radioloske posljedice cernobila

SVEUILITE U ZAGREBU FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAUNARSTVA

SEMINAR

Radioloke posljedice ernobilaMario incek Voditelj: prof. dr. sc. Nikola avlina

Zagreb, svibanj, 2010. godina

Sadraj1 2 Uvod ..................................................................................................................... 1 Uzroci nesree i isputanja fluenata ..................................................................... 2 2.1 2.2 3 Znaajke reaktora ......................................................................................... 2 Tijek dogaaja ............................................................................................... 6

Procjenjeno isputanje ......................................................................................... 8 3.1 3.2 3.3 3.4 Rane procjene isputanja .............................................................................. 8 Fiziklani i kemijski oblici isputenih fluenata .................................................. 9 Izotopski sastav isputenih fluenata ............................................................ 10 Oblici taloenja ............................................................................................ 11

4

irenje fluenata u okoli na bazi mjerenja .......................................................... 12 4.1 4.2 4.3 4.4 Meteoroloke prilike za vrijeme nesree ..................................................... 12 Koncentracija radionuklida u zraku ............................................................. 13 Taloenje radionuklida u tlu ........................................................................ 13 Kretanje radionuklida u urbanim sreditima ................................................ 15

5

Procjenjene posljedice tada i nakon 20 godina .................................................. 17 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 Radionuklidi na poljoprivrednim povrinama ............................................... 17 Rane posljedice za poljoprivredu ................................................................ 18 Posljedice za ume ..................................................................................... 20 Posljedice oneienja vode ....................................................................... 22 Posljedice za ljudsku populaciju .................................................................. 25Utjecaj doza na titnu lijezdu ....................................................................... 25 Vanjska doza ................................................................................................ 26 Unutarnja doza ............................................................................................. 27 Sadanja i budua ljudska izloenost............................................................ 27

5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4

6

Perspektive u budunosti ................................................................................... 28 6.1 Prognoze za sljedeih 10 godina ................................................................ 29

7 8 9

Zakljuak ............................................................................................................ 30 Literatura: ........................................................................................................... 31 Saetak .............................................................................................................. 32

Uvod

1 UvodNesrea u nuklearnoj elektrani u ernobilu dogodila se neto iza ponoi dana 26.4.1986. g. Prije nesree reaktor je zbog jednog eksperimenta radio u uvjetima za koje nije bio konstruiran. Eksperiment je trebao pokazati koliko se energije moe regenerirati iz inercije turbine nakon neplaniranog ispada. Uzroci nesree nisu tako jednostavni i zahtijevaju analize mnogih faktora, a nesrea je imala za posljedicu isputanje znaajnih koliina radioaktivnih nuklida u atmosferu. Iako se nesrea dogodila pred 24 godine, te su od tada odrane mnoge konferencije i podnesena su mnoga izvjea, ona je i dan danas predmet vanih rasprava. Pogotovo se to odnosi na meunarodne rasprave oko gradnji novih nuklearnih elektrana. Drugi razlozi su ti da se ak ni danas ne mogu tono predvidjeti i odrediti posljedice koje je ta nesrea imala za zdravlje ljudi i koliko jako su radioaktivne tvari utjecale negativno na okoli. Nesrea na nuklearnoj elektrani u ernobilu rezultirala je znatnim osloboenjem radionuklida u atmosferu i uzrokovala veliku kontaminaciju okolia. Velik broj europskih zemalja bio je pogoen radioaktivnim zagaenjem, a meu najvie pogoenim su bile tri bive republike SSSR-a, sada: Bjelorusija, Rusija i Ukrajina. Isputanje radionuklida trajalo je deset dana, a isputeni su bili radioaktivni plinovi, kondenzirani aerosol i velika koliina gorivnih estica. Ukupno isputanje radioaktivnih tvari bilo je oko 14 EBq (od 26. travnja 1986). Razina aktivnosti radionuklida u okoliu postupno je slabila zbog raspada radioaktivnih elemenata. U isto vrijeme, radionuklidi su se rairili u razne okoline: atmosferske, vodene, kopnene i urbane. U ovom radu govorit e se o radiolokim posljedicama nesree na okoli i na ovjeka neposredno nakon nesree, kao i posljedicama koje postoje nakon 20 godina.

1

Uzroci nesree i isputanja fluenata

2 Uzroci nesree i isputanja fluenataPrema izvjeu podnesenom na bekoj konferenciji 1986.g. ustanovljeno je da je mogue objasniti prirodu nesree i opseg rezultirajue strukturalne tete koja je nastala zbog nekontrolirane porasti reaktivnosti. Reeno je bilo da je do toga dolo jer je reaktor u to vrijeme radio u podruju gdje su void koeficijent i koeficijent snage bili nedozvoljeni. U ovakvom stanju reaktor se nalazio zbog toga jer su ga operateri nehotice doveli u ovo podruje pripremajui ga za test, k tome je jo za vrijeme pokusa pumpa smanjivala protok hladioca. Sovjetsko tumaenje izvjea reklo je da su operateri prekrili procedure i pravila. U nedostatku dokaza, nije bilo mogue ispitati primjerenost procedura i pravila odnosno sigurnosnih susava za taj reaktor. Utvrdilo se da je nesrea bila zbroj svih malo vjerojatnih sluajnosti nastalih prilikom naruavanja procedura i pravila.

2.1 Znaajke reaktoraSljedee znaajke reaktora imale su najvei utjecaj na tijek nesree i njezine posljedice: 1. Void koeficijent reaktivnosti Reaktor hlaen kipuom vodom sadri odreenu koliinu vodene pare u jezgri. Mjehurii pare nazivaju se prazninama (engl. void). Void koeficijent je odnos izmeu promjene reaktivnosti i volumena praznina. Moe biti pozitivan ili negativan. Promjena snage reaktora moe izazvati promjenu veliine praznina i time promjeniti reaktivnost koja se mora regulirati ipkama. Omjer ukupne promjene reaktivnosti izazvane promjenom volumena praznina i promjene snage naziva se power koeficijent i takoer moe biti pozitivan ili negativan. Void koeficijent je dominantna komponenta power koeficijenta u RBMK reaktorima, to znai da uvelike ovisi o koliini pare u jezgri. Iako se void koeficijent reaktivnosti mijenjao u irokom pojasu od negativne do pozitivne vrijednosti kao funkcija sastava jezgre i reima rada reaktora, koeficijent snage ostao je negativan u normalnim radnim uvjetima. U vrijeme nesree, void koeficijent reaktivnosti i koeficijent snage bili su pozitivni. 2. Dizajn kontrolnih i sigurnosnih ipki

Kontrolne i sigurnosne ipke reaktora RBMK sputaju se u jezgru reaktora odozgo, osim 24 skraenih ipki koje se umeu prema gore i koje se koriste za jednoliku distribuciju snage u jezgri. Grafitni tap zvan displacer je spojen na svakom kraju apsorbera svake ipke, osim za dvanaest ipki koje se koriste u automatskom nainu kontrole. Donji displacer sprjeava prodor hladioca (vode) u prazni prostor kad se tap povue i tako poveava reaktivnost koju unosi tap. Grafitni displacer svake ipke RBMK reaktora je, u vrijeme nesree, bio povezan sa svojim tapom preko teleskopa. Vodom ispunjen prostor od 1,25 m odvajao je displacer od apsorbirajuu ipku. Dimenzije ipke i istiskivaa su bile takve da je, kada se potpuno izvadio tap, istiskiva je sjeo centralno unutar tog podruja s ostatkom od 1,25 metara vode na oba kraja. Po primitku scram signala, koji uzrokuje 2


pad potpuno povuenog tapa, voda se maknula iz donjeg dijela kanala, to je rezultiralo unoenjem pozitivne reaktivnosti u donjem dijelu jezgre. Amplituda pozitivnog scram efekta ovisi o prostornom rasporedu gustoe snage i reimu rada reaktora. 3. Brzina sputanja sigurnosnih ipki Ukupno vrijeme sputanja sigurnosnih ipki (scram ipke) bilo je 18 s. Uzrok sporog sputanja je uzak prostor gibanja ipke to je rezultiralo time da je hladioc djelovao kao priguiva i usporavao sputanje ipke. 4. Regulacija snage

RBMK-1000 reaktor je bio opremljen dvama sustavima regulacije snage. Prvi je bio kontrolni sustav za distribuciju gustoe snage (PPDDCS) s detektorima u jezgri. Drugi je bio kontrolni sustav koji je imao detektore smjetene unutar i izvan jezgre u spremniku lateralnog biolokog tita. Dva sustava trebala su se nadopunjavati. PPDDCS je bio dizajniran za kontrolu relativne i apsolutne distribucije snage u rasponu od 10-120% nominalne vrijednosti i za kontrolu ukupne snage reaktora u rasponu od 5-120% nominalne vrijednosti. Sustav kontrole reaktora sadrao je sustave lokalnog automatskog upravljanja i lokalne automatske zatite(LAC-LAP). LAC-LAP sustavi primili su signale iz unutarnjih detektora i poveali snagu 10% iznad nominalne. Kontrola na niim razinama snage ovisila je iskljuivo o vanjskim detektorima. Kada je reaktor radio na maloj snazi s PPDDCS sustavom i LAC-LAP sustavi su bili iskljueni, u jezgri nije bilo instrumenata na raspolaganju. Operatori su se morali uglavnom osloniti na vanjske monitore za donoenje odluka koje su utjecale na ukupnu snagu i prostornu raspodjelu. Meutim, vanjski detektori nisu mogli ukazati na raspodjelu neutronskog toka unutar jezgre. tovie, oni nisu mogli ukazati na prosjenu aksijalnu raspodjelu toka jer su svi oni smjeteni na sredini ravnine jezgre. Operatori nisu imali velikog iskustva s tolikom nejednolikosti gustoe snage u jezgri. 5. Instrumentacija za signalizaciju granice reaktivnosti Raunala i instrumentacija za odreivanje granice reaktivnost za RBMK-1000 reaktor nalazila se oko 50 m od kontrolne konzole. Sustav prikupljanja podataka primio je podatke od oko 4000 mjernih mjesta. Sustav je koriten za povremeni izraun djelatne granice reaktivnosti(ORM), to je dodatna reaktivnost koja nastaje ako su sve kontrolne i sigurnosne ipke povuene. Ovom sustavu potrebno je oko 10-15 min da proe kroz sva mjerenja i izrauna ORM. Sustav je bio osmiljen kako bi dao smjernice operatoru za kontrolu raspodjele gustoe snage u normalnom pogonu reaktora, a koriten je u tu svrhu u sprezi sa sustavom za praenje distribucije prostorne snage. 6. Veliina jezgre reaktora Veliina reaktorske jezgre (7 m visine, promjera 11,8 m) RBMK-1000 reaktora, uzrokuje to da je lanana reakcija u jednom dijelu jezgre vrlo slabo povezana s onom u drugim, udaljenim, dijelovima. To dovodi do zahtjeva za kontrolu prostorne raspodjele snage gotovo kao da postoji nekoliko neovisnih reaktora u jezgri. Ova situacija u ekstremnim uvjetima moe biti vrlo nestabilna, jer male prostorne preraspodjele reaktivnosti mogu uzrokovati velike prostorne preraspodjele snage. 3


