Δευτέρα, 4 Απριλίου 2011

Τί είδαμε και μαθαίνουμε από τη Φουκουσίμα


Το πυρηνικό ατύχημα στην Φουκουσίμα γέννησε πολλά ερωτηματικά αλλά έδωσε και απαντήσεις σε μια σειρά από επιστημονικά ζητήματα. Ακολουθούν ερωτήσεις για το τι συμβαίνει τώρα στο πυρηνικό εργοστάσιο.
  • 3g για 6 λεπτά

Η επιτάχυνση του εδάφους κατά τον σεισμό έφθασε να είναι 3 φορές μεγαλύτερη από την επιτάχυνση της βαρύτητας, στη διάρκεια των περίπου έξι εφιαλτικών λεπτών που κράτησε ο μεγάλος σεισμός.

  • Τέσσερα μέτρα ανατολικότερα

Στους σεισμούς, όπως αυτόν της Φουκουσίμα, έχουμε όταν δύο τεκτονικές πλάκες υπεύθυνες για τις υψομετρικές και βαθυμετρικές εδαφικές διαφορές του φλοιού του πλανήτη μας, ενώ εφάπτονται, αρχίζουν να μετακινούνται η μία ως προς την άλλη. Με τον τρόπο αυτόν δημιουργείται ένα ρήγμα και έχουμε μια ολόκληρη επιφάνεια ολίσθησης μεταξύ των δύο πλακών, η έκταση και η γωνία της οποίας καθορίζουν το πώς θα φθάσουν ως εμάς τα σεισμικά κύματα και το τι καταστροφές θα προξενήσουν.

Γερμανοί σεισμολόγοι κάνοντας πρόχειρους υπολογισμούς, λένε ότι η πλάκα του Ειρηνικού και η πλάκα της Βόρειας Αμερικής συναντώνται στο ιαπωνικό πέλαγος με μια γωνία 14 μοιρών, ενώ η πλάκα του Ειρηνικού βυθίζεται στα ανατολικά της Ιαπωνίας με ταχύτητα περίπου οκτώμισι εκατοστών τον χρόνο. Αυτή η κατάσταση, όσο αργή και να μας φαίνεται, στις 14.46 της 11ης Μαρτίου έδωσε τον πολύ ισχυρό σεισμό των 8,9 ρίχτερ 120 χιλιόμετρα ανατολικά της Ιαπωνίας, σε βάθος 20 χιλιομέτρων, προκαλώντας μετακίνηση της ανατολικής ακτής της Ιαπωνίας ως τέσσερα μέτρα προς Ανατολάς και βύθιση περίπου ενός μέτρου!

Αυτές όλες οι υπόγειες μετακινήσεις γέννησαν στη συνέχεια το θαλάσσιο κύμα βαρύτητας (τσουνάμι), το οποίο φαίνεται ότι σε κάποια σημεία έφθασε και τα δέκα μέτρα, ενώ οι κυματοθραύστες μπροστά στο πυρηνικό εργοστάσιο δεν ξεπερνούσαν τα πεντέμισι μέτρα.

  • Έγκαιρο σήμα για σεισμό

Σήμα για τον επερχόμενο σεισμό πήγε στο εργοστάσιο και διεκόπη αυτόματα η λειτουργία του. Ισως λόγω του μεγέθους να υπήρξε κορεσμός στις ενδείξεις των οργάνων και να μην εκτιμήθηκε στην αρχή σωστά το μέγεθος της επερχόμενης καταστροφής.

Στην Ιαπωνία υπάρχει σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης που λειτούργησε επιτυχώς σε επιχειρησιακό επίπεδο. Συγκεκριμένα, 31 δευτερόλεπτα μετά τη γένεση του σεισμού άρχισαν να ηχούν οι σειρήνες που προειδοποιούσαν τον κόσμο για ισχυρό σεισμό (ήταν η τέταρτη ενημέρωση του συστήματος).

Το σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης ενεργοποιήθηκε στη συνέχεια και για θαλάσσιο κύμα βαρύτητας (τσουνάμι), περίπου 15 λεπτά πριν από την έλευσή του στις πιο κοντινές ακτές. Αυτό ήταν μια κρίσιμη πληροφορία που έσωσε δεκάδες χιλιάδες ζωές, αναδεικνύοντας τη σημαντικότατη συμβολή της Σεισμολογίας στον τομέα αυτόν.

  • Γιατί δίνουν τις μετρήσεις σε μπεκερέλ και όχι σε σίβερτ;

Είναι διαφορετικές μονάδες. Το μπεκερέλ μάς δίνει εικόνα για την ένταση της σύνθετης ακτινοβολίας, δηλαδή το πόσο ισχυρή είναι όταν φθάνει εδώ με τα διάφορα που περιέχει, ενώ το σίβερτ αναφέρεται σε κάθε ένα είδος ακτινοβολίας χωριστά, δείχνει τη δόση που έχει πάρει κάποιος και μπορεί να τη συγκρίνει με το πόση επιτρέπεται να πάρει μέσα σε έναν χρόνο για να μην έχει επιπτώσεις αυτό στην υγεία του.

  • Η ραδιενέργεια στον αέρα πώς φθάνει ως εμάς;

Είναι κακό να βρέχει, διότι με τη βροχή εναποτίθενται ραδιενεργά σωματίδια στο έδαφος. Τα γαλακτοπαραγωγά ζώα και όσα τρώμε το κρέας τους μολύνονται και τελικά όταν τρώμε το γάλα, το γιαούρτι, το κρέας τους εισάγουμε τη ραδιενέργεια πολύ πιο σίγουρα στον οργανισμό μας.

  • Κινδυνεύουμε εδώ στην Ελλάδα;

Με βάση τις μετρήσεις και τις ανακοινώσεις της Ελληνικής Επιτροπής Ατομικής Ενεργείας (http://www.eeae.gr/), οι εξειδικευμένες εργαστηριακές μετρήσεις οι οποίες πραγματοποιήθηκαν το διάστημα 24-25 Μαρτίου έδειξαν ίχνη ραδιενέργειας (ιώδιο-131) στην ατμόσφαιρα σε συγκεντρώσεις στο επίπεδο των 125 μπεκερέλ ανά κυβικό μέτρο. Οι συγκεντρώσεις αυτές αντιστοιχούν σε δόση ακτινοβολίας της τάξεως του εκατομμυριοστού της ετήσιας δόσης από φυσική ακτινοβολία που δέχεται ο μέσος άνθρωπος. Αυτονόητα, δεