Fredagen den 25 april 1986 är ingen vanlig dag vid reaktorblock 4 vid Tjernobyl.

Download Report

Transcript Fredagen den 25 april 1986 är ingen vanlig dag vid reaktorblock 4 vid Tjernobyl.

Slide 1

Fredagen den 25 april 1986 är ingen vanlig dag vid
reaktorblock 4 vid Tjernobyl. Idag ska reaktorn
stängas av för den årliga översynen. Men dessutom
ska ett experiment med en av generatorerna
genomföras. Steg för steg driver de sju
reaktoroperatörerna experimentet till den största
kärnkrafts katastrofen någonsin.
Text
MIKAEL HOLMSTRÖM

Teckningar
INGEMAR FRANZÉN
(Materialet är från samma år som olyckan hände)


Slide 2

01.00 - 22.59 Nödkylningen bort
När fredagsdygnet börjar levererar Tjernobyl 4 för fullt till elnätet. Reaktorn ger
toppeffekten 3 200 megawatt värme. Värmet tas tillvara med 270 grader varmt vatten som
under tryck pumpas in i reaktorns trycktuber. Det finns 1680 sådana tuber och i varje tub
sitter uranbränsle i tunna zirkoniumrör. Varje trycktub sitter i grafitblock som staplats på
varandra. Grafiten är moderator, den bromsar neutronerna så att kärnklyvningen och
värmeutvecklingen hålls igång. Kylvattnet värms till 2800 och leds till ångseparatorer. Här
sjunker trycket så att ånga kan ledas till de två turbinerna som i sin tur driver
generatorerna som nu ger maximala 500 megawatt (MW) el vardera.
Klockan 01.00 börjar nattskiftet att dra ner reaktorns effekt inför avställningen. Genom
att föra ner några av de 211 styrstavarna med bor i härden absorberas neutronerna och
därmed minskar också reaktorns värmeeffekt. Tolv timmar senare, 13.05, år effekten nere
i hälften. Reaktorblockets ena turbin och generator ställs av och förberedelserna för
experimentet börjar. Det ska visa hur länge turbin och generator kan snurra av sig själva
när den drivande ångan kopplas bort - och ändå leverera el. Elteknikerna har tänkt ut att
man ska kunna dra nytta av några sekunders elenergi för att driva olika säkerhetasystem.
Eftersom tidigare försök inte gett så bra resultat ska en nyutvecklad reglerutrustning nu
testas i full skala.
Men ett sådant försök skulle kunna utlösa reaktorns nödkylning och dränka härden mitt i
försöket. För att undvika det tar operatörerna nu första steget mot katastrof.
Nödkylningen - reaktorns sista försvar om alla andra säkerhetssystem strejkar - kopplas
bort 14.00. Samtidigt kommer operatörernas första missräkning. Från Kiev beordrar
kraftkontrollen Tjernobyl 4 att leverera 500 MW el till nätet ännu några timmar.
Trots att experimentet måste skjutas upp kopplas inte nödkylningen in igen. Helt
regelvidrigt går reaktorn på halv effekt utan nödkylsystem.


Slide 3


Slide 4

23.00-01.00 Operatörsmiss
Inte förrän efter nio timmar, vid 23-tiden, ger Kievs kraftkontroll tillstånd att gå ner i
effekt Under tiden är det ett nytt skiftlag som tagit över reaktorn.
Tre operatörer bemannar kontrollrummet, och fyra arbetar i
turbingeneratorbyggnaden.
23.10 börjar man sänka effekten till 700- 1 000 MW värme. Detta är den i förväg
bestämda effektnivån under experimentet. Men operatörerna gör ett ödesdigert
misstag när de ska koppla över från ett reglersystem till ett annat. Operatören ser inte
att det nya systemet är inställt på fel effektnivå. Därför går styrstavarna automatiskt
för långt in i härden för att dra ner effekten mot noll. Innan operatörerna hinner
ingripa är effekten 00.28 nere under 30 megawatt - alltså inte ens en procent av
reaktorns maxeffekt.
Reaktorn hamnar nu i ett mycket svårkontrollerat läge. Efter den snabba
effektsänkningen har den blivit "förgiftad" av xenon. Detta är ett välkänt fenomen i
alla reaktorer och betyder att ädelgasen xenon "stjäl" så mycket neutroner att
kärnklyvningen nästan avstannar. Eftersom xenon försvinner långsamt finns det bara
ett sätt att få upp effekten: dra upp styrstavarna ur härden. Trots att så gott som alla
211 stavarna dras upp så lyckas man bara komma upp i 200 MW effekt, alltså cirka
sex procent av totaleffekten klockan 01.00.
Trots att det är förbjudet att arbeta med så få styrstavar ute, trots att reaktorn är
mycket svårkontrollerad och trots att effekten är lägre än planerat för experimentet
bestämmer man sig ändå för att genomföra det.


Slide 5

01.01.00 - 01.19.14 Ond cirkel
Minuterna senare mellan klockan 01.03 och 01.07 kopplas reaktorns återstående två
huvudcirkulationspumpar in, så att alla åtta är i drift. Detta är förbjudet, normalt
ska endast sex pumpar vara igång. Men man vill testa om fyra av pumparna kan
drivas av strömmen via den nya reglerutrustningen. De övriga fyra får ström från
annat håll (en av de få säkerhetsåtgärder man tänkt på).
I själva verket kommer hela kylsystemet i obalans. De åtta pumparna körs på
fullvarv och ökar kylvattenflödet så kraftigt att härden inte klarar att värma det
snabba flödet. Ångproduktionen minskar. När ångtrycket minskar i ångseparatorn
expanderar ångan där och sänker vattennivån. En sådan stabilitetsförsämring är
nog för att säkerhetssystemen automatiskt ska stänga reaktorn.
För att inte det ska ske slår nu operatörerna av också detta säkerhetssystem.
Istället ersätter man under tre minuter, från 01.19.00 till 01.21.50 manuellt den
minskade ångvolymen med kallt matarvatten.
Och ju mer vatten man matar in, ju kallare blir kylvattnet, ju kallare ju lägre
ångtryck och lägre vattennivå i ångseparatorn.
Det är en ond cirkel där den förlorade ångvolymen ersätts av tre till fyra gånger så
mycket vatten. Därmed är reaktorn laddad för katastrofen.


Slide 6

01.19.15- 01.22.44 Tidsinställd bomb
Reaktor 4 i Tjernobyl är nu en tidsinställd bomb. Anledningen är ett fenomen som
inom reaktorfysiken kallas för positiv voidkoefficient. Det är ett utmärkande drag
för den här sovjetiska reaktortypen och innebär att reaktiviteten i reaktorn ökar
kraftigt när kylvattnet kring bränsleelementen värms och ersätts av ånga.
Eftersom härden är fylld med kallt kylvatten går ångproduktionen ännu så
länge trögt. Därför går de flesta styrstavar nu upp i härden automatiskt.
Klockan 01.19.30 startar operatörerna urverket till den tidsinställda bomben. Då
drar man nämligen upp de manuellt reglerade styrstavarna.
Enligt sovjetiska bestämmelser måste 30 stavar alltid vara nere i härden, för att
förhindra att voidkoefficienten orsakar en effektökning.
En driftledare kan undantagsvis minska antalet stavar till 15. Men nu drar
operatören upp alla stavar utom 6-8 stycken.
Reaktivitetsökningen märks inte genast, för fortfarande finns ett flöde av kallt
matarvatten inne i systemet. 01.22.30 skriver härdövervakningsdatorn ut läget i
härden. Enligt utskriften krävs omedelbart reaktorstopp. Datautskriften låses av
operatörerna, men reaktorn stoppas inte utan man beslöt börja med experimenten.


Slide 7


Slide 8


Slide 9


Slide 10

01.22.45 - 01.23.42 Härden skenar
I kontrollrummet uppfattar personalen härden som stabil. Just då - 01.22.45 tar nämligen matarvattenflödet och ångbildningen ut varandra. Reaktorn ser
stabil ut, men är det inte.
01.23.04 startar man generatorexperimentet genom att blockera det snabbstopp
som annars skulle stoppat och kanske räddat reaktorn när den enda
kvarvarande turbinen stängs av.
Att kunna upprepa turbinexperimentet blir viktigare än reaktorns säkerhet.
Därefter leder man ångan förbi turbinen, ner i kondensorn De första
sekunderna pendlar effekt och styrstavar upp och ner. Men nu börjar
vattenflödet stanna av - halva kylvattenflödet pumpas ju av de fyra pumpar
som nu går på ström från generatorn som varvar ner. Det blir varmare i
härden; mer och mer ånga bildas, effekten ökar. 01.23.31 är effektökningen så
snabb att den automatiska styrstavsregleringen inte längre hinner med.
Nu hänger allt på operatörernas uppmärksamhet. Alla säkerhetssystem med
automatik är bortkopplade. Nio sekunder senare vräker sig en av operatörerna
över kontrollbordet och trycker 01.23.40 in knapp AZ 5. Den startar
styrstavarna för snabbstopp. Men det är för sent, härden är sju meter djup och
stavarna matas bara ner med en hastighet av 40 centimeter i sekunden.
Effektutvecklingen i härden skenar redan iväg.


