy dochádza k rovnomernej produkcii energie) alebo sa znižovať (vtedy dochádza k útlmu reťazovej reakcie).
V jadrových reaktoroch sa udržiava rovnomerná produkcia energie pomocou takzvaných riadiacich tyčí. Ich úlohou je zachytávať neutróny a tým znižovať produkciu nových nestabilných jadier uránu či plutónia (samotné tyče sú z materiálu, ktorý je schopný zachytávať neutróny bez toho, že by pri tom vznikali nestabilné jadrá). Keď sa začne produkovať viac neutrónov, než je vhodné, tyče sa zasunú hlbšie do reaktora – keď je neutrónov príliš málo, tyče sa trochu vysunú.
Po zemetrasení sa riadiace tyče všetkých reaktorov vo Fukušime zasunuli do aktívnej zóny a utlmili prebiehajúcu reťazovú reakciu. Samotné mimoriadne silné zemetrasenie teda zvládla fukušimská elektráreň bez problémov. Horšie to bolo s následnou vlnou cunami. Tá v prvom rade zničila elektrické vedenie a jadrová elektráreň tak zostala, paradoxne, bez elektriny (sama prestala po zasunutí riadiacich tyčí elektrinu vyrábať).
Na takúto alternatívu je, samozrejme, elektráreň pripravená a má niekoľko záložných dieselových generátorov, ktoré sa v takýchto krízových situáciách okamžite spustia. Tieto generátory sú umiestnené v sedemmetrovej výške, aby ich prípadná vlna cunami nevyradila z prevádzky. Lenže – a to bolo v prípade fukušimskej havárie kľúčové – vlna cunami dosiahla až do výšky desať metrov a znefunkčnila aj záložné generátory.
Prečo je to také dôležité? Pretože jadrové reaktory produkujú teplo ešte dlho po zastavení reťazovej reakcie. Celé vnútro reaktora je rádioaktívne a obsahuje veľké množstvo nestabilných jadier, ktoré sa postupne rozpadajú. Energia z týchto rozpadov sa mení na teplo, neutróny z týchto rozpadov môžu naraziť do jadier uránu a vyvolať ďalší rozpad. Reaktory je preto potrebné chladiť ešte dlho po ich odstavení. Chladia sa prúdiacou vodou. Na to, aby voda prúdila, sú potrebné čerpadlá. A tie potrebujú na svoj pohon elektrinu.
Po zlyhaní elektrickej siete aj záložných generátorov sa na pohon čerpadiel použili mobilné generátory, ale tie dorazili až po určitom čase a nestačili chladiť reaktory dosť účinne. Teplota v reaktoroch preto stúpla a začalo dochádzať k chemickým reakciám, ktoré nakoniec viedli k výbuchom.
Prvá dôležitá bola reakcia vodných pár so zirkóniovým obalom palivových tyčí. Pri reakcii zirkónia s vodnou parou vzniká plynný vodík a ak sa ten dostane do styku so vzdušným kyslíkom, vstupuje s ním do ďalšej chemickej reakcie. Jej produktom je celkom nevinná voda. Problém je, že pri dostatočne vysokých koncentráciách vodíka prebieha táto reakcia na vzduchu explozívne.
Plynný vodík sa dostal z prvých troch reaktorov do budov, v ktorých sú reaktory umiestnené, a vo vzduchu explodoval. Explózie spôsobili poškodenie reaktorových budov, ale to neznamenalo nič fatálne v zmysle hromadného ohrozenia civilistov. Pri takýchto explóziách sa síce dostane do ovzdušia určité množstvo atómov s nestabilnými jadrami a následný rozpad týchto jadier je sprevádzaný rádioaktívnym žiarením, ale všetko je otázka kvantity.
Hlavné nebezpečenstvo výbuchov nespočíva v nich samotných, ale v hrozbe narušenia nádob reaktorov (prípadne nádob s vyhoreným palivom) a systému chladenia. To všetko zvyšuje nebezpečenstvo požiarov a pri požiari reaktora sa dostáva do ovzdušia oveľa väčšie množstvo atómov s nestabilnými jadrami (k najväčšiemu zvýšeniu radiácie došlo počas požiaru v budove štvrtého reaktora, ktorý bol v čase zemetrasenia odstavený).
Situácia vo Fukušime je teda naďalej vážna (aspoň v čase piatkovej uzávierky .týždňa), ale priame nebezpečenstvo civilnému obyvateľstvu nehrozí z toho, čo sa už stalo, ale z toho, čo by sa prípadne mohlo stať. Mimoriadna pohotovosť v Japonsku a evakuácia okolia elektrárne sú preto úplne namieste, akákoľvek panika vo vzdialených krajinách je úplným nezmyslom. Rozprávať o prípadnom nebezpečenstve hroziacom na Slovensku znamená nemať základnú predstavu o zemepisnej polohe Japonska, alebo o veľkosti zemegule.
Ak sa v dôsledku fukušimskej havárie rozvíja v Európe nová debata o bezpečnosti jadrových elektrární, je to v poriadku. Rozmýšľať o prevencii a zvyšovaní bezpečnosti užitočných, ale potenciálne nebezpečných zariadení je vždy správne. Na druhej strane, rozprávať o prípadnom zastavovaní jadrových elektrární je jednoducho ignorovaním reality. My všetci (alebo takmer všetci) predsa chceme elektrinu a chceme jej veľa. Jadrové elektrárne nám jej dodávajú obrovské množstvá a sú veľmi bezpečné. A podobne, ako pre dopravné nehody nezakážeme výrobu automobilov, tak ani pre občasné havárie nezakážeme jadrové elektrárne.
Havárie sú jednoducho prirodzená daň za to, ako dobre sa máme. Pravda je taká, že sa máme veľmi dobre a často pritom podliehame klamu, že na to vlastne máme právo. Nutnosť platiť daň sa nám preto zdá nespravodlivá. Prírodné a technické havárie však neberú na tento prejav našej rozmaznanosti nijaký ohľad. A pripomínajú nám, že na dobré veci nemáme nijaké automatické právo. Znova a znova si ich musíme vybojovať.
Obyčajné výbuchy sú vlastne veľmi rýchlo prebiehajúcimi chemickými reakciami, teda reakciami súvisiacimi so zmenami v konfigurácii elektrónových obalov jednotlivých atómov. Jadrové výbuchy sú rýchlo a hromadne prebiehajúcimi reakciami atómových jadier. Energia, ktorá sa uvoľní z jedného atómu pri jadrovej reakcii, je oveľa väčšia, ako energia uvoľnená pri reakcii elektrónových obalov. Preto sú jadrové explózie oveľa silnejšie.
Nukleárne bomby aj reaktory sú založené na takzvanej reťazovej jadrovej reakcii. Jadrá niektorých ťažkých prvkov, napríklad uránu či plutónia, sú nestabilné a rozpadajú sa na jadrá ľahších prvkov a niekoľko neutrónov. Pri tomto rozpade sa uvoľňuje energia a okrem nej sú veľmi dôležité práve tie neutróny. Ak totiž tieto neutróny narazia do stabilných jadier, dokážu ich premeniť na jadrá nestabilné, ktoré pri svojom rozpade vyprodukujú ďalšie neutróny, a tak ďalej. V závislosti od množstva a geometrického usporiadania takýchto atómov môže počet neutrónov a nimi zasiahnutých jadier v každom kroku narastať (vtedy nastáva explózia), alebo sa udržiavať na stále rovnakej úrovni (vtedy dochádza k rovnomernej produkcii energie) alebo sa znižovať (vtedy dochádza k útlmu reťazovej reakcie).
V jadrových reaktoroch sa udržiava rovnomerná produkcia energie pomocou takzvaných riadiacich tyčí. Ich úlohou je zachytávať neutróny a tým znižovať produkciu nových nestabilných jadier uránu či plutónia (samotné tyče sú z materiálu, ktorý je schopný zachytávať neutróny bez toho, že by pri tom vznikali nestabilné jadrá). Keď sa začne produkovať viac neutrónov, než je vhodné, tyče sa zasunú hlbšie do reaktora – keď je neutrónov príliš málo, tyče sa trochu vysunú.
Po zemetrasení sa riadiace tyče všetkých reaktorov vo Fukušime zasunuli do aktívnej zóny a utlmili prebiehajúcu reťazovú reakciu. Samotné mimoriadne silné zemetrasenie teda zvládla fukušimská elektráreň bez problémov. Horšie to bolo s následnou vlnou cunami. Tá v prvom rade zničila elektrické vedenie a jadrová elektráreň tak zostala, paradoxne, bez elektriny (sama prestala po zasunutí riadiacich tyčí elektrinu vyrábať).
Na takúto alternatívu je, samozrejme, elektráreň pripravená a má niekoľko záložných dieselových generátorov, ktoré sa v takýchto krízových situáciách okamžite spustia. Tieto generátory sú umiestnené v sedemmetrovej výške, aby ich prípadná vlna cunami nevyradila z prevádzky. Lenže – a to bolo v prípade fukušimskej havárie kľúčové – vlna cunami dosiahla až do výšky desať metrov a znefunkčnila aj záložné generátory.
Prečo je to také dôležité? Pretože jadrové reaktory produkujú teplo ešte dlho po zastavení reťazovej reakcie. Celé vnútro reaktora je rádioaktívne a obsahuje veľké množstvo nestabilných jadier, ktoré sa postupne rozpadajú. Energia z týchto rozpadov sa mení na teplo, neutróny z týchto rozpadov môžu naraziť do jadier uránu a vyvolať ďalší rozpad. Reaktory je preto potrebné chladiť ešte dlho po ich odstavení. Chladia sa prúdiacou vodou. Na to, aby voda prúdila, sú potrebné čerpadlá. A tie potrebujú na svoj pohon elektrinu.
Po zlyhaní elektrickej siete aj záložných generátorov sa na pohon čerpadiel použili mobilné generátory, ale tie dorazili až po určitom čase a nestačili chladiť reaktory dosť účinne. Teplota v reaktoroch preto stúpla a začalo dochádzať k chemickým reakciám, ktoré nakoniec viedli k výbuchom.
Prvá dôležitá bola reakcia vodných pár so zirkóniovým obalom palivových tyčí. Pri reakcii zirkónia s vodnou parou vzniká plynný vodík a ak sa ten dostane do styku so vzdušným kyslíkom, vstupuje s ním do ďalšej chemickej reakcie. Jej produktom je celkom nevinná voda. Problém je, že pri dostatočne vysokých koncentráciách vodíka prebieha táto reakcia na vzduchu explozívne.
Plynný vodík sa dostal z prvých troch reaktorov do budov, v ktorých sú reaktory umiestnené, a vo vzduchu explodoval. Explózie spôsobili poškodenie reaktorových budov, ale to neznamenalo nič fatálne v zmysle hromadného ohrozenia civilistov. Pri takýchto explóziách sa síce dostane do ovzdušia určité množstvo atómov s nestabilnými jadrami a následný rozpad týchto jadier je sprevádzaný rádioaktívnym žiarením, ale všetko je otázka kvantity.
Hlavné nebezpečenstvo výbuchov nespočíva v nich samotných, ale v hrozbe narušenia nádob reaktorov (prípadne nádob s vyhoreným palivom) a systému chladenia. To všetko zvyšuje nebezpečenstvo požiarov a pri požiari reaktora sa dostáva do ovzdušia oveľa väčšie množstvo atómov s nestabilnými jadrami (k najväčšiemu zvýšeniu radiácie došlo počas požiaru v budove štvrtého reaktora, ktorý bol v čase zemetrasenia odstavený).
Situácia vo Fukušime je teda naďalej vážna (aspoň v čase piatkovej uzávierky .týždňa), ale priame nebezpečenstvo civilnému obyvateľstvu nehrozí z toho, čo sa už stalo, ale z toho, čo by sa prípadne mohlo stať. Mimoriadna pohotovosť v Japonsku a evakuácia okolia elektrárne sú preto úplne namieste, akákoľvek panika vo vzdialených krajinách je úplným nezmyslom. Rozprávať o prípadnom nebezpečenstve hroziacom na Slovensku znamená nemať základnú predstavu o zemepisnej polohe Japonska, alebo o veľkosti zemegule.
Ak sa v dôsledku fukušimskej havárie rozvíja v Európe nová debata o bezpečnosti jadrových elektrární, je to v poriadku. Rozmýšľať o prevencii a zvyšovaní bezpečnosti užitočných, ale potenciálne nebezpečných zariadení je vždy správne. Na druhej strane, rozprávať o prípadnom zastavovaní jadrových elektrární je jednoducho ignorovaním reality. My všetci (alebo takmer všetci) predsa chceme elektrinu a chceme jej veľa. Jadrové elektrárne nám jej dodávajú obrovské množstvá a sú veľmi bezpečné. A podobne, ako pre dopravné nehody nezakážeme výrobu automobilov, tak ani pre občasné havárie nezakážeme jadrové elektrárne.
Havárie sú jednoducho prirodzená daň za to, ako dobre sa máme. Pravda je taká, že sa máme veľmi dobre a často pritom podliehame klamu, že na to vlastne máme právo. Nutnosť platiť daň sa nám preto zdá nespravodlivá. Prírodné a technické havárie však neberú na tento prejav našej rozmaznanosti nijaký ohľad. A pripomínajú nám, že na dobré veci nemáme nijaké automatické právo. Znova a znova si ich musíme vybojovať.
Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.