Jedna od manifestacija ove nepovezanosti jezgre je da se neposredno prije nesree lanana reakcija u gornjoj i donjoj polovici reaktora odvijala gotovo samostalno. Prilikom sputanja kontrolnih i sigurnosnih ipki pod tim okolnostima, pozitivan scram efekt je mogao uzrokovati da donji dio jezgre postane nadkritian i preusmjeriti neutrone brzo prema dolje, bez obzira na distribuciju neutrona neposredno prije sputanja ipki. 7. Mogunost diverzifikacije sigurnosnih sustava, zaustavljake komande i alarmi U ernobilu je postojale su mogunosti za operatore da runo onemogue odreeni sigurnosni sustav, premoste automatski scram trip i resetiraju ili ponite razne signale alarma. To se moglo napraviti prespajanjem icom na dostupnom terminalu. Operativne procedure doputale su takve zahvate pod nekim okolnostima. 8. Pothlaivanje hladioca RBMK reaktor je reaktor u kojem je doputeno vrenje vode. Hladioc ulazi u reaktor odozdo kao voda, pothlaena ispod temperature vrenja, a vrenje poinje na nekoj udaljenosti du puta kroz jezgru. Analiza i eksperiment su pokazali da je veliina pothlaenosti vode vrlo vana za stabilnost kipuih reaktora. Ako pothlaenost padne blizu nule, kljuanje poinje gotovo na ulazu u jezgru, a zbog void koeficijenta reaktivnosti, reaktivnost postaje vrlo osjetljiva na ulaznu temperaturu hladioca. Nadalje, budui da nema velike promjene temperature hladioca izmeu pumpe i ulaza u jezgru, temperatura vode u pumpi je blizu kljuanja. Zbog toga se pumpanje moe osjetno smanjiti ili se moe ak i zaustaviti u potpunosti pod odreenim okolnostima (proces se naziva kavitacija). 9. Primarni rashladni krug RBMK-1000 reaktor sadri dvije neovisne primarne rashladne petlje od kojih svaka hladi polovicu reaktora. Svaka petlja ima etiri pumpe od koijih se tri koriste u normalnom radu, a etvrta slui kao rezerva ako je jedna od tri u uporabi mora biti zatvorena. Svaka pumpa ima kapacitet od 5500 do 12.000 m3/h. Hladioc otputen iz svake od tri crpki alje se do zajednikog spremnika, a zatim na 22 spremnika koji dalje distribuiraju hladioc u svakoj polovici reaktora. Iz tih spremnika protok se distribuira na pojedinane tlane cijevi koje sadre nuklearno gorivo. Kljuanje se javlja kad rashladno sredstvo prolazi kroz tlane cijevi. Smjesa vode i pare se provodi preko cijevi na dva paralelna horizontalna razdjelnike u svakoj petlji. Para izlazi s vrha svakog separatora u dva spremnika pare iz kojih prelazi na turbine. Kondenzat iz turbine u svakoj petlji oblikuje tok pojne vode generatora pare. U normalnim uvjetima, protok svake pumpe je 8000 m 3/h. Normalno je temperatura na ulazu jezgre 270C, a temperatura na izlazu je 284C pri tlaku od 7 Mpa. Neposredno prije poetka nesree u ernobilu, svih osam pumpi je radiloe. etiri su se napajale sa turbine koja je ostala raditi, a etiri su se napajale sa mree. Koritenje svih osam pumpi povealo je rashladni protok iznad protoka nazivnim uvjetima pune snage, smanjujui ve nizak sadraj pare u jezgri. Nizak sadraj pare u jezgri smanjio je faktor trenja za protok hladioca. Osim toga, zbog nie snage reaktora u to vrijeme, hladioc je na ulazu je tek neto malo bio hladniji od onog na izlazu. Ovi uvjeti su doveli do poetka vrenja blizu dna jezgre. Pod prevladavajuim uvjetima, void koeficijent reaktivnosti je bio jako pozitivan, a jezgra je bila u stanju 4


vee osjetljivosti na promjenu void koeficijenta. Osim toga, na viim protocima dolazi se blie granice kavitacije u pumpi. Kad je turbina ispala, etiri pumpe su poele usporavati usporedno padanju brzine vrtnje turbine. Smanjeni protok u jezgri uzrokovao je porast pare u jezgri i porast void koeficijenta odnosno time i reaktivnosti, to je jednim dijelom uzrok nesree. Tu ostaje pitanje da li se daljnji protok smanjio ili se ak prekinuo zbog kavitacije u pumpama. Komisije Odbora SSSR-drave za nadzor sigurnosti u industriji i Nuklearne energije (SCSSINP) zakljuila je da nije dolo do kavitacije u pumpama. Na samom kraju, pozitivni void koeficijent RBMK reaktora uzrokovao je veliku osjetljivost reaktora na protok primarnog hladioca u okolnostima nesree. 10. Kontejnment RBMK reaktori imaju lokalizirane kontjnmente. To znai da se pojedini dijelovi reaktora i primarnog kruga nalaze u posebnim malim zatvorenim prostorima, od kojih je svaki namijenjen za zatitu od oteenja primarnog kruga samo unutar granica za taj prostor. Reaktorska jezgra lei unutar kuita ije bone strane slue i kao zatita. Dno kuita je teka ploe na kojoj je jezgra, a na vrhu se nalazi poklopac od 2000 tona. Gorivni kanali prodiru u donju i gornju plou i zavareni su za njih. Pojedini zatvoreni prostori1 unutar reaktora su spojeni s bazenima koji slue za smanjenje tlaka. Cijeli taj kontejnment moe izdrati pritisak ako se ispusti para iz oba kanala. Simultano oteenje veeg broja kanala moe stvoriti dovoljno visok pritisak koji bi mogao podii poklopac i tako potrgati ostatak gorivnih kanala.

1

Osobina kakvu imaju kipui reaktori u zapadnim zemljama

5


Slika 1. Shematski prikaz postrojenja RBMK 1: jezgra reaktora, 2: gorivni kanal; 3: in-core instrumentacija; 4: pojne cijevi; 5: separator pare ; 6: downcomer; 7: ulazni header; 8: glavna cirkulacijska pumpa, 9: bypass, 10: visoki tlak header; 11: stop ventil, 12: raspodjelna grupa headera; 13: parni header; 14: ventil za izbacivanje pare, 15: sustava za lokalizaciju nesree; 16: spremnik vode za ECCS; 17: tlanik;18: turbogenerator; 19: kondenzator; 20: separator vlage; 21: kondenzatna pumpa; 22: predgrijac; 23: deaerator; 24: pumpa za pojnu vodu; 25: elektrine pumpa; 26: predgrijac; 27: prikupljanje kondenzata; 28: separator vlage; 29: kontroler razine; 30: ECCS hidraulini akumulator; 31: ECCS pumpa;32: ECCS header, 33: ECCS brzodjelujui ventili; 34: limiter curenja.

2.2 Tijek dogaaja(1) Izolacija rashladnog sustava ECCS (14:00:00, 25. travnja) Blokiranje ECCS-a bilo je krenje procedura. Meutim, noviji podaci potvruju da je blokiranje ECCS-a u stvari bilo dozvoljeno od strane glavnog inenjera i da je ta ovlast dana za testove koji su doveli do nesree i bila je ak odobren korak u postupku ispitivanja. Mora se znati da je elektrana radila na pola snage oko 11 sati prije s blokiranim ECCS-om. To ak i nebi bio prekraj da je 11 sati rada na pola snage bio dio planiranih ispitivanja, to nije bilo tako. (2) Minimalna dozvoljena operativna snaga reaktora (23:10:00, 25. travnja) Izjava u INSAG-1 (str. 15) kae da kontinuirani rad ispod 700 MW (th) je zabranjeno podruje rada zbog problema s termohidraulikom nestabilnosti. Meutim to nije bilo propisano niti u dizajnu, niti u regulatornim ogranienja niti u uputama za uporabu.

6


(3)

Transfer od lokalne do globalne kontrole snage (0:28:00, 26. travnja)

INSAG-1 Izvjee opisuje strmoglav pad snage do 30 MW (th) zbog pogreke operatera. Nedavna izvjea ukazuju na to da nije bilo takve pogreke; izvjea SCSSINP komisije (Dodatak I, Sekcija 1 - 4,6, 1 - 4,7) navode nepoznate uzroke i nemogunost kontrole snage, a Dyatlov, bivi zamjenik glavnog inenjera, reako je da sustav nije radio ispravno. (4) Blokiran signal ispada turbogeneratora (01:23:04, 26. travnja) Dogaaj dogodio u 00:43:27, a ne u 01:23:04 kako se navodi u INSAG-1. Ovaj signal bio je blokiran u skladu s operativnim procedurama i ispitnom procedurom i SCSSINP ne podrava krivnju operativnog osoblja. U svijetlu novih informacija o pozitivnim scram efektu, izjava da bi taj signal spasio reaktor ne stoji. (5) Naruena reaktivnost (1:00:00, 26. travnja) INSAG vjeruje da operator nije znao vrijednost reaktivnosti jer je SKALA (raunalo koje je raunalo reaktivnost) bilo nepouzdano u kritinom dijelu testa. Vjerojatno je bio svjestan da je nastavio rad u uvjetima poveanja Xe u reaktoru koji je smanjivao reaktivnost. Operatori su bili navikli na donju granicu reaktivnosti jer je ona bila vana za kontrolu prostorne distribucije snage u reaktoru, ali nisu bili svjesni da injenice porasta pozitivnog void koeficijenta. (6) Iskljuena zatita za razinu pare u reaktoru (1:19:00, 26. travnja) Postojale su 2 razine zatite za nisku razinu pare jedna na 600 mm, a druga na 1100 mm, ovisno o razini snage. Operateri su onemoguili potonju razinu i prekrili pravila. Meutim, zatita na nioj razini pare ostala je omoguena tijekom pokusa. Ostaci reaktora broj 4 su zatoeni unutar velike betonske konstrukcije u kojoj postoje ureaji za nadzor zraenja i temperature, kompleksni niz filtera zbog radioaktivnih plinova, rezervoari sa bornom kiselinom kako bi se zaustavila daljnja mogua nuklearna lanana reakcija i tekui duik kojim se hladi jezgra reaktora. Unitena struktura reaktora nadzire se kamerama.

