Consecintele unui accident nuclear

Consecintele unui accident nuclear

Principalul pericol potential rezida in produsele de fisiune care se acumuleaza in combustibil nuclear in timpul functionarii reactorului.

In eventualitatea cedarii sistemelor de securitate si a dispozitivelor incorporate in centrala nucleara,o mica fractiune din aceste produse ar putea fi eliberata in mediul inconjurator.

Proiectele centralelor nucleare incorporeaza o serie de baterie de siguranta impotriva emisiei de radioactivitate, ce constituie un sistem de aparare esalonat in adancime impotriva defectelor si a avariilor potentiale.

Se are in vedere ca in cazul unui accident la o centrala nucleara cel mai probabil nimeni sa nu fie vatamat, pentru ca cel putin una din barierele de siguranta trebuie sa impiedice ca accidentul sa ajunga in stadiul in care sa aiba loc o degajare semnificativa de radioactivitate.

Pentru fiecare centrala nucleara, inainte de a fi construita, se efectueaza, de catre organisme specializate, o analiza a detaliilor de securitate, care identifica accidentele potentiale sau lanturile de accidente in care ar putea aparea avaria totala sau partiala a barierilor de securitate, unele dintre ele conducand la eliberarea de radioactivitate cu riscul corespunzator la care expune populatia.

Astfel de lanturi de accidente sunt folosite ca model pentru a vedea cat sunt de adecvate sistemele de protectie si de securitate implantate in centrala nucleara, cate odata fiind denumite”accidente proiectante”(design based accident – dba).

Acel dba care conduce la cele mai mari scapari de radiatii la distanta se numeste”accident de referinta”.

Pentru aceste accidente potentiale sunt intocmite planurile de urgenta.

Planurile de urgenta stabilite pentru accidentele de referinta constituie raspunsul de baza pentru orice stare de urgenta aparuta intr-o centrala nucleara si pot fi extinse in cazul in care ar aparea o astfel de necessitate.

Daca un accident intr-o centrala nucleara conduce la o degajare de radioactivitate in atmosfera, vanturile locale vor transporta anumiti izotopi gazosi sau volatili radioactivi ca, de exempli, xenon, krypton,iod si cesiu.

Materialul radioactive insesizabil cu simturile omului, comportandu-se intr-un mod similar unui nor de fum, se va dispersa in atmosfera si se depune partial pe Pamant.

Concentratia substantelor radioactive din nor descreste repede cu distanta, dar urme de material radioactive se pot gasi la mari distante de locul accidentului.

Radioactivitatea norului prezinta un risc al expunerii la radiatii in trei moduri diferite:

1.     din expunerea externa la radiatia emisa din substantele din norul purtat de vant si de materialul depus pe Pamant, ca si de populatia ce se afla in calea norului;

2.    din expunerea interna la radiatii prin inhalarea de substante radioactive din nor;

3.    pe o intindere mai mare de timp, dintr-un posibil consum al alimentelor contaminate si apei de baut.

Cantitatea de radiatii emise intr-un accident de referinta n-ar putea provoca vatamari immediate popualtiei.Desi radiatia directa din norul radioactive n-ar prezenta o primejdie semnificativa,poate fi necesar sa se ceara populatiei din vecinatatea accidentului:

sa se adaposteasca;

sa ia tablete de iodura d potasiu (care vor inhiba asimilarea de ioni radioactivi in organism );

sa evacueze temporar locuintele, pentru a limita expunerea la radiatii;

interzicerea consumarii laptelui produs in zona sau a altor alimente pana la circa 20 km de locul accidentului.

Aceste masuri asigura ca nici o persoana sa fie expusa la un risc semnificativ pentru sanatate.Totusi, in timpul trecerii si al dispersiei norului radioactiv mase mari de oameni, la distante mari de locul accidentului,sunt expuse la doze foarte mici de radiatii.

Exista astfel posibilitatea statistica a catorva decese suplimentare de cancer, pentru populatia expusa, in decursul urmatorilor 20-30 de ani.

Daca emisia accidentala de radioactivitate ar depasi valoarea celei pentru accidentul de referinta ,primejdia norului s-ar extinde pe o zona mai mare si ar fi necesare actiuni mai energice pentru protejarea populatiei.

Planurile de urgenta vor acorda ajutorul imediat necesar in vecinatatea locului accidentului si vor forma baza de actiune pe o scara mai mare.

In caz de incident sau accident nuclear,informatiile trebuie sa circule rapid intre locul accidentului, factorii locali si nationali de decizie in caz de accident nuclear, organisme internationale cu rol de control si supervizarea a activitatii nucleare.

In acest sens,pentru o prompta comunicare,a fost conceputa o scala internationala a evenimentelor nucleare(incident sau accident nuclear),dupa anumite criterii ce sunt reproduce mai jos in Tabelul 1.

Accidente si incidente nucleare

Energia produsa in miezul unui reactor nuclear este rezultatul fisiunii nucleelor atomilor de uranium(sau plutoniu)din combustibilul nuclear.Pentru a converti cadura eliberata prin procesul de fisiune in electricitate,un agent de racire curge prin miezul reactorului,absoarbe caldura si se trsnsforma care rotesc turbinele unui generator.In lume exista multe tipuri de reactori cei mai utilazati fiind cei cu apa, LWL(Light Water Reactors)care reprezinta aproximativ 78% din totalul centralelor nucleare in operare la ora actuala in lume,dar se folosesc si reactori cu gaz (9%),cu apa grea(7%),cu grafit ca moderator,etc.In reactorii cu apa usoara ,apa este atat moderator cat si agent de racire.In acesta categorie intra de fapt doua tipuri:BWR(Boiling Water Reactors),in care caldura generate de miezul reactorului transforma apa direct in aburi,si PWR(Pressurized Water Reactors), in care apa trece prin miez este sub o presiune atat de mare incat nu poata sa fiarba dar trasfera caldura sa intr-un generator de aburi unui sistem secundar de racire,mentinut la o presiune joasa ,permitand astfel apei din acest al doilea circuit sa fiarba si sa se transforme in aburi.

Produsii de fisiune sunt radioactivi si trebuie supravegheati foarte strict pentru a preveni eliberarea lor in mediul inconjurator.Exista multe evenimente posibile care pot conduce la eliberari accidentale,de exemplu,intr-un reactor de tip PWR,pe forarea unei sau mai multor tevi din dispozitivul in care se face schimbul de caldura,permite apei radioactive sa scape din sistemul de racire primar in cel secundar care iese din incinta cladirii reactorului si face posibila scaparea in mediu a materialului radioactive.

Principalul eveniment care poate conduce la eliberarea unor cantitati de materiale radioactive in mediu este pierderea agentului de racire (LOCA-Loss Of Coolant Accident). Un”LOCA”poate fi generat de un mare numar de evenimente (expulzarea rapida a barelor de control, intreruperea curentului electric, cutremur), dar cel postulat a fi cel mai periculos este performararea uneia dintre tevile principale din circuitul primar care furnizeaza apa pentru racirea miezului reactorului. Este esential ca miezul reactorului sa fie acoperit tot timpul de agentul de racire pentru ca astfel se poate supraincalzi, iar elementele combustibile se pot degrada sau topi, rezultand cantitati mari radioactive.

Protectia impotriva unor astfel de accidente foarte serioase, este realizata pentru reactorii PWR si BWR printr-o serie de sisteme de siguranta cum ar fi: sisteme de racire pentru caz de urgenta, sisteme spray care curate si racesc aerul din cladire, sisteme auxiliare cu apa care asigura indepartarea caldurii din generatorul cu aburi,surse auxiliare de energie electrica, cladirea cu pereri grosi din beton.

Bibliografie

1. I. Muhin, Curs de Fizica nucleara, Ed. Stiintifica, Bucuresti, 1973
2. M. Oncescu, I.Panaitescu, Dozimetria si ecranarea radiatiilor Roentgen si Gamma, Ed. Academiei Romane, Bucuresti, 1992
3. I.Ursu, Energia atomica, Ed. Stiifica, Bucuresti, 1973
4. Al.S.Sanelevici, Radioactivitatea, Ed. Academiei Romane, Bucuresti, 1968
5. G.Vladuca, Elementele de Fizica Nucleara, vol.I, Universitatea Bucuresti, Facultatea de Fizica, 1998
6. Norme republicanede radioprotectie, CSEN, Ministerul Sanatatii, CAN, 1976
7. Traim cu radiatii, Consiliul National de Protectie Radiologica din Marea Britanie, Ed.Tehnica, Bucuresti,1989.