Slide 11


Slide 12

01.23.43 - 01.23.47 Explosion 1
Tre sekunder senare, 01.23.43 är reaktorn uppe i 540 megawatt.
Utvecklingen är nu så snabb att styrstavarna inte ens kan gå ner och
hejda processen. Anledningen är att ångblåsor bildats kring
bränsleelementen. Nu tar voidkoefficienten över reaktorns fysik. På
en sekund, 01.23.44, rusar effekten upp till över 100 gånger den
nominella effekten: 350000 megawatt. Den intensiva kärnklyvningen
överhettar bränslet och de 0,9 mm tjocka zirkoniumrören spricker
01.23.45. När det pulverformade uranbränslet reagerar direkt med
kylvattnet blir ångutvecklingen enorm. I de trånga trycktuberna kan
ångan inte ledas bort från härden snabbt nog. Det blir en våldsam
tryckstöt över hela härden. Den spränger trycktuberna och vräker
det 1 000 ton tunga locket med styrstavsmekanismerna över
reaktorn åt sidan. Explosionen i reaktorn motsvarar
sprängkraften hos 50 ton trotyl ocn inträffar 01.23.47.


Slide 13


Slide 14

01.29.48 Katastrof
Omedelbart efter explosionen inne i härden reagerar
ångan ocb zirkoniet till vätgas - kanske sker också
andra reaktioner. Sekunden senare, klockan 01.23.48
kommer nästa explosion. Med en oerhörd kraft
slungas tak och väggar iväg. Ur härden sprutar
tusentals förstörda bränsleelement och grafitblock
som skjutna ur kanoner mot skyn - i ett fyrverkeri
som från en jättelik Stalinorgel
Det påminner om ett vulkanutbrott: de översta 20
metrarna av den 71 meter höga reaktorbyggnaden år
helt borta. Nedanför har de fyrkantiga avsatserna
först skalats av och sedan fyllts med nedfallande bråte
ända ner till marknivån. Den brinnande materian i
utsläppet antänder kraftverket på 30 olika ställen.
Den väldiga värmeutvecklingen lyfter ocb sprider det
finfördelade radioaktiva utsläppet. Katastrofen är ett
faktum


Slide 15


Slide 16


Slide 17

Kartan visar
gammastrålningen från
marken som mätts av
flygplan under tiden 1-8
maj. Siffrorna anger
strålningen i
mikroröntgen per timme.
Den normala
bakgrundsstrålningen
ligger kring 10-20
mikroröntgen per timme.
Gävleområdet hade alltså
40 gånger kraftigare
strålning än normalt.
Färska mätningar har
visat att strålningen som
på denna karta som mest
är 400 mikroröntgen, nu
fallit till 120
mikroröntgen som mest.
Kartan visar tydligt var
det största nedfallet varit.
Det gäller samtliga
radioaktiva ämnen. Den
säger dock inget om hur
höga halterna är av
respektive ämne. De
mätningarna måste göras
från marken.


Slide 18

Vilka delar av Sverige drabbades av tjernobylolyckan?
Radioaktiva ämnen från olyckan i Tjernobyl nådde
Sverige den 27 april 1986. De kunde mätas i hela
Sverige, men de största mängderna kom i de områden
där det råkade regna samtidigt som det radioaktiva
molnet passerade.
Tretton år efter olyckan är det bara radioaktivt cesium,
Cs-137, som finns kvar.


Slide 19

Så ser följderna ut
I korthet går det att sammanfatta följderna av olyckan så hår enligt lämnade
sovjetiska uppgifter:
Utsläppets storlek: cirka 50 miljoner curie, vilket är något mindre än två
miljarders miljarder bequerel (l,85 l018 Bq), dvs 3-4 procent av den totala
radioaktiva aktiviteten. 100 procent av de lättflyktiga ämnena xenon 133 och
krypton 85 lämnade härden.
Alla dessa beräkningar år mycket osäkra och kan slå fel med plus minus 50
procent, påpekar ryssarna själva. Det första utsläppet steg till över 1 200
meters höjd.
10- 25 procent av härdens grafit brann upp och temperaturen översteg 1 700
grader i härden den 6 maj.
Stråldoserna: En mängd data finns här. För att kunna jämföra med de
måttenheter och nivåer som finns i Sverige har Ny Teknik gjort följande
omräkning. En person som vistas utomhus i ett år i Sverige får cirka 1
millisivert (mS) som årsdos. I Gävle, som år hårdast drabbat, är helårsdosen
efter Tjernobyl cirka 1,3 mS i år, enligt strålskyddsinstitutet. 30 kilometer från
reaktorn år motsvarande dos 200 mS/år. 10 km från reaktorn stiger den till 2
000 - 5 000 mS/år. Här - där ingen numera bor -finns alltså risk för strålskador.
Akut strålskadade blev 203 personer, varav ett trettiotal nu dött. Dessutom dog
en kraftverksanställd omedelbart och en annan ligger troligen begravd i
reaktorruinen.