7

Procjenjeno isputanje

3 Procjenjeno isputanjeNesrea na nuklearnoj elektrani u ernobilu rezultirala je znatnim osloboenjem radionuklida u atmosferu i uzrokovala veliku kontaminacije okolia. Velik broj europskih zemalja bio je pogoen radioaktivnim zagaenjem, a meu najvie pogoenim su bile tri bive republike SSSR-a, sada Bjelorusija, Ruska Federacija i Ukrajina. Razina aktivnosti radionuklida u okoliu postupno je slabila zbog radioaktivnog raspada. U isto vrijeme, radionuklidi su se rairili u razne okoline atmosferske, vodene, kopnene i urbane. Vlasti tadanjeg SSSR-a nesreu nisu odmah obznanile. Meutim, isputanja su bila toliko velika da je prisutnost fisijskih produkata ubrzo otkrivena u skandinavskim zemljama, i retrospektivni izrauni moguih putanja ukazali su da je do nesree dolo u bivem SSSR-u.

3.1 Rane procjene isputanjaUkupno isputanje radioaktivnih tvari bilo je oko 14 EBq (od 26. travnja 1986.g.), u kojem je 1,8 EBq otpadalo na 131I; 0,085 EBq na 137Cs i druge radioizotope cezija; 0,01 EBq 90Sr i 0,003 EBq radioizotopa plutonija. Plemeniti plinovi doprinijeli su 50% ukupnom oslobaanju radioaktivnosti. Rane procjene iznosa 137Cs isputenog nakon nesree su napravljene na temelju zranih radiokemijskih mjerenja oneienih dijelova biveg SSSR-a. Ova procjena pokazala je da isputeno oko 40 PBq (1 106 Ci). Procjene isputanja su preciznije obraene tijekom godina i trenutna procjena govori da je isputeno oko dva puta vie 137Cs nego li su to iskazale ranije procjene, to jest 80 PBq. Veinu radionuklida koji su bili isputeni u veim koliinama karakterizira relativno kratko vrijeme poluraspada dok su radionuklidi s dugim vremenom poluraspada uglavnom puteni u malim koliinama. U ranijem periodu nakon nesree, radionuklid od veeg znaaja bio je 131 I , a poslije se vie brige vodilo o 137Cs. Do 2005.g. veina radionuklida isputenih nesreom raspali su se ispod granica zabrinutosti. U interesu e kroz nekoliko desetljea biti stanje 137Cs i u malo manjoj mjeri 90Sr. Potonji je vaniji za zonu u blizini nuklearne elektrane u ernobilu. U duljem periodu (stotine i tisue godina) jedini nuklidi koji e biti u interesu razmatranja su plutonijevi izotopi. Jedini radionuklid za koji se oekuje da e njegova razina porasti u nadolazeim gidinama je 241Am koji nastaje rapadom 241Pu. Trebat e 100 godina da bi se dosegnula maksimalna razina americija nastalog iz plutonija.

8


Slika 2. Dnevno isputanje radioaktivnog materijala

3.2 Fizikalni i kemijski oblici isputenih fluenataRadionuklidi isputeni iz reaktora bili su u obliku plinova, kondenziranih estica i estica goriva. Prisutnost estica goriva je vana karakteristika nesree. Oksidacija nuklearnog goriva je osnovni mehanizam za formiranje estice koja je otila u okoli. Manje oksidirane estice goriva su formirane kao rezultat poetne eksplozije i putene su prvenstveno prema zapadu. Vie oksidirane i topljive estice prevladavale su u daljnjem isputanju koje je pogodilo mnoga druga podruja. Tijekom oksidacije i irenja nuklearnog goriva, dogodilo se isparavanje nekih radionuklida.Nakon hlaenja poetnog oblaka, hlapljivi radionuklidi ostali su u plinovitoj fazi, dok su manje hlapljivi radionuklidi kondenzirani na esticama graevinskog materijala, ai i praine. Kemijske i fizike forme radionuklida u isputanju su bile odreene hlapljivou njihovih spojeva i uvjetima unutar reaktora. Radioaktivani spojevi s relativno visokim tlakom pare (prvenstveno izotopi inertnih plinova i joda u razliitim kemijskim oblicima) su izbaeni u atmosferu u plinovitoj fazi. Izotopi elemenata, na primjer cerija, cirkonija, niobija i plutonija su puteni u atmosferu ponajprije sa esticama goriva. Ostali radionuklidi: izotopi cezija, telurija, antimona i ostalih pronaeni su i u esticama goriva i kondenziranim esticama. Relativni udjeli kondenziranih estica i estica goriva nataloenih na odreenom mjestu mogu se procijeniti iz omjera aktivnosti radionuklida iz razliitih klasa isparavanja. Gorivne estice su inile najvaniji dio u isputanju u blizini elektrane. Radionuklidi kao to su 95Zr, 95Nb, 99Mo, 141,144Ce, 154,155Eu, 237,239Np, 238-242Pu, 241,243 Am i 242,244Cm su puteni iskljuivo u matrici gorivnih estica. Vie od 90% aktivnosti 89,90Sr i 103,106Ru isputeno je takoer u gorivnim esticama. Udio 90Sr, 154 Eu, 238Pu, 239,240Pu i 241Am i udio samog nuklearnog goriva nakupljenog izvan zone ernobilske nuklearne elektrane je nedavno procijenjeno na samo 1,5% 0,5% to je polovica iznosa koji je ranije procijenjen. Kemijski i radionuklidni sastav gorivnih estica je slian sastavu ozraenog nuklearnog goriva, ali s niim udjelom hlapivih radionuklida, veom oksidacijom urana, a specifina je i prisutnost raznih primjesa, posebice u povrinskom sloju estica. Nasuprot tome, kemijski i radionuklidni sastav kondenziranih estica jako varira. Specifina aktivnost radionuklida u tim esticama odreena je samom graom 9


estice kao i trajanjem procesa kondenzacije i ostatne temperature. U radionuklidnom sadraju nekih estica dominirali su samo jedan ili dva nuklida, na primjer 103,106Ru ili 140Ba/140La. Udaljenost na koju su dospjeli radionuklidi u atmosferi odreena je oblikom radionuklida koji su bili isputeni. ak je i najmanja estica goriva koja se sastoji od jednog zrnca kristala nuklearnog goriva relativno velika (do 10 m) i velike gustoe (8-10 g/cm3). Zbog svoje veliine, one su dospjele samo nekoliko desetaka kilometara daleko od nesree. Vee nakupine estica naene su samo unutar nekoliko kilometara udaljenosti od elektrane. Iz tog razloga, nakupljanje takvih radionuklida se smanjivalo s porastom udaljenosti od oteenog reaktora. Nasuprot tome, znaajano taloenje plinovitih radionuklida i malih kondenzibilnih estice dogodilo se ak na tisue kilometara daleko od ernobila. estice rutenija su naene diljem Europe. Na udaljenosti od stotinu kilometara od ernobila nakupljeni 137Cs je bio u iznosu od 1 MBq/m2. Druga vana karakteristika isputanja je topljivost isputenih fluenata u vodi. Topljenje odreuje pokretljivost i bioraspoloivost deponiranih radionuklida u tlima i povrinskim vodama. U isputanju koje je analizirala meteoroloka postaja u ernobilu od 26.4. do 5.5.1986.g. s periodom uzorkovanja od 24 h, koliina vodotopivih oblika 137Cs kretala se od 5% pa do vie od 30%. Koliina vodotopivih oblika 90Sr, 26. travnja, iznosila je samo oko 1% ukupne koliine; ova vrijednost poveala se na 5-10% u narednim danima. Mala topljivost 137Cs i 90Sr bilzu elektrane ukazuje na to da su estice goriva bile veliki dio isputenih fluenata ak i na 20 km od nesree. Na manjim udaljenostima udio topljivih oblika cezija i stroncija je oito bio manji zbog prisutnosti veih estica. Na veim udaljenostima je udio topljivih kondenziranih estica bio vei. Na primjer, 1986. je u Velikoj Britaniji skoro sav dospjeli cezij bio vodotopiv.

3.3 Izotopski sastav isputenih fluenataNajiscrpnja mjerenja povrinske aktivnosti napravljena su za 137Cs. Brojke za ostale nuklide (134Cs, 136Cs, 131I, 133I, 140Ba/140La, 95Zr/95Nb, 103Ru,106Ru, 132Te, 125Sb and 144Ce), iskazane su kao omjer prema referentom nuklidu - 137Cs. Ovi omjeri ovise o lokaciji zbog : razliitog svojstva taloenja gorivnih estica, aerosola i plinovitih radionuklida mijenjanja sastava radionuklida s obzirom na vrijeme od isputanja. Ovi omjerni nisu niti konstantni tijekom dueg vremena. Ovisno o vremenu isputanja i odgovarajuim uvjetima za vrijeme isputanja ( na primjer temperatura jezgre) bile su znaajne promjene u omjerima nakon nesree. Prvi oblak, koji se pomicao prema zapadu, nosio je fluente koji su nastali tijekom eksplozivne faze, kada izloena jezgra nije bila tako vrua kao u kasnijim fazama. Drugi oblak, koji je putovao na sjever i sjeveroistok, nosio je fluente iz jezgre koja je postajala sve toplija, dok se trei oblak kretao uglavnom jug i nosio je fluente iz jezgre s temperaturom iznad 2000C; na takvim su temperaturama bili otputeni i manje hlapivi radionuklidi, kao to su molibden, stroncij, cirkonij, rutenij i barij. Tijekom ove faze isputanja povealo se i isputanje radionuklida joda. Mjesta nakupljanja cezija pojavila su se u daljim zonama Bjelorusije, u Kalugi, Tuli i podruju Orela u Rusiji. Sastav nataloenih 10


radionuklida u svim tim visoko ozraenim mjestima bio je slian. Omjeri razliitih radionuklida prema 137Cs prikazani su u sljedeoj tablici. Tabela 1. Relativna aktivnost radionuklida u odnosu na cezij-137 u 1986.g. Relativna aktivnost u odnosu na cezij-137 Zapadni Sjeverni Juni Mjesta nakupljanja oblak oblak oblak cezija Stroncij-90 28,5g 0,5 0,13 1,5 0,014 Cirkonij-95 64d 5 3 10 0,06 Molibden-99 66h 8 3 25 0,11 Rutenij-103 39,35d 4 2,7 12 1,9 Telurij-132 78h 15 17 13 13 Jod-131 8,02d 18 17 30 10 Cezij-137 30g 1 1 1 1 Barij-140 12,79d 7 3 20 0,7 Cerijum-144 284,8d 3 2,3 6 0,07 Neptunij-239 2,355d 25 7 140 0,6 Plutonij-239 24400g 0,0015 0,0015 Aktivnosti zapadnog i sjevernog oblaka takoer su bile gotovo identine, ali u suprotnosti sa junim oblakom. Sve aktivnosti su se smanjivale s poveanjem udaljenosti, to nije bio sluaj i za 132Te/137Cs. Smanjenje aktivnosti s udaljenou je oko tri puta bilo manje od aktivnosti cezija za 95Zr i 144Ce, dva puta manje za 99Mo i 140 Ba odnosno jedanput manje za 90Sr i 103Ru. Za omjer 131I/137Cs postojao je samo blagi pad unutar 200 km, dok je pad za faktor etiri zabiljeen na vie od 1000 km udaljenost. Nuklid Vrijeme poluraspada

