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.

En presentation över ämnet: "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."— Presentationens avskrift:

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)

2 Nödkylningen bort När fredagsdygnet börjar levererar Tjernobyl 4 för fullt till elnätet. Reaktorn ger toppeffekten 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 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 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.

3

4 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 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 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 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.

5 Ond cirkel Minuterna senare mellan klockan och 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 till 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.

6 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 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 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.

7

8

9

10 Härden skenar I kontrollrummet uppfattar personalen härden som stabil. Just då tar nämligen matarvattenflödet och ångbildningen ut varandra. Reaktorn ser stabil ut, men är det inte. 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 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 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.

11

12 Explosion 1 Tre sekunder senare, 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, , rusar effekten upp till över 100 gånger den nominella effekten: megawatt. Den intensiva kärnklyvningen överhettar bränslet och de 0,9 mm tjocka zirkoniumrören spricker 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 ton tunga locket med styrstavsmekanismerna över reaktorn åt sidan. Explosionen i reaktorn motsvarar sprängkraften hos 50 ton trotyl ocn inträffar

13

14 Katastrof Omedelbart efter explosionen inne i härden reagerar ångan ocb zirkoniet till vätgas - kanske sker också andra reaktioner. Sekunden senare, klockan 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

15

16

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 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.

18 Vilka delar av Sverige drabbades av tjernobylolyckan?
Radioaktiva ämnen från olyckan i Tjernobyl nådde Sverige den 27 april 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.

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 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 meters höjd. procent av härdens grafit brann upp och temperaturen översteg 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 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.

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 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: , det år ännu inte år tal om återflyttning och närmare hälften får troligen aldrig flytta tillbaka. Psykiska skador ej redovisade, men 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 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

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.

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.