Julija leta 1990, štiri leta po nesreči, vojak preprečuje dostop do območja jedrske elektrarne Černobil, ki je vidna v ozadju na levi strani fotografije. Foto: Reuters/neznani avtor
Ko je Igor Lengar, od letošnjega marca novi predsednik Društva jedrskih strokovnjakov Slovenije, leta 2019 obiskal Černobil, ne v mestu ne v izključitveni coni ni bilo več zaznati sevanja, ki bi bilo občutno močnejše od svetovnega povprečja. “Na ekskurzijo smo odšli skupaj s sodelavci Instituta Jožef Stefan, s seboj smo imeli kar precej dozimetrov oziroma merilcev radioaktivnosti,” se spominja. Pretirano povišanih stopenj radioaktivnosti dozimetri niso zaznali razen na nekaj mestih v tretjem bloku černobilske elektrarne, ki se s steno dotika četrtega, v katerem je leta 1986 najprej odjeknila eksplozija in se nato stalila sredica. Nesreča se je zgodila le tri leta po začetku obratovanja reaktorja (1983), v gradnji sta bila še peti in šesti blok, ki nista bila nikoli dokončana. Prvi trije reaktorji pa so kljub nesreči delovali še naprej: prvi do leta 1996, drugi do leta 1991 in tretji do leta 2000.
Oglas
Bi se takšna nesreča lahko znova zgodila?
V elektrarni v Černobilu so delovali reaktorji RBMK, ki jih je danes na svetu le še sedem, vsi so na območju Rusije in bodo predvidoma zaprti v prihodnjih desetih letih. “Komercialnih elektrarn, kot je bila tista v Černobilu, na Zahodu nikoli ni bilo. Za delovanje jedrskega reaktorja imamo dve smiselni možnosti. Ena možnost je, da uporabljamo obogaten uran. Bogatenje urana je predvsem energetsko in tehnološko zahteven postopek. Uran obogatimo na okoli pet odstotkov, takšno gorivo uporablja tudi Nuklearna elektrarna Krško. Druga možnost pa je, da v reaktorju uporabljamo naraven uran, v katerem je vsebnost koristnega izotopa urana 235 le 0,7-odstotna. A ob uporabi naravnega urana potrebujemo “težko vodo”, ki jo moramo obogatiti z izotopom vodika, ki mu pravimo devterij. Zahodne elektrarne uporabljajo eno od teh dveh tehnologij, v veliki večini uporabljajo obogateni uran, naravni uran uporabljajo predvsem v Kanadi, pa tudi v Indiji in npr. v Romuniji. V Sovjetski zvezi pa so se odločili, da ne bodo uporabljali ne obogatenega urana ne težke vode. Zato so morali v reaktorju kot pomemben element uporabiti grafit. Ta omogoča uporabo naravnega urana in navadne vode. Toda takšna zasnova jedrskega reaktorja je manj stabilna kot tiste, ki so se uporabljale v zahodnih tehnologijah.”
Zadnji generalni sekretar Komunistične partije Sovjetske zveze Mihail Gorbačov je pozneje izjavil, da je bila nesreča v Černobilu morda pravi vzrok za razpad Sovjetske zveze, saj se je izkazalo, da sistem, v katerem se je lahko to zgodilo, ne more delovati. Celotna ureditev družbenega sistema je v tej nesreči dosegla vrhunec.
Igor Lengar
Grafit in voda nista najstabilnejša kombinacija, vseeno danes po tem sistemu v Rusiji še vedno deluje nekaj elektrarn, ki so bile po Černobilu sicer temeljito posodobljene. “Tudi takšen reaktor deluje, a pri močeh, nižjih od 25 odstotkov, le za kratek čas med zagonom in ustavljanjem reaktorja,” pojasnjuje Lengar. Zakaj? RBMK-reaktor pod to močjo postane nestabilen in se lahko ob višanju temperature začne povečevati tudi moč, kar pa se v nobenem reaktorju ne sme zgoditi. To imenujemo “pozitivna povratna zanka pri kontroli reaktivnosti” oziroma “pozitivni koeficient reaktivnosti”, značilen za reaktor v Černobilu. Namesto da bi se verižna reakcija ob povečanju moči takoj ustavila, kot se to zgodi v reaktorjih zahodnega tipa, kakršen je tudi v Nuklearni elektrarni Krško, se je moč reaktorja še povečala. Zaradi visoke temperature so sledile parna in nato kemijska eksplozija ter stalitev sredice.
“Eden najpomembnejših pogojev delovanja jedrskih elektrarn je, da mora sočasno z zviševanjem temperature verižna reakcija začeti zamirati,” nadaljuje Lengar. “To bi bilo zagotovljeno tudi v Černobilu, če bi elektrarna delovala nad 25 odstotki moči. V času pred nesrečo pa je delovala na moči, nižji od enega odstotka. Zaposleni so izvajali poskus, s katerim so želeli preizkusiti, ali lahko elektrarno ugasnejo, pri tem pa za napajanje pomembnih sistemov izkoristijo vztrajnost turbine, ki se vrti še nekaj časa po ustavitvi.” Vsaka jedrska elektrarna ima namreč predviden scenarij, kaj storiti ob izpadu električnega napajanja. Med preizkusom pa so želeli preveriti, ali lahko vrteča se turbina po izpadu zunanjega napajanja še proizvaja dovolj električne energije za pogon hladilnih črpalk, preden se zaženejo dizelski agregati, kar traja do okoli ene minute. “A pri tem poskusu so spustili moč krepko pod 25 odstotkov in izklopili tudi nekatere varnostne sisteme, ki bi sicer tak test lahko preprečili. Z današnjega vidika varnostne kulture je takšen eksperiment absurden.”
Pred Černobilom so bile težnje za izvedbo takega poskusa tudi na drugih elektrarnah v Sovjetski zvezi, ki pa so jih uslužbenci zavrnili. V černobilski elektrarni so podlegli pritiskom, opisuje Lengar. Poleg tega je poskus namesto predvidene dnevne izmene izvajala nočna izmena, v kateri so bili večinoma mladi, neizkušeni operaterji, ki niso niti dobro razumeli, kaj počnejo. S tehničnega vidika se je nesreča zgodila zaradi kombinacije pozitivnega koeficienta reaktivnosti kot posledice obratovanja elektrarne na majhni moči in naraščanja elementa ksenona v sredici ter nestabilnega reaktorja na osnovi grafita in vode. A kot poudarja Lengar, je bil glavni vzrok za nastanek nesreče drugje. “Že med načrtovanjem grafitnega reaktorja so inženirji opozarjali, da je lahko takšen reaktor nestabilen, a zaradi tajnosti sistema in stroge hierarhije tega v Sovjetski zvezi niso mogli zapisati, saj bi lahko zašli v težave. Ko je bil ta tip reaktorja odobren, nihče več ni smel oporekati njegovi varnosti, saj bi to predstavljalo dvom o tehnološkem razvoju Sovjetske zveze,” dodaja Lengar. “Danes velja, da glavni vzrok za nesrečo ni bil pozitivni koeficient reaktivnosti, temveč odsotnost varnostne kulture.”
V državi, ki jo je nesreča najbolj prizadela, je bil vpliv Černobila na javno mnenje šibkejši. Ukrajina je leta 2021 in še celo po začetku ruske agresije leta 2023 z družbo Westinghouse podpisala dogovor za gradnjo dveh novih jedrskih blokov.
Igor Lengar
“Na Zahodu je prav nasprotno. Vsak zaposleni v jedrski industriji je po zakonu dolžan opozoriti, če bi kar koli opazil. Komunikacijski kanali so zelo jasni. Če se ugotovi, da je delavec opazil nepravilnost, a o tem ni poročal, je za to kazensko odgovoren,” dodaja Lengar. “Vzrok za nesrečo v Černobilu je sistem, v katerem je obratoval. Zadnji generalni sekretar Komunistične partije Sovjetske zveze Mihail Gorbačov je pozneje izjavil, da je bila nesreča v Černobilu morda pravi vzrok za razpad Sovjetske zveze, saj se je izkazalo, da sistem, v katerem se je lahko to zgodilo, ne more delovati. Celotna ureditev družbenega sistema je v tej nesreči dosegla vrhunec.”