3.4 Oblici taloenjaRadioaktivno isputanje rezultiralo je dugoronom kontaminacijom tisua naselja u SSSR-u i naselja u nekim drugim europskim zemljama te. Zraenje stanovnika dogaalo se na 2 naina: kako zbog vanjskog gama zraenja tako zbog potronje kontaminirane hrane. U blizini nuklearne elektrane, gradovi Pripyat i ernobil i neka druga manja naselja bila su podvrgnuta znaajnoj kontaminaciji iz radioaktivnog oblaka u suhim meteorolokim uvjetima, dok su udaljenija naselja znatno pogoena zbog oborina u vrijeme prolaska radioaktivnog oblaka. Kad su radioaktivni fluenti dospjeli na naselja, izloene povrine kao to su travnjaci, parkovi, ulice, krovovi i zidovi postali su kontaminirani radionuklidima. Na razinu aktivnosti i elementarni sastav radioaktivnih fluenata su znaajno utjecali: mehanizam taloenja, mokro taloenje s oborinama ili suho taloenje s atmosferskim mijeanjima, difuzijom i kemijskom adsorpcijom. Povrine kao to su stabla, grmovi, travnjaci i krovovi postali su relativno vie zagaeni u suhim uvjetima nego kad su padale oborine. U vlanim uvjetima su horizontalne povrine, ukljuujui zemljita i parkove, dobile najvie razine kontaminacije. Posebno visoke razine aktivnosti 137Cs su pronaene oko kua gdje je kia morala transportirati radioaktivni materijal s krovova na zemlju.

11

irenje fluenata u okoli na bazi mjerenja

4 irenje fluenata u okoli na bazi mjerenja 4.1 Meteoroloke prilike za vrijeme nesreeZa vrijeme nesree vrijeme je u skoro cijeloj Europi bilo pod utjecajem anticiklone. Na visinama od 700-800 m i na 1500 m podruje nuklearne elektrane je bilo na jugozapadnoj periferiji zone visokog atmosferskog tlaka sa sjeverozapadnim kretanjem zranih masa brzinom od 5-10 m/s. U zoru je mijeanje slojeva zraka bilo na visini od oko 2500 m. To je rezultiralo brzim mijeanjem estica u zraku u sloju mijeanja i disperzijom oblaka na razliitim slojevima na visini mijeanja. Daljnje irenje estica dospjelih isputanjem unutar 700-1500 m sloja zraka dogodilo se kada je zrana masa krenula prema sjeveroistoku, s povremenim skretanjem prema sjeveru, tako da to prvo otkrile skandinavske zemlje. Zrak pri tlu se 26. travnja kretao prema zapadu i sjeverozapadu i dosegao Poljsku i skandinavske zemlje 27.-29. travnja. U junoj i zapadnoj Ukrajni, Republici Moldaviji, Rumunjskoj, Slovakoj i Poljskoj vrijeme je bilo pod utjecajem niskog gradijenta polja tlaka. Sljedeih dana ciklona se preselila polako prema jugoistoku, a gradijent polja niskog tlaka rairio se po veem dijelu europskog sektora biveg SSSR-a. Kasnije se isputanje iz reaktora prenosilo preteno u smjeru jugozapada i juga do 7-8 svibnja. Tijekom prvih pet dana nakon nesree, smjer vjetra se promijenio kroz sve strane svijeta. U nekoliko dana nakon nesree radijacija u zraku iznad Europe, Japana i SAD-a ukazala je na prisutnost radionuklida na visini od ak 7000 m. Snaga eksplozije, snano mijeanje zranih masa zbog oluja blizu ernobila i prisutnost toplih fronti zraka izmeu ernobila i Baltika, sve to je dovelo do irenja radionuklida do takvih visina. Za bolje razumijevanje sloenih meteorolokih prilika Borzilov i Klepikova proveli su izraune nekoliko puta s pretpostavljenim unosom aktivnosti. Visina izvora je na 1000 m u 14:00 (GMT) 28. travnja, a kasnije 500 m. Rezultati prorauna za est vremenskih razdoblja (GMT) s razliitim uvjetima rasprenja pokazali su gibanje fluenata: (1) Od poetka nezgode do 12:00 (GMT)26. travnja: prema Bjelorusiji, Litvi, Kaliningradu regija (Ruske Federacije),vedskoj i Finskoj (2) Od 12:00 na 26. travanj u 0:00 27. travnja: od Polessye, preko Poljske i onda na jugozapad. (3) Od 12:00 na 27. travnja-29. travanj: u Gomel (Bjelorusija), Bryansk (Ruska Federacija), a zatim na istok. (4) 29. travnja-30. travnja: u regije Sumy i Poltava (Ukrajina) i prema Rumunjskoj. (5) 1.-3. svibnja: na jug preko Ukrajine, Crnog mora do Turske. (6) 4.-5. svibnja: prema zapadnoj Ukrajini i Rumunjskoj, a zatim u Bjelorusiju Atmosferske oborine imaju vanu ulogu u odreivanju da li bi prostor mogao biti tee kontaminiran. Padanje kie (kia pada kroz zagaeni zrak masu) je vaan mehanizam u donoenju isputenog materijala na zemlju. Osobito je znaajna heterogenost u taloenju radioaktivnih materijala jer ovisi o prisutnosti ili odsutnosti 12


oborina za vrijeme prolaska oblaka. Takoer, postoje razlike o tome kako uinkovito se razliiti radionuklidi ili kemijski oblici istih radionuklida mogu apsorbirati u kii ili ih kia moe isprati u tlo.Bilo je mnogo oborina nakon nesree koje su dovele do velikog taloenja na podrujima daleko reaktora. U sluaju suhog taloenja, razine kontaminacije bile su nie, ali smjese radionuklida koje su dospjele u vegetaciju su bile znatno obogaene s jodovim izotopima. U sluaju mokrog taloenje, radionuklidni sadraj je bio slian onome u radioaktivnom oblaku.

4.2 Koncentracija radionuklida u zrakuKoncentracije aktivnosti radioaktivnih materijala u zraku izmjerene su na mnogim lokacijama u bivem SSSR-u i u cijelom svijetu. Primjeri takvih aktivnosti su koncentracije u zraku za dvije lokacije: ernobil i Baryshevka, Ukrajina. Lokacija meteoroloke postaje za prikupljanje podataka u ernobilu je bila malo vie od 15 km jugoistono od ernobilske nuklearne elektrane. Poetne koncentracije lebdeih materijala bile su vrlo visoke, ali su se smanjile u dvije faze. Dolo je do brzog pada kroz nekoliko mjeseci, no i do postupnog smanjenja tijekom nekoliko godina. Tokom dueg vremena, postaja u ernobilu je biljeila dosljedno viu koncentraciju aktivnosti nego postaja u Baryshevki (oko 150 km jugo-istono od ernobilske nuklearne elektrane). Iako se aktivnost smanjivala tijekom godina, u ljetu 1992.g. dolo je do primjetnog porasta zbog umskih poara koji su se dogodili u Bjelorusiji i Ukrajini.

4.3 Taloenje radionuklida u tluKao to je prije spomenuto, mjerenja estica u zraku poduzeta su neposredno nakon nesree na irem podruju. Najvie se mjerila razina cezija na tlu u nekoliko zemalja. Cezij je izabran zato jer se najlake moe mjeriti i radioloki je vaan. Taloenje 137Cs koje je jednako 37 kBq/m2 (1 Ci/km2) je izabrano kao privremena minimalna razina kontaminacije, jer: (A) ta razina bila je oko deset puta vea od taloenja isputanja, i137

Cs u Europi od ukupnog

(B) na toj razini ljudska doza u prvoj godini nakon nesree bila je oko 1 mSv i smatra se da je radioloki vana. Poznavanje obujma i prostorne raspodjele taloenja je vano u definiranju veliine nesree, predvianju budue razine vanjske i unutarnje doze, te odreivanju koje su nune mjere protiv zraenja. Osim toga,mnogo uzoraka tla prikupljeno je i analizirano u radiolokim laboratorijima. Tako velike koliine podataka prikupljane su i nakon toga objavljene u obliku atlasa koji pokriva sve bitno dijelove Europe. Drugi atlas napravljen u Ruskoj Federaciji obuhvaa europski dio biveg SSSR-a.

13


Tabela 2. Podruja kontaminirana cezijem-137 u 1986.g. Podruje kontaminirano cezijem-137 u km2 37-185 kBq/m2 Rusija Bjelorusija Ukrajina vedska Finska Austrija Norveka Bugarska vicarska Grka Slovenija Italija Moldavija 49800 29900 37200 12000 11500 8600 5200 4800 1300 1200 300 300 60 185-555 kBq/m2 5700 10200 3200 555-1480 kBq/m2 2100 4200 900 >1480 kBq/m2 300 2200 600 -

Jasno je iz tablice da su tri zemlje najjae pogoene nesreom bile Bjelorusija, Rusija i Ukrajina. Od ukupne aktivnosti 137Cs od oko 64 TBq (1,7 MCi) koja je pogodila europski teritorij u 1986, Bjelorusija dobila 23%, Ruska Federacija 30% i Ukrajina 18%. Meutim, zbog kiovitih uvjeta bila su kontaminirana i podruja u Austriji, Finskoj, Njemakoj, Norvekoj, Rumunjskoj i vedskoj. Odmah nakon nesree, veina zabrinutost je bila usmjerena na kontaminaciju hrane s 131I. Naalost, zbog brzog vremena raspada 131I nakon taloenja, nije bilo dovoljno vremena za prikupljanje dovoljnog broja uzoraka za detaljne analize. Isprva je pretpostavljeno da bi se mogla pretpostaviti korelacija izmeu taloenja 131I i 137Cs. Meutim, ova pretpostavka se nije pokazala valjanom. Do jo nedavno prikupljani su i analizirani uzorci tla za 129I koji ima vrijeme poluraspada od 16 106 godina , a u malim koliinama moe se izmjeriti samo pomou spektrometarskog akceleratora mase. U vrijeme nesree bilo je 15 3 atoma 129I za svaki atom 131I. Ovaj omjer omoguuje bolju procjenu taloenja 131I za svrhu analize doze zraenja koju su primili ljudi. U usporedbi sa 137Cs, (a) isputeno je manje 90Sr iz reaktora i (b) stroncij je manje hlapljiv od cezija. Tako je prostorni opseg taloenja 90Sr bio puno vie ogranien na podruja u blizini nuklearna elektrana nego li je to sluaj za 137Cs.

14


Koliine plutonija koje su dospjele na tlo iznosile su 3,7 kBq/m 2 (0,1 Ci/km2) su unutar CEZ2.

4.4 Kretanje radionuklida u urbanim sreditimaZbog vremenskih procesa kao to su oborine i topljenje snijega, te ljudskih djelatnosti kao to su pranje i ienje ulica, promet radionuklidi su se odvojili od povrina na kojima su se nataloili i transportirani su unutar naselja. Kontaminirano lie i iglice sa stabala i grmlja uklonjeni su iz naselja nakon sezonskog opadanja lia, a radionuklidi koji su bili na asfaltu i betonskim podovima su isprani i uklonjeni putem kanalizacijskog sustava. Ovi prirodni procesi i ljudske aktivnosti znatno su smanjili doze zraenja u naseljenim i rekreacijskim podrujima tijekom 1986, ali i u nadolazeim godinama. Openito, vertikalne povrine kue nisu podlegle istom stupnju taloenja kroz kiu kao to su to horizontalne povrine - krovovi. Gubitak kontaminacije sa zidova nakon 14 godina iznosi 50-70% od ukupne poetne kontaminacije. Razina kontaminacije krovova u Danskoj smanjila se nakon 14 godina 60-95% od one prvobitno prisutne. Nasuprot tome, razina cezija na asfaltnim povrinama znatno se smanjila, openito, sada ima manje od 10% cezija u odnosu na prvobitno nakupljeni. Samo mali dio cezija povezan je s bitumenom u asfaltu; najvie je povezan s tankim slojem praine na ulici, koji e na kraju biti isprana. Mjerenja izvrena u 1993 u gradu Pripyatu u blizini ernobila, tj. nuklearne elektrane pokazala su visoku ostatnu razinu cezija na cesta. Meutim, ovaj grad je evakuiran u ranoj fazi nesree, a time je i promet bio ogranien. Nekih 5-10% cezija u odnosu na prvobitno nataloenog, ini se da je vrsto vezano na betonske poploane povrine i nema zabiljeenih znaajanih padova u proteklih nekoliko godina. Ispiranje na horizontalnim tvrdim povrinama je, kako se i oekivalo, u pravilu bre u podrujima s vie prometa. Jedna od posljedica ovih procesa je sekundarna kontaminacija sustava otpadnih voda sustavi i skladinih prostora mulja, to je zahtijevalo posebne mjere ienja. Openito, radionuklidi u tlu nisu prenijeti na druge urbane sredine, ali su migrirali dolje u tlo zbog prirodnih procesa ili zbog mijeanja tla tijekom kopanja vrtova, povrtnjaka i parkova. Gama zraenje iz radionuklida pohranjenih u urbanoj sredini doprinijelo je vanjskom izlaganju ljudi. U usporedbi s dozama na otvorenim poljima, doza unutar naselja je znatno manja zbog apsorpcije fotona u graevinskim objektima, posebno onima od opeke i betona. Najmanje doze uoene su unutar zgrada, a posebno na viim katovima objekata. Zbog radioaktivnog raspada poetne smjese radionuklida, ispiranje sa vrstih povrina i tla se kao i doza u zraku postupno smanjivalo s vremenom u tipinim urbanim podrujima.

2

CEZ Chernobil Exclusion Zone

15


Drugi relevantni parametar je vremenska ovisnost veliine doze u zraku u urbanim lokacijama u odnosu na otvoreno polje. Dok su za mjesta kao to su parkovi ili travnate plohe faktori lokacije relativno konstantni, vrijednosti za tvrde povrine kao to su asfalt se znatno smanjuju s vremenom. Slino vrijeme ovisnosti je pronaeno u drugim zemljama. Trenutano, u veini naselja koja su pogoena radioaktivnom kontaminacijom nakon nesree u ernobilu, doza u zraku iznad vrstih povrina vraa se na stanje prije nesree. Visoke doze u zraku mogu se izmjeriti uglavnom u podrujima gdje je tlo ostalo netaknuto. Najvii nivo urbane radioaktivne kontaminacije se nalazi u Pripyatu, to je 3 km od ernobilske nuklearne elektrane, a njegovi stanovnici su preseljeni u nezagaenia podruja u roku 1,5 dana od nesree.

Slika 3. Tipina distribucija cezija-137 na razliitim povrinama; (a) suho taloenje; (b) mokro taloenje

16

Procjenjene posljedice tada i nakon 20 godina

5 Procjenjene posljedice tada i nakon 20 godinaUbrzo nakon nesree, u polumjeru od 30 km oko reaktora osnovana je zona iskljuenosti (CEZ). Daljnje premjetanje stanovnitva provedeno je u narednim mjesecima i godinama u Bjelorusiji, Rusiji i Ukrajini. Na kraju je evakuirano i premjeteno 116 000 osoba. Ukupna povrina tla s nataloenim 137Cs u koliini od 0,6 MBq/m2 (15 Ci/km2) i vie u 1986 iznosila je 10300 km 2, ukljuujui i 6400 km2 u Bjelorusiji, 2400 km2 u Rusiji i 1500 km2 u Ukrajini. Na tim zagaenim podrujima bilo je ukupno 640 naselja s oko 230 000 stanovnika. Mjesta sa zagaenjem 137Cs od 1 Ci/km2 (37 kBq/m2) na vie klasificiraju se kao radioaktivno oneiena prema zakonima o socijalnoj zatiti u tri najvie pogoene zemlje.

5.1 Radionuklidi na poljoprivrednim povrinamaRadioaktivni elementi ponaaju se drugaije u okoliu. Neki, kao to su cezij, jod i stroncij su ekoloki mobilni i prijenose se pod odreenim uvjetima na prehrambene proizvode. Nasuprot tome, radionuklidi s niskom topljivosti, kao to su aktinoidi, relativno su nepokretni i uglavnom ostaju u tlu. Glavni put kruenja radionuklida i mogui putevi kojima mogu doi do ljudi prikazani su na slici.

Slika 4. Kruenje radionuklida u prirodi Mnogi faktori utjeu na opseg u kojem se radionuklidi prenose kroz zemljane putove. Ako je prijenos visok u odreenom okoliu, moe se rei da je okoli radioekoloki osjetljiv jer takav prijenos moe dovesti do relativno visoke radioloke izloenosti. Od radionuklida nakupljenih nakon nesree, za vrijeme kratke poetne faze (od nula do dva mjeseca), joda je najvie vaan s obzirom na njegovu izloenost 17


putem poljoprivrednih i prehrambenih lanaca. Meutim, na dui rok je najznaajniji cezij (u puno manjoj mjeri i stroncij). Radioekoloka osjetljivost na cezij je openito via u poluprirodnim ekosustavima nego u poljoprivrednim ekosustavima, ponekad i za nekoliko redova veliine. Ta je razlika uzrokovana nizom faktora. Vani su u nekim prirodnim ekosustavima razliiti fizikalno-kemijski procesi u tlima (nedostatak konkurencije izmeu cezija i kalija, to rezultira viom stopom prijenosa cezija u ekosustavima siromanim hranjivim tvarima) i prisutnosti specifinih puteva hranidbenog lanca, to dovodi do vrlo kontaminirane proizvodnje iz poluprirodnih ekosustava. Takoer, umska tla su razliita od poljoprivrednog tla. Ona imaju jasnu vieslojno-vertikalnu strukturu koju karakterizira uglavnom sloj gline siromane mineralima na koju se nadovezuje sloj bogat organskim tvarima. Nasuprot tome, poljoprivredno tlo u pravilu sadri manje organske tvari i vee koliine gline. Radioaktivni materijal isputen nesreom kontaminirao je velike povrine zemlje i imao veliki utjecaj na poljoprivredne i prirodne ekosustave, ne samo unutar biveg SSSR-a, ve i u mnogim drugim zemljama u Europi. U zemljama biveg SSSR, hrana i proizvodni sustavi koji su postojali u vrijeme nesree mogu se podijeliti u dvije vrste: velike kolektivne farme i male privatne farme. Kolektivne farme rutinski primjenjuju rotaciju tla s oranjem i gnojidbom za poboljanje produktivnosti. Tradicionalne male privatne farme rijetko primjenjuju umjetna gnojiva, no zato esto koriste stajnjak za poboljanje prinosa. Obino imaju jednu ili, najvie, nekoliko krava, a proizvode mlijeko uglavnom za osobnu potronje. Reim ispae privatnih poljoprivrednih gospodarstava je u poetku bio ogranien na koritenje ograninog dijela zemljita koje nije koristilo kolektivnim farmama, ali danas postoje kvalitetniji panjaci. U zapadnoj Europi, siromana tla koriste se uveliko za poljoprivredu, uglavnom za ispau preivaa (npr. ovca, koza, jelena i goveda). Takva podruja ukljuuju alpske livade i brdovita podruja koja su zapravo organska tla u zapadnoj i sjevernoj Europi.

5.2 Rane posljedice za poljoprivreduU vrijeme nesree, vegetacija je u pogoenim podrujima bila u razliitim fazama rasta, ovisno o geografskoj irini i nadmorskoj visini. U poetku su suho taloenje na biljnim listovima i oborine bili glavni mehanizmi kojima je vegetacija postala kontaminirane. U kasnijim fazama dominantna je bila kontaminacija preko korijena. Najvia koncentracija aktivnosti radionuklida u veini namirnica se dogodila u 1986. U poetnoj fazi, 131I je radionuklid zbog kojeg je vladala velika zabrinutost,a mlijeko je bilo glavn pridonositelj za unutarnje doze. To je bilo zato to radioaktivni jod bio isputen u velikim koliinama i nataloio se na biljakama koje su pasle krave. Radioaktivni jod je bio u potpunosti apsorbiran u kravljim crijevima, a zatim se naglo prenio na titnjau ivotinje i mlijeko (u roku od jedan dan). Tako se maksimalna vrijednost apsorbiranog joda dogodila brzo nakon taloenja krajem travnja ili poetkom svibnja 1986., ovisno o tome kada se taloenja pojavljuju u razliitim zemljama. U ovom periodu, u bivem SSSR-u i nekim drugim europskim zemljama, aktivnost 131I u mlijeku premaila je nacionalne propise i do nekoliko stotina ,odnosno tisua Bq po litri. Nema dostupnih podataka o trendu kretanja koncentracije aktivnosti 131 I u mlijeku u prvih nekoliko dana zbog toga jer su postojali drugi prioriteti nakon nesree u snano pogoenim podrujima SSSR-a. Ipak, podaci su dostupni za 18


razdoblje koje zapoinje dva tjedna nakon nesree iz regije oko Tule i pokazuju eksponencijalni pad koncentracije aktivnosti 131I u mlijeku u odnosu na 137Cs.

Slika 5. Relativna aktivnost joda-131 (u odnosu na cezij-137 u zemlji) u mlijeku Ova krivulja se moe ekstrapolirati natrag do prvog dana i moe se procjeniti poetna koncentracija aktivnosti 131I u mlijeku. U rano proljee u sjevernoj Europi krave i koze jo nisu bile na ispai, pa je u tim dijelovima bila mala kontaminacija mlijeka jodom. Meutim, u sjevernim dijelovima SSSR-a, Njemake, Francuske, i dijelovima june Europe ispaa je ve bila poela i u tim se dijelovima biljei jaa kontaminacija mlijeka. Radioaktivnost 131I u mlijeku smanjuje se sukladno poluraspadu joda od etiri-pet dana, ali i zbog smanjenja koncentracije joda na biljkama. Ovo smanjenje koncentracija dogodilo se s prosjenim poluperiodom raspada od 9 dana za jod i 11 dana za cezij. Lisnato povre takoer je bilo kontaminirano na svojoj povrini, a takoer je doprinjelo utjecaju zraenja na ljude zbog prehrambenog lanca. Prijenos mnogih drugih radionuklida na mlijeko koji su bili prisutni u okoliu, tijekom rane faze nesree bio je nizak. Ovo je svojstveno zbog sporog prijenosa ostalih elemenata u crijevima, ali i zbog niske bioraspoloivosti elemenata jer su ostali u okviru estice goriva. Ipak, zabiljeene su i neke visoke koncentracije, posebice ona 110Ag na jetri preivaa.

19


Slika 6. Dubinska raspodijela cezija i stroncija u zemlji Vie stope vertikalne migracije 90Sr se mogu promatrati u pjeskovitom tlu ili pjeanom tlu s ilovaom gdje je organski sadraj manji od 1%. Openito, najvei postotak vertikalnih migracija 90Sr pojavljuje se u uvjetima gdje tlo nije homogeno. To se dogaa u poplavnim nizinama rijeka, gdje tlo nije strukturalno formirano (humusni pijesak), u obradivim zemljitima i u tlu u kojem su organski slojevi uklonjeni, primjerice na mjestima umskih poara i na pjeskovitim lokacijama s niskim sadrajem organske tvari ( 10 MBq/m2, na nekim lokacijama izmeu 10 i 50 kBq/m2 to je bio tipini raspon kontaminacije cezijem za nekoliko zemalja u zapadnoj Europi. Od nesree u ernobilu postalo je oito da se prirodna dekontaminacija uma odvija izuzetno sporo. Osloboenje od 137 Cs u umskim ekosustavima je manje od 1%, to znai da bez ovjekove intervencije, s obzirom na vrijeme poluraspada cezija od 30 godina, trajanje oneienja uma bi moglo potrajati. Unato injenici da su apsolutni prirodni gubici cezija iz ume mali, recikliranje cezija unutar ume je dinamian proces u kojem se prijenosi pojavljuju u sezoni ili na dui rok izmeu biotikih i abiotikih komponenti ekosustava. Kako bi se olakalo odgovarajue dugorono gospodarenje umama, potrebno je pouzdano razumijevanje tih procesa prijenosa. Vie podataka o takvim procesima dobiveno je iz eksperimenata i terenskih mjerenja, a mnogi od tih podataka su se koristiti za razvoj matematikih modela. ume u SSSR-u koje su se nalazile uz putanju prvog radioaktivnog oblaka su kontaminirane prvenstveno kao posljedica suhog taloenja, a dalje, u zemljama kao to su Austrija i vedska, dogodilo se mokro taloenje to je rezultiralo znaajnim aritima kontaminacije. Druga podruja u SSSR-u, kao to su Mogileva regija u Bjelorusiji i Brjansk, ali i neke druge regije u Rusiji, takoer su bili kontaminirani putem taloenja s kiom. Kronjasta i visoka stabla, posebno na rubovima uma, su uinkoviti filteri atmosferskog oneienja svih vrsta. Primarni mehanizam kontaminacije stabala nakon nesree u ernobilu je direktno skupljanje cezija na kronjama gdje se skupilo izmeu 60% i 90% poetnih fluenata. U radijusu od 7 km od reaktora dolo je do vrlo visoke razine kontaminacije na borovima koji su primili smrtonosne doze zraenja smjesom kratko i dugoivuih radionuklida. Gama zraenje u tim danaima nakon nesree bilo je i do 5 mGy/h. Izraunata apsorbirana doza gama zraenja iznosila je 80-100 Gy u iglicama borova. Ovo malo umsko podruje postalo je poznato kao Crvena uma zbog toga to je drvee koje je odumiralo postalo crvenkastosmee boje i ta je pojava bila najlake primjetan utjecaj zraenja na organizme u tom podruju. Kontaminacija stabala je brzo smanjena zbog ispiranja kiom i prirodnim otpadanjem lia i iglica. Mogue je da se dogodila i 21


apsorpcija cezija na listovima,no to je teko izmjeriti direktno. Pod kraj ljeta 1986.g. na stablima je ostalo 15% poetnog cezija, a do ljeta 1987.g. se kontaminacija dodatno smanjila na oko 5%. U okviru otprilike godine dana glavnina cezija prela je sa kronji stabala na tlo. Tijekom ljeta 1986.g. poveana je kontaminacija umskih plodova kao to su gljive i bobiasto voe to je dovelo do poveane kontaminacije umskih ivotinja kao to su jelen i los. U vedskoj su koncentracije losova cezijem premaile 2 kBq/kg dok su one u srna bile jo vee. Nakon to su ume postale oneiene cezijem, njegovo daljnje irenje je ogranieno. Procesi malih razmjera preraspodjele koncentracije cezija su uglavnom uzrokovani poarima, erozijama, i otjecanjem. No, nijedan od tih procesa nee rezultirati ni u kojem sluaju znaajnom migracijom cezija sa lokacije poetnog taloenja. Prediktivni modeli ponaanja cezija u umama imaju ulogu kvantificirati strujanja i distribucije cezija u ekosustavu kroz vrijeme. Prognoze se mogu napravti za odreene ekoloke imbenike kao to su drvo i jestivi proizvodi (npr. gljive).

Slika 8. Predviena aktivnost cezija u drvu za razliite vrste umskog tla i stabala izraunata pomou raunalnih modela za isputanje od 1 kBq/m2 (1, 2: automorfna tla, 3, 4: semihidromorfna tla, 1, 3: poetne dobi stabala: 20 godina, 2, 4: poetne dobi stabala 80 godina) Slika prikazuje predvianje aktivnosti cezija u drvu za dvije razliite vrste umskih ekosustava sa dvije dobne kategorije stabala. Ovo ilustrira vanost vrste tla i stupnja razvoja stabla za vrijeme taloenja. Prognoza za 50 godina za borove ume u Zhytomyru (regija Ukrajine, oko 130 km jugozapadno od ernobila) pokazuje velik stupanj varijabilnosti u predvianja napravljenima pomou 11 razliitih modela. Iako su podaci prikupljeni sa jedne lokacije, neodreenost podataka i modela uvjetuje teko predvianje buduih kretanja kontaminacije u umama.

5.4 Posljedice oneienja vodeRadioaktivni materijal iz ernobila dospio je i u povrinske vode u mnogim dijelovima Europe. Veina radioaktivnih padalina zavrila je u slivu rijeke Pripyat koja ini vanu komponentu Dnjeparskog slivnog sustava (jedan od veih sustava u

22


Europi). Najvie koncentracije radionuklida su uoene u rijeci Pripyat u ernobilu, gdje je aktivnosti 131I bila i do 4440 Bq/L. Tabela 3. Koncentracije radionuklida u rijeci Pripyat Nuklid Cezij-137 Cezij-134 Jod-131 Stroncij-90 Barij-140 Molibden-99 Rutenij-103 Rutenij-106 Cerijum-144 Cerijum-141 Cirkonij-95 Niobij-95 Plutonij-241 Plutonij-239,240 Maksimalna koncentracija (Bq/L) 1591 827 4440 30 1400 670 814 271 380 400 1554 420 33 0,4

Mjerenja raspodjele radionuklida pokazala su da je snaga adsorpcije rasprenih estica poveavala sljedeim redoslijedom: 90Sr, 137Cs, transuranijski elemenati (239/240Pu, 241Am). Postoji mogunost da prirodni organski koloidi mogu utjecati na stabilnost transuranijskih elemenata u povrinsim vodama i na njihov transport iz oneienog tla, meutim takvi koloidi imaju manji uinak na 90Sr i137Cs.

