I de tidlige morgentimene 26. april 1986 eksploderte Tsjernobyl kjernekraftverk i Ukraina (tidligere en del av Sovjetunionen), og skapte det som mange anser som den verste atomkatastrofen verden noensinne har sett.
Selv etter mange år med vitenskapelig forskning og myndighetsundersøkelser, er det fremdeles mange ubesvarte spørsmål om Tsjernobyl-ulykken - spesielt når det gjelder de langsiktige helseeffektene som den enorme strålingslekkasjen vil ha for de som ble utsatt.
Hvor er Tsjernobyl?
Chernobyl kjernekraftverk ligger omtrent 130 kilometer nord for byen Kiev, Ukraina og omtrent 20 km sør for grensen til Hviterussland, ifølge World Nuclear Association. Den består av fire reaktorer som ble designet og bygget i løpet av 1970- og 1980-tallet. Et menneskeskapt reservoar, omtrent 22 kvadratkilometer stort og matet av elven Pripyat, ble opprettet for å gi kjølevann til reaktoren.
Den nybygde byen Pripyat var den nærmeste byen til kraftverket på snaut 2 mil unna (3 km unna) og huset nesten 50 000 mennesker i 1986. En mindre og eldre by, Tsjernobyl, var omtrent 15 kilometer unna og hjem til rundt 12 000 innbyggere. Resten av regionen var først og fremst gårder og skog.
Kraftverket
Tsjernobyl-anlegget brukte fire sovjetiske designede RBMK-1000 kjernereaktorer - en design som nå er universelt anerkjent som iboende feil. RBMK-reaktorer var av en trykkrørdesign som brukte et anriket U-235 urandioksyddrivstoff til å varme opp vann, og skapte damp som driver reaktorenes turbiner og genererer strøm, ifølge World Nuclear Association.
I de fleste atomreaktorer brukes vann også som kjølevæske og til å moderere reaktiviteten til kjernekjernen ved å fjerne overflødig varme og damp, ifølge World Nuclear Association. Men RBMK-1000 brukte grafitt for å moderere kjernens reaktivitet og for å opprettholde en kontinuerlig kjernefysisk reaksjon i kjernen. Etter hvert som kjernekjernen varmet opp og produserte flere dampbobler, ble kjernen mer reaktiv, ikke mindre, og skaper en positiv tilbakemeldingssløyfe som ingeniører refererer til som en "positiv-tomromskoeffisient."
Hva skjedde?
Eksplosjonen skjedde 26. april 1986, under en rutinemessig vedlikeholdskontroll, ifølge U.N. Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR). Operatører planla å teste de elektriske systemene da de slått av viktige kontrollsystemer, i strid med sikkerhetsbestemmelsene. Dette førte til at reaktoren nådde farlig ustabile og lave effektnivåer.
Reaktor 4 hadde blitt stengt dagen før for å utføre vedlikeholdskontrollene til sikkerhetssystemer under potensielle strømbrudd, ifølge Nuclear Energy Agency (NEA). Selv om det fremdeles er en viss uenighet om den faktiske årsaken til eksplosjonen, antas det generelt at den første var forårsaket av et overskudd av damp og den andre var påvirket av hydrogen. Den overskytende dampen ble skapt av reduksjon av kjølevannet som fikk damp til å bygge seg opp i kjølerørene - den positive tomromkoeffisienten - som forårsaket en enorm strømstøt som operatørene ikke kunne slå av.
Eksplosjonene skjedde klokken 1:23 26. april, og ødela reaktor 4 og satte i gang en blomstrende brann, ifølge NEA. Radioaktivt rusk av drivstoff og reaktorkomponenter regnet over området mens brann spredte seg fra bygningshusreaktoren 4 til tilstøtende bygninger. Giftig røyk og støv ble ført av den blåser vinden, og førte fisjoneringsprodukter og edelgassbeholdningen med seg.
Radioaktivt nedfall
Eksplosjonene drepte to plantearbeidere - den første av flere arbeidere som døde i løpet av timer etter ulykken. I løpet av de neste dagene, da beredskapsmannskapene desperat prøvde å inneholde brannene og strålingslekkasjene, steg dødstallet da plantearbeidere bukket under for akutt strålesyke.