Po nesreči ustanovljeno Svetovno združenje operaterjev jedrskih elektrarn
Po nesreči v Černobilu so bile vse elektrarne enakega tipa, torej z reaktorjem RBMK, posodobljene. Predvsem pa se je spremenila varnostna kultura po vsem svetu. Dozorelo je spoznanje, da jedrska energija potrebuje ostrejše regulatorne okvire, saj je bil dotlej v večini držav nadzor nad jedrskimi reaktorji precej ohlapen. Po Černobilu je Mednarodna agencija za jedrsko energijo (IAEA) postavila temeljne standarde, ki se jih morajo držati vse države z jedrsko tehnologijo. Sprejeta je bila tudi Konvencija o jedrski varnosti. “Splošna varnostna kultura se je dvignila, še posebej v takratnem Vzhodnem bloku,” pojasni Lengar.
Jedrskim elektrarnam druge generacije, ki so se gradile v 70. in 80. letih, so sledile elektrarne tretje generacije, ki se gradijo danes in imajo še dodatne varnostne sisteme, pojasni Igor Lengar. Francoski tip jedrske elektrarne ima na primer pod reaktorjem t. i. lovilec sredice (core catcher). Če pride do stalitve sredice, se ta ujame v nekakšen bazen pod reaktorjem. Na fotografiji je maketa EPR-reaktorja v Flamanvillu, lovilec sredice je videti kot bazen na dnu reaktorja. Foto: MMC RTV SLO/Larisa Daugul
“Nesreča je opozorila na potrebo po mednarodnem sodelovanju na vseh ravneh,” dodaja dolgoletni direktor in predsednik uprave NEK-a Stanislav Rožman. Po njegovih besedah sta bili uvedeni predvsem dve ključni spremembi. Opredeljena so bila univerzalna načela, ki usmerjajo način dela v jedrskih elektrarnah in vedenjski modeli. Poleg tega je bilo kot posledica nesreče leta 1989 ustanovljeno Svetovno združenje operaterjev jedrskih elektrarn (World Association of Nuclear Operators – WANO), v katerega so vključene vse jedrske elektrarne po svetu. “Poslanstvo združenja je povečati varnost in zanesljivost delovanja jedrskih elektrarn na podlagi medsebojnega kontinuiranega sodelovanja, izmenjave informacij in izkušenj, neodvisnih pregledov in deljenja dobrih praks,” pojasni Rožman.
Ustanovitvena konferenca Svetovnega združenja operaterjev jedrskih elektrarn WANO leta 1989 v Moskvi, na kateri NEK podpiše deklaracijo o članstvu. Na fotografiji sta nekdanji vodja britanskega energetskega sektorja in takratni direktor NEK-a Stanislav Rožman. Rožman je bil med letoma 2005 in 2009 tudi predsednik sveta guvernerjev regionalnega centra WANO v Parizu. Foto: NEK
Kako so se odzvali v Nuklearni elektrarni Krško?
Nuklearna elektrarna Krško je leta 1986 obratovala komaj tri leta. Kot se spominja takratni vodja izmene Stanislav Rožman, direktor NEK-a je postal dve leti pozneje, jih je novica presenetila. “Takoj smo uvedli meritve kontaminacije osebja in posameznih vrst hrane, ki je bila izpostavljena zunanji kontaminaciji iz zraka zaradi izpiranja iz zračnih mas z dežjem. Dodatno je bila v NEK-u preverjena pripravljenost na obvladovanje izrednih dogodkov, med katerimi so tudi jedrske nesreče, ki se lahko zgodijo v tlačnovodnih jedrskih elektrarnah tipa Krško (PWR).”
A kot dodaja, je bilo hitro jasno, da se nesreča, ko se je zgodila v Černobilu, v NEK-u ne more zgoditi. Zasnova reaktorja je, kot omenjeno, povsem drugačna. “NEK nima vgrajene t. i. pozitivne povratne zanke pri kontroli reaktivnosti, kar je značilno za reaktorje v Černobilu. To pomeni, če bi v NEK-u izgubili hladilo ali bi voda dosegla točko vrelišča v reaktorski posodi, bi verižna reakcija v reaktorju samodejno ugasnila. V Černobilu je bila ta povratna zanka prav nasprotna – ob izgubi hladila se je moč reaktorja povečevala, kar je privedlo do parne eksplozije in požara,” spomni Rožman.