Slika 9. Mjeseni prosjek aktivnosti 90Sr i 137Cs u rijeci Pripyat

23


Nakon nesree osobito se vodila briga oko zagaenja vodoopskrbe iz podruja uz Dnjepar koje je pokrivalo udaljenosti od oko 1000 km do Crnog mora. Druge velike rijeke u Europi, kao to su Rajna i Dunav, takoer su bile pod utjecajem radioaktivnih padalina, no kontaminacije u tim rijekama nisu bile radioloki znaajne. Poetne koncentracije radionuklida u rijenim vodama u dijelovima Bjelorusije, Rusije i Ukrajine bile su relativno visoke u usporedbi s drugim europskim rijekama i sa sigurnosnim propisima za radionuklide u vodi za pie. Tijekom prvih nekoliko tjedana nakon nesree, aktivnosti u rijenim vodama su brzo pale zbog fizikog raspadanja kratkoivuih izotopa i apsorpcije radionuklida na slivnim tlima i u sedimentima na dnu rijeka. Dugoivui 137Cs i 90Sr glavna su komponenta kontaminacije vodenih ekosustava. Iako su koncentracije ovih nuklida na poetku bile male, privremeno poveanje aktivnosti u vrijeme poplavljivanje rijeke Pripyat uzrokovalo je veliku zabrinutost u podrujima koja su koristila vodu iz tog sliva. Ribolovno podruje oko ernobila pokriva podruje od priblino 23 km2 i sadri oko149 106 m3 vode. Nalazi se izmeu bive nuklearne elektrane i rijeke Pripyat. Ukupni inventar radionuklida u ribnjaku je vie od 200 TBq (oko 80% ine 137Cs, 10% 90 Sr, 10% 241Pu i manje od 0,5% ima 238Pu, 239Pu, 240Pu i 241Am), a sedimenti koji se nalaze duboko na dnu sadre najvie radioaktivnosti. Godinji tok 90Sr iz ribolovnih jezera pomou podzemne vode u rijeku Pripyat se procijenjuje na 0,37 TBq. To je 1030 manje od ukupnih godinjih tokova stroncija u rijeku Pripyat u posljednjih nekoliko godina. Koncentracije radionuklida u ribnjacima su trenutno niske 1-2 Bq/L.

Slika 10. Mjeseni prosjek koncentracija stroncija i cezija u ribnjacima Jezera i akumulacije su bile kontaminirane taloenjem radionuklida na povrini vode i prijenosom radionuklida iz okolnih slivova. Koncentracija radionuklida u vodi je brzo pala u rezervoarima i jezerima koja imaju znaajan priljev i odljev vode (otvoreni jezerski sustavi). U nekim sluajevima koncentracija cezija u jezerima ostala je relativno visoka zbog otjecanja iz organskih tla. Osim toga, unutarnji ciklus cezija u zatvorenim jezerskim sustavima (jezera s malo priljeva i odljeva vode) doveli su do znatno vee koncentracije cezija nego to je obino bilo u otvorenim jezerima i rijekama. U 1996.g. u jezerima Kozhanovskoe i Svyatoe u Rusiji aktivnost stroncija je bila 1,5 Bq/L, a cezija 20 Bq/L, to je prekomjerna doza u usporedbi s propisima u Rusiji koji dozvoljavaju aktivnost cezija od 11 Bq/L.

24


Bioakumulacija radionuklida (posebno cezija) u ribama rezultirala je poveanom aktivnou koja je u nekim sluajevima bila znaajno iznad doputene razine. U nekim jezerima u Bjelorusiji, Rusiji i Ukrajine ti problemi nisu nestali ni danas i mogu se nastaviti u budunosti. U dnjeparskom slivu u Ukrajini, ribolovom se uhvati vie od 20.000 tona ribe godinje. U nekim dijelovima zapadne Europe, posebice dijelovima Skandinavije, koncentracije cezija u ribi su jo uvijek relativno visoke. Tabela 4. Radionuklidi uzeti iz uzoraka u Crnom moru u razdoblju::1998-2001.g. Cezij-137 Morska voda (Bq/m3) Pijesak i koljke (Bq/kg) Alge (Bq/kg) koljke (Bq/kg) Riba (Bq/kg) 14-29 0,9-8 0,2-2,3 0,3-1,7 0,2-6 Stroncij-90 12-28 0,5-60(koljke) 0,4-0,9 0,02-3,2 0,02-0,7 Plutonij-239, 240 (2,4-28)x10-3 (80-140)x10-3 (9-14)x10-3 (1,5-2,5)x10-3 (0,3-0,5)x10-3

Pomorski sustavi najblie ernobilu su Crno more i Baltiko more, udaljeni samo stotinu kilometara. Budui da je prosjeno taloenje u tim morima bilo relativno nisko i zahvaljujui velikom razvodnjavanju u marinama, koncentracije radionuklida su znatno nie nego u slatkovodnim sustavima.

5.5 Posljedice za ljudsku populacijuU analizi doza zraenja za stanovnitvo,mogu se razlikovati tri perioda: Prva godina nakon nesree je najznaajnija s toke gledita radiolokog utjecaja. Dozu u ovoj prvoj godini je teko procijeniti zbog trajanja i nejednolike raspodjele isputanja, brzih promjena u izotopnom sadraju i vrsti zraenja zbog raspada radionuklida, a treba uzeti u obzir i djelotvornost zatitnih mjera. U razdoblju 1987-1991, utjecaj zraenja uvelike je odreen 137Cs i 134Cs, vanjskom i unutarnom izloenosti, slubenim ogranienjima i samoograniavanju stanovnitva prema pojedinim aktivnostima, te opsenim protumjerama koje su ukljuivale preseljenja i dekontaminaciju. Razdoblje 1992-1995 je u biti slino drugom razdoblju, ali je opseg zatitnog djelovanja smanjen. 5.5.1 Utjecaj doza na titnu lijezdu Do lipnja 1986, 131I je bio jedan od glavnih radionuklida koji je doprinosio zraenju stanovnitva. Prema istraivanjima 1,7 Ebq od ukupno 3,1 Ebq joda u jezgri je nesreom bilo puteno u zrak. Iako je vrijeme poluraspada joda relativno malo i radioaktivni izotopi joda su nestali nakon nekoliko tjedana nakon nesree, ipak je i kratka izloenost bila dovoljna za pojavu raka titne lijezde. Veliki broj mjerenja aktivnosti 131I u titnjai pokazao je iroke varijacije (oko dva reda veliine) izmeu 25


individualnih doza, ak i unutar istih naselja. Najvie doza naeno je kod djece. Kontaminacija mlijeka radioaktivnim jodom bila je est uzrok izloenosti titnjae. Prosjena doza u titnoj lijezdi kod male djece na podrujima s najviom kontaminacijom bila je 3 Gy, a kod neke djece koja su bila evakuirana iz nekih naselja u Bjelorusiji doza je ak premaila 10 Gy. 5.5.2 Vanjska doza Tijekom prve godine nakon nesree, dva glavna izvora su odgovorna za vanjsku izloenost stanovnitva: radioaktivni oblak i radioaktivno ispadanje po tlu, vegetaciji i zgradama. Ocjena, provedena u nekoliko zemalja, govori da su vanjske doze uzrokovane gama-zraenjem iz radioaktivnih oblaka u prolazu imale mali doprinos na vanjsku izloenost. Prema procjenama ovaj doprinos je bio najvie oko 3% vanjske doze u prvoj godini. Vanjski doza procijenjena je pomou tri vrste podataka: karakteristika polja gama-zraenja karakteristika ljudskog ponaanja u tom podruju koeficijenata pretvorbe gama-zraenja na dozu pojedincima

Modeli za procjenu doze uzeli su u obzir faktore kao to su: radioaktivno taloenje na tlu, radioaktivni raspad radionuklida, vertikalna migracija dugoivuih radionuklida u tlu, prisutnost snijega i ostali faktori u nasljenim podrujima. Osim toga, rekonstrukcija vanjskog izlaganja provedena je 1986-1995 u naseljima s razliitom depozicijom 137Cs (40-4000 kBq/m2). Ova rekonstrukcija vanjske doze ukljuivala je mjerenje pojedinaih doza pomou termoluminiscentnih dozimetara i mjerenje lokalne doze u ulicama, dvoritima, vrtovima i kuama. Rezultati dobiveni sa ove dvije metode su prilino slini, ali drugi pristup omoguuje tonije odrediti doze zraenja za podskupine populacije, ali i utjecaj ivotnog stila pojedinca na dozu koju je dobio. Analiza ovih podataka pokazuje dobru korelaciju s povrinskom kontaminacijom cezijem. Kritine skupine ljudi su bile one koje rade u umama i poljoprivredi. Efektivne vanjske doze na stanovnike zgrada su bile manje od polovice od stanovnitva koje je ivjelo u kuama predgraa. Tabela 5. Efektivne vanjske doze cezija-137 (Sv po kBq/m2) Godine Drava 1986 1987-1995 1996-2056 1986-2056

ruralno urbano ruralno urbano ruralno urbano ruralno urbano Bjelorusija Rusija Ukrajina 32 15 16 11 6 36 21 26 13 11 33 31 32 16 13 100 67 74 40 32

26


5.5.3 Unutarnja doza Od ljeta 1986, interne doze uglavnom su uzrokovane unoenjem namirnica kontaminiranih 134Cs, 137Cs i 90Sr, te udisanjem plutonija i 241Am s esticama praine. Doprinos 90Sr na unutarnje doze, uzrokovane uglavnom unoenjem 137Cs s hranom, je trenutano zanemariv, ali je predvieno poveanje u budunosti. Unutarnje doze zraenja zbog 90Sr ocijenjene su prema koncentraciji u glavnim komponentama prehrane i rezultatima mjerenja specifine aktivnost u urinu. Procjene godinjih efektivnih unutarnjih doza plutonija izmeu 1986.g. i 1992.g. u Rusiji iznosile su 25 Sv. Razine efektivnih doza u kritinim skupinama (operateri) su bile oko 5-6 puta vee. Za stanovnike Kijeva gornja procjena doivotne doze od plutonija i 241Am je 18 Sv. 5.5.4 Sadanja i budua ljudska izloenost Skupina predstavnika osam agencija UN-a pod vodstvom Meunarodne agencije za nuklearnu energiju te ruske, ukrajinske i bjeloruske vlade je u svojem izvjeu iz 2005. godine objavila da je neposredno od samoga zraenja preminulo 50 ljudi, veinom spasioca koji su umrli par mjeseci nakon katastrofe. Od izloenosti zraenju predvia se da je bilo 4.000 umrlih, meutim u provedenoj studiji su postojale odreene nesigurnosti o raznim faktorima. Brojke i podaci koji su navedeni u studiji govore da je bilo mogue kako je dodatnih 5.000 smrti nakon nesree takoer povezano sa zraenjm ljudi u jako kontaminiranim podrujima. Ova istraivanja zanemarila su veliki broj Europljana koji su dobili vrlo niske doze zraenja. Reagiranje na niske doze zraenja ostaje neizvjesno; pretpostavlja se da bi moglo biti linearno. Ako je linearno, postoji mogunost da se jo nekoliko desetaka tisua smrti moe pripisati zraenju. Predvianja efektivne doze za razdoblje 1996-2056 su 2-3 puta manja od ve primljene doze za razdoblje 1986-1995. Osim toga, unutarnja doza koja je ve akumulirana u razdoblju 1986-1995 ini oko 90-95% od 70-godinje interne doze (1986 - 2056). Nasuprot tome, vanjska doza ve akumulirana u razdoblju 1986-1995 ini samo 60% 70-godinje vanjske doze. Meutim, prognoze za vanjsku i unutarnju dozu za radzoblje 1996-2056 raunale su se sa 70-95% i 5-30% od ukupne efektivne doze za to razdoblje, ovisno o tipu tla i uz pretpostavku prestanku protumjera od 1996.g. Pretpostavlja se da radionuklid 137Cs nestaje iz prirodnih prehrambenih proizvoda samo radioaktivnim raspadom. Dakle, kod ljudi koji konzumiraju velike koliine umskih plodova, smanjivanje cezija bit e za 2-3% godinje, a unutarnja doza akumulirana izmeu 1996 i 2056 e biti jednaka 30-40 puta dozi akumuliranoj u 1995.g. S druge strane, kod ljudi koji ne konzumiraju umske plodove, doza cezija e se smanjiti 3-7% godinje, a unutarnje akumulirane doze izmeu 1996 i 2056 e biti jednake 15-30 puta dozi akumuliranoj u 1995.g.