Slide 20

Fosterskador: Ännu inga redovisade.
Sena skador, typ leukemi (blod-cancer) bröstcancer, lungcancer, sköldkörtelcancer och
lungcancer. Detta år beräkningar med mycket stora osäkerheter. Inom 70 år väntas olyckan ge 25
000- 30000 cancerfall. (Detta räknat på en befolkning på 75 miljoner i euro peiska Sovjet, där den
naturliga cancerdödligheten år uppskattad till tre miljoner döda under 70 år.)
Evakuerade: 135 000, det år ännu inte år tal om återflyttning och närmare hälften får troligen
aldrig flytta tillbaka.
Psykiska skador ej redovisade, men 20000 barn skickades på läger för att förebygga framtida
psykiska men.
Livsmedelsproduktionen har drabbats hårt. Boskap har avlivats eller flyttats och mjölk kasserats.
Exakta data över omfattningen av skadorna saknas.
Dekontaminering pågår i stor skala. 5 - 10 centimeter av jordytan skalas av, var jorden
deponeras framgår inte. Särskilt Vit-ryssland och Ukraina har drabbats av utsläpp.
Hus och byggnader tvättas med tvättmedel, lösningen samlas ibland upp och deponeras tills
vidare.
Vattnet: Problem med förorenat grundvatten har varit mindre än väntat.
Ekologin kan ändras, sovjetiska experter har talat om att vissa växter och djur kan öka i antal, och
andra minska kraftigt - särskilt i floder och sjöar.
Tjernobyl 1 och 2 år avstängda sedan olyckan men övervakas från kontrollrummen dygnet runt.
Tjernobyl 3 står stilla och dess öde år ovisst.
Tjernobyl 4 kommer att kläs in i en "sarkofag", en stor kista av
stål och betong för att hindra vidare utsläpp och göra det möjligt att ta de övriga reaktorerna i
drift så långe.
Tjernobyl 5 är en reaktor som ännu inte är klar men som används som lager för avfall från
dekontamineringen. Mycket ovisst om den reaktorn kommer att byggas färdig nu.
MIKAEL HOLMSTRÖM


Slide 21

Men föll det inte ner radioaktivt strontium och plutonium i Sverige och är
inte det farligt?
Jo, det föll ner både radioaktivt strontium (Sr-90) och plutonium.
Nedfallet av Sr-90 var ungefär en hundradel och av plutonium en
tusendel av mängden Cs-137. Radioaktivt strontium och
plutonium är farliga framförallt när det kommer in i kroppen. För
strontium är det i huvudsak genom livsmedel från jordbruket och
särskilt mjölk som vi kan utsättas för bestrålning.
Strontium söker sig, liksom kalcium, till benstommen och
försvinner mycket långsamt ur kroppen. Det betyder att det kan
bestråla oss under lång tid. Stråldosen från det Sr-90 som
kommer från Tjernobyl är dock mycket liten och man har även
efter olyckan kunnat dricka mjölk precis som vanligt.
Plutonium är farligast när vi får ner det i lungorna, och inte lika
farligt när vi får i oss det via livsmedel. Eftersom plutonium bara
fanns i luften och kunde inandas under kort tid direkt efter
olyckan och då i mycket små koncentrationer är stråldosen till
personer i Sverige mycket liten.


Slide 22

Hur stor är stråldosen från Tjernobyl jämfört med stråldoser från
andra strålkällor?
För att ge perspektiv på de stråldoser vi får från det radioaktiva
nedfallet från Tjernobyl visas i bilden nedan vilka andra stråldoser
vi får. Vi som bor i Sverige får varje år i genomsnitt en stråldos på
drygt 4 mSv, vilket betyder att några av oss kommer att få lägre
och några av oss en högre stråldos. Stråldosen kan också variera
från år till år, beroende på i vilken omfattning vi genomgår
exempelvis röntgenundersökningar, eller om vi flyttar till, eller
från, ett hus med radon.