“Kot že rečeno, je ta jedrska nesreča med drugim spodbudila izboljšave načrtov za primer izrednih dogodkov tako v NEK-u kot tudi v okolju in na mednarodni ravni,” doda Rožman. Tudi v NEK-u so bile po nesreči vpeljane izboljšave pri pripravi in usklajenosti načrtov za primer izrednih dogodkov ter redna urjenja in vaje, ki vključujejo tako NEK kot tudi institucije na lokalni, regijski in državni ravni. Poleg tega NEK in pristojni organi prebivalstvo v 10-kilometrskem pasu okoli elektrarne redno seznanjajo z načinom ravnanja v primeru nesreče.
Izsek iz zloženke Kako bi ravnali v primeru jedrske nesreče?, ki jo je pripravila Nuklearna elektrarna Krško v sodelovanju z občinama Krško in Brežice ter Upravo za jedrsko varnost in Upravo RS za zaščito in reševanje. Foto: NEK
Tudi s periodično izdajo zgibanke Kako bi ravnali v primeru jedrske nesreče?, ki je namenjena okoliškemu prebivalstvu. “V skladu s slovensko zakonodajo NEK za interventno osebje in prebivalstvo v 10-kilometrskem pasu zagotavlja in redno obnavlja zaloge tablet kalijevega jodida, ki so učinkovit zaščitni ukrep za mlajše od 40 let. Upravičenci lahko tablete z receptom prevzamejo v lokalnih lekarnah. V skladu s predpisi pa na omenjenem področju tablete hranijo tudi v podjetjih in institucijah, kjer je dnevno več kot 50 ljudi,” še pojasni Rožman. Za konec pomiri z informacijo, da Svetovno združenje operaterjev jedrskih elektrarn (WANO) ugotavlja, da krška nuklearka “glede na zadnji pregled po varnostnih in obratovalnih kazalcih spada v prvo skupino najboljših elektrarn na svetu”.
Nesreča na Vzhodu je skrhala zaupanje na Zahodu
Čeprav so se po nesreči v Černobilu izboljšale vse vrste varnostnih mehanizmov, od tehničnih prilagoditev, na novo postavljenih sistemov poročanja do rednih neodvisnih pregledov jedrskih elektrarn po svetu, ki jih izvaja WANO, je ta močno spremenila odnos javnosti do jedrske energije. “Bolj kot v državah na Vzhodu se je javno mnenje proti jedrski energiji obrnilo na Zahodu. Začela so se protijedrska gibanja v Italiji in Nemčiji, kjer so pozneje tudi zaprli še delujoče jedrske elektrarne,” opisuje Lengar. “V Ukrajini pa so jedrske elektrarne gradili tudi po nesreči. Vse do leta 2022, ko so ruske sile zasedle jedrsko elektrarno Zaporožje, so iz jedrskih elektrarn pridobivali več kot polovico elektrike, zdaj jo pridobivajo okoli 45 odstotkov. V državi, ki jo je nesreča najbolj prizadela, je bil vpliv Černobila na javno mnenje šibkejši. Ukrajina je leta 2021 in še celo po začetku ruske agresije leta 2023 z družbo Westinghouse podpisala dogovor za gradnjo dveh novih jedrskih blokov.”
40 let pozneje so posledice nesreče v primerjavi s posledicami več kot štiri leta trajajoče vojne skoraj zanemarljive, meni Igor Lengar. Tudi radioaktivno sevanje v Černobilu ne predstavlja več neposredne nevarnosti, razen morda v rdečem gozdu, kamor je padel prvi oblak radioaktivnega prahu takoj po eksploziji. S svojega obiska Černobila pred sedmimi leti se med drugim spominja, da so s sodelavci znaten del doze radioaktivnega sevanja prejeli na poletu iz Budimpešte v Kijev in nazaj. “Nad 10 tisoč metri, kjer letijo letala, se namreč poviša delež kozmičnega sevanja. Kozmično sevanje v letalu je bilo tako precej višje kot še vedno nekoliko povečano sevanje v velikem delu izključitvene cone in npr. osemkrat višje kot v kraju Černobil, kjer smo takrat prespali.” Mogoče je celo, dodaja Lengar, da je danes raven sevanja v delih Slovenije podobna kot v izključitveni coni v Černobilu. “V Sloveniji je namreč zaradi prisotnosti plina radona stopnja sevanja višja od svetovnega povprečja,” še sklene.
Oglas