27

Perspektive u budunosti

6 Perspektive u budunostiGlavni cilj buduih dravnih akcija u pogoenim podrujima je ekonomska i socijalna obnova zagaenih podruja. Korektivne mjere moraju omoguiti lokalnom stanovnitvu, a posebno poljoprivrednicima siguran rad i ivot u tim podrujima. Da bi se postigao postupni povratak proizvodnih objekata u ekonomski ciklus, potrebna su znatna ulaganja. Kao rezultat radioekolokog nadzora, oekuje se da bi neki fondovi mogli biti preusmjereni na nove industrijske projekte i poljoprivredni razvoj. Programi obnove moraju stvoriti dovoljno atraktivne uvjete za mlae radne snage, posebice inenjere i kvalificirani radnike. Glavna nastojanja obnove moraju se usredotoiti na zagaena podruja gdje ive ljudi. Zbog vanosti poljoprivrednog sektora u zagaenim podrujima, prvi cilj je postii proizvodnju koja zadovoljava nacionalnim doputene razine aktivnosti. Potrebno je, ali i posve je mogue stvoriti uvjete u kojima oneienja okolia nee rezultirati iskljuenjem vanih prehrambenih sastojaka iz potronje. Za potencijalno kontaminirano mlijeko, na primjer, mogue je poboljanje kultiviranih panjaka i koristiti neke spojeve koji e na sebe vezati cezij. Korisno je u nastavaku optimizirati protumjere za smanjenje razine radionuklida u poljoprivrednim proizvodima, u skladu sa rezultatima cost-benefit analize. Ogranienja na potronju umskih proizvoda, kao to su gljive, bobiasto voe i meso divljai, treba nastaviti pod uvjetom da je mogue nadzirati sve ove stavke. Veu ulogu moge igrati preporuke javnosti da koriste najbolje metode (u radiolokim terminima) za preradu prirodnih prehrambenih proizvoda. Dugorone protumjere koje se dalje provode ukljuuju ponovno nastanjivanje ljudi i dekontaminaciju naseljenih i proizvodnih povrina. Preseljenje je vrlo skupa protumejra, no ve postojei zakona i dalje e omoguiti budue preseljenje iako je zatitni uinak marginalan u smislu izbjegavanja doza zraenja. Meutim, drutvenopolitiki i psiholoki imbenici mogu pridonijeti odlukama o preseljenjima za sljedeih nekoliko godina. Dekontaminacija se moe nastaviti na veini drutveno vanih suelja. Cilj je smanjenje vanjske doze zraenja i poboljanje socijalnih i psiholokih uvjeta. Socijalno i ekonomsko stanje ljudi koji ive i rade u kontaminiranim podrujima uvelike ovisi o dravnim subvencijama. No, unato pomoi koju nude dravni programi osjea se pad ivotnog standarda u veini oneienih podruja. Takvo stanje e se gotovo sigurno pogorati zbog daljnjeg smanjenja dravne pomoi u budunosti, posebno ako nee biti ponovne uspostave regionalnog financiranja. Gospodarski oporavak i drutveni razvoj tih podruja bit e vezan za stabilizaciju i daljnji odrivi razvoj gospodarstva. Zbog toga protumjere moraju biti optimizirane unutar okvira sadanjeg smanjenja financiranja, a naknada e se prekinuti u onim podrujima gdje je zraenje zadovoljavajue.

28

Perspektive u budunosti

6.1 Prognoze za sljedeih 10 godinaSadanja i budua radioaktivnost u CEZ potjee od dugoivuih radionuklida i ona e se polako smanjivatiti kroz postepeni raspad radionuklida. Stoga je za oekivati da e uinci zraenja imaju tendenciju smanjivanja s vremenom. Prijenos radionuklida vodom i vjetrom ili ekstremnim vremenskim uvjetima kao to su poplave, tornada, vjetar s kiom, pjeane oluje, umski poari nee dovesti do dugorone kontaminacije izvan zone iskljuenja. Podruje u zoni iskljuenja pokriveno umama etinjaa i listaa e se poveati na 65-70% cijele zone. Podruje livada i movara e biti znatno manje i postupno e ih zamijeniti ume. Te e promjene uspostaviti stabilan i relativno otporan sloj vegetacije. Kao rezultat unitenja vodenih sustava odvodnje i izgradnje brana, razina podzemnih voda e porasti, i movarno podruje e zauzimati 10-15% ili vie teritorija. Svijet ivotinja e se stabilizirati u pogledu broja umskih ivotinjskih vrsta s poveanjem broja predatora. S obzirom na nepostojanje lova i krivolova ostat e sauvani povoljni uvjeti za velik broj vrsta sisavaca. Rast njihovog broja e se znaajno usporiti u usporedbi s rastom u prvoj fazi. U sluaju ponovne uspostave poljoprivrede u zoni iskljuenja razvit e se stabilna zajednica lankonoaca. Pozitivni uvjeti za razvoj i razmnoavanje korisnih kukaca i odsutnost upotrebe pesticida dovest e do poveanja njihove uloge u regulaciji prirodnih i poljoprivrednih zona.

29

Zakljuak

7 ZakljuakMnogo se govori da do nesree u ernobilu praktiki nije niti trebalo doi. No, nedovoljnim razumijevanjem rada reaktora i nepoznavanjem veliina posljedica pokusa dolo je do jedne od najveih nesrea u povijesti ovjeanstva. Nesreom su isputeni mnogi radioaktivni fluenti koji su dospjeli u okoli i time ugrozili ivot biljaka, ivotinja i ovjeka. Hitne intervencije za saniranje posljedica uzele su ivot 50 ljudi (vatrogasaca, spasioca), a kasnije su od posljedica zraenja uoeni trendovi porasta bolesti kod ljudi (rak) od kojih je umrlo jo dest tisua ljudi. Biljni i ivotinjski svijet takoer se promijenio, neke vrste drvea su odumrle, neke preivjele, meutim kontaminacija je jo uvijek ostala na nekim podrujima prevelika za normalan ivot. Zbog prevelikog vremena poluraspada cezija i stroncija neka podruja (grad Pripyat) jo su uvijek mjesta velike radioaktivnosti i nisu povoljna za ivot. Takoer prevelika koncentracija joda koja se nala u prirodi, dospjela je u ribe, mlijeko i razliite druge prehrambene proizvode koji vie nisu bili jestivi zbog prevelikih doza za ovjeka. Od gospodarskih djelatnosti najvie je stradala poljoprivreda koja ne moe proizvoditi hranu zbog prevelike kontaminacije jo uvijek ostalih radioaktivnih elemenata u zemlji. Socijalno i ekonomsko stanje ljudi koji ive i rade u kontaminiranim podrujima uvelike ovisi o dravnim subvencijama. No, unato pomoi koju nude dravni programi osjea se pad ivotnog standarda u veini oneienih podruja. Takvo stanje e se gotovo sigurno pogorati zbog daljnjeg smanjenja dravne pomoi u budunosti, posebno ako nee biti ponovne uspostave regionalnog financiranja. Gospodarski oporavak i drutveni razvoj tih podruja bit e vezan za stabilizaciju i daljnji odrivi razvoj gospodarstva. Na temelju ove nesree nuklearna sigurnost je dola do novih velikih spoznaja i iskustava. Institucije koje se bave sigurnou nuklearnih elektrana postroile su kriterije sigurnosti i uvele neke nove mjere za licenciranje nuklearnih reaktora. Danas je sigurnost nuklearnih reaktora na velikoj razini, meutim posljedice nesree u ernobilu uvijek su tu da podsjete kako se samo sustavnim planiranjem i voenjem brige o sigurnosti mogu izbjei nesree ijih posljedica nismo ni svjesni.

30

Literatura:

8 Literatura:1. International Nuclear Safety Advisory Group. THE CHERNOBYL ACCIDENTUPDATING OF INSAG-1 INSAG-7. Be: IAEA. 1992 2. International Atomic Energy Agency (IAEA). PRESENT AND FUTURE ENVIRONMENTAL IMPACT OF THE CHERNOBYL ACCIDENT. Be: IAEA. 2001 3. International Atomic Energy Agency (IAEA). Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and their Remediation: Twenty Years of Experience. Be: IAEA. 2006 4. European Comission, World Health Organization, International Atomic Energy Agency (IAEA), One decade after Chernobyl, Be. 1996

31

Saetak

9 SaetakU ovom radu govori se o radiolokim posljedicama nesree u ernobilu. Na poetku rada predstavljen je tip reaktora RBMK i ukratko je dan pregled scenarija koji se odvijao i doveo do nesree. Nadalje je na temelju analiza dan uvid u procjenjeno isputanje i u razinu radioaktivnosti na nekim podrujima. Opisani su fizikalni i kemijski oblici isputanja, izotopski sastav fluenata i oblici taloenja. Zatim je na temelju meteorolokih prilika opisano irenje radioaktivnosti po Europi i tabelirane su vrijednosti kontaminacije po pojedinim zemljama. Najvie panje posveeno je posljedicama koje su uzrokovali radioaktivni nuklidi. Tako je opisano djelovanje radioaktivnih nuklida na ivotinjski i biljni svijet, razmotrene su posljedice u oneienju vodnih povrina, uma i obradivih povrina. Takoer su opisane posljedice zraenja za ljudsku populaciju, utjecaj unutarnjih i vanjskih doza i iznesene su procjenjene vrijednosti koline primljenih doza. Na kraju se govori o koliini doza koje e jo postojati u budunosti na nekim mjestima i o predvienim posljedicama koje e one prouzrokovati.

32

radioloske posljedice cernobila

Documents