Den innledende brannen ble kvalt omtrent klokken 15, men den resulterende grafittdrevne brannen tok 10 dager og 250 brannmenn for å slukke den, ifølge NEA. Imidlertid fortsatte giftige utslipp å pumpes ut i atmosfæren i ytterligere 10 dager.
Det meste av strålingen frigjort fra den mislykkede atomreaktoren var fra fisjoneringsprodukter jod-131, cesium-134 og cesium-137. Jod-131 har i følge UNSCEAR en relativt kort halveringstid på åtte dager, men inntas raskt gjennom luften og har en tendens til å lokalisere seg i skjoldbruskkjertelen. Cesium-isotoper har lengre halveringstid (cesium-137 har en halveringstid på 30 år) og er en bekymring i mange år etter at de blir sluppet ut i miljøet.
Evakueringer av Pripyat startet 27. april - omtrent 36 timer etter at ulykken hadde skjedd. På det tidspunktet klagde allerede mange innbyggere over oppkast, hodepine og andre tegn på strålesyke. Tjenestemenn stengte et område på 30 kilometer rundt anlegget innen 14. mai, og evakuerte ytterligere 116 000 innbyggere. I løpet av de nærmeste årene ble 220 000 flere innbyggere rådet til å flytte til mindre forurensede områder, ifølge World Nuclear Association.
Helseeffekter
Tjueåtte av arbeiderne i Tsjernobyl døde de første fire månedene etter ulykken, ifølge US Nuclear Regulatory Commission (NRC), inkludert noen heroiske arbeidere som visste at de utsatte seg for dødelige nivåer av stråling for å sikre anlegget fra videre strålingslekkasjer.
Den fremherskende vinden på ulykkestidspunktet var fra sør og øst, så mye av strålingsrøret reiste nordvest mot Hviterussland. Ikke desto mindre var sovjetiske myndigheter treg med å frigjøre informasjon om alvorlighetsgraden av katastrofen til omverdenen. Men da strålingsnivåene vekket bekymring i Sverige omtrent tre dager senere, var forskere der i stand til å konkludere den omtrentlige plasseringen av kjernekatastrofen basert på strålingsnivåer og vindretninger, og tvang sovjetiske myndigheter til å avsløre hele omfanget av krisen, ifølge USA nasjoner.
I løpet av tre måneder etter Tsjernobyl-ulykken døde totalt 31 mennesker av stråleeksponering eller andre direkte effekter av katastrofen, ifølge Flyktninghjelpen. Mellom 1991 og 2015 ble så mange som 20.000 tilfeller av skjoldbrusktilfeller diagnostisert hos pasienter som var under 18 år i 1986, ifølge en UNSCEAR-rapport fra 2018. Selv om det fremdeles kan være flere tilfeller av kreft som akuttarbeidere, evakuerte og beboere kan oppleve gjennom hele levetiden, er den kjente samlede frekvensen av kreftdødsfall og andre helseeffekter som er direkte relatert til Tsjernobyls strålingslekkasje lavere enn man først fryktet. "Flertallet av de fem millioner innbyggerne som bor i forurensede områder ... mottok veldig små stråledoser som kan sammenlignes med naturlig bakgrunnsnivå (0,1 rem per år)," ifølge en Flyktninghjelpens rapport. "I dag kobler ikke den tilgjengelige dokumentasjonen ulykken sterkt til stråleindusert økning av leukemi eller fast kreft, annet enn kreft i skjoldbruskkjertelen."
Noen eksperter har hevdet at uberettiget frykt for stråleforgiftning førte til større lidelser enn selve katastrofen. For eksempel rådet mange leger i hele Øst-Europa og Sovjetunionen gravide kvinner til å gjennomgå aborter for å unngå å føde barn med fødselsdefekter eller andre lidelser, selv om det faktiske nivået av strålingseksponering disse kvinnene opplevde var sannsynligvis for lavt til å forårsake problemer, ifølge Verdens kjerneforening. I 2000 publiserte FN en rapport om virkningene av Tsjernobyl-ulykken som var så "full av uberettigede uttalelser som ikke har støtte i vitenskapelige vurderinger," ifølge styrelederen for UNSCEAR, at den til slutt ble avskjediget av de fleste myndigheter.
Miljøpåvirkninger
Rett etter at strålingslekkasjene fra Tsjernobyl skjedde, ble trærne i skogsområdene rundt anlegget drept av høye nivåer av stråling. Denne regionen ble kjent som "Red Forest" fordi de døde trærne fikk en lys ingefærfarge. Trærne ble til slutt bulldozert og begravd i skyttergraver, ifølge National Science Research Laboratory ved Texas Tech University.
Den skadede reaktoren ble raskt forseglet i en betong-sarkofag beregnet på å inneholde den gjenværende strålingen, ifølge Flyktninghjelpen. Imidlertid pågår det intens vitenskapelig debatt om hvor effektiv denne sarkofagen har vært og vil fortsette å være inn i fremtiden. Et kabinett som ble kalt den nye Safe Confinement-strukturen begynte byggingen i slutten av 2006 etter stabilisering av den eksisterende sarkofagen. Den nye strukturen, ferdigstilt i 2017, er 843 fot (257 meter) bred, 531 fot (162 m) lang og 356 fot (108 m) høy og designet for å fullstendig omslutte reaktor 4 og den omkringliggende sarkofagen i minst de neste 100 år, ifølge World Nuclear News.
Til tross for forurensning av stedet - og den iboende risikoen ved drift av en reaktor med alvorlige konstruksjonsfeil - fortsatte kjernekraftverket i Tsjernobyl driften for å dekke kraften i Ukraina inntil den siste reaktoren, reaktor 3, ble lagt ned i desember 2000, ifølge til World Nuclear News. Reaktorene 2 og 1 ble lagt ned i henholdsvis 1991 og 1996. Fullstendig avvikling av nettstedet forventes å være fullført innen 2028.
Anlegget, spøkelsesbyene Pripyat og Tsjernobyl, og det omkringliggende landet utgjør en 2600 kvadratkilometer stor "eksklusjonssone", som er begrenset til nesten alle unntatt forskere og myndighetspersoner.
Til tross for farene kom flere mennesker tilbake til hjemmene sine kort etter katastrofen, og noen delte historiene sine med nyhetskilder som BBC, CNN og The Guardian. Og i 2011 åpnet Ukraina området for turister som ønsker å se ettervirkningene av katastrofen på første hånd.
Tsjernobyl i dag
I dag er regionen, inkludert i eksklusjonssonen, fylt med en rekke dyreliv som har trivdes uten innblanding fra mennesker, ifølge National Geographic og BBC. Det er dokumentert blomstrende bestander av ulv, hjort, gaupe, bever, ørn, villsvin, elg, bjørn og andre dyr i de tette skogsområdene som nå omgir det stille kraftverket. Ikke desto mindre er det kjent at en håndfull strålingseffekter, som for eksempel stuntede trær som vokser i sonen med høyest stråling og dyr med høye nivåer av cesium-137 i kroppene.
Området har kommet seg til en viss grad, men er langt fra tilbake til det normale ... Men i områdene rett utenfor eksklusjonssonen begynner folk å flytte på nytt. Turister fortsetter å besøke nettstedet, med besøkstallene som hopper 30-40% takket være en ny HBO-serie basert på katastrofen. Og katastrofen som skjedde i Tsjernobyl resulterte i noen få vesentlige endringer for kjernefysisk industri: bekymring for reaktorsikkerhet økte både i Øst-Europa og i hele verden; de gjenværende RBMK-reaktorene ble modifisert for å redusere risikoen i en annen katastrofe; og mange internasjonale programmer inkludert International Atomic Energy Agency (IAEA) og World Association of Nuclear Operators (WANO) ble grunnlagt som et direkte resultat av Tsjernobyl, ifølge World Nuclear Association. Og over hele kloden har eksperter fortsatt forsket på måter å forhindre fremtidige atomkatastrofer.
Denne artikkelen ble oppdatert 20. juni 2019 av Live Science-bidragsyter Rachel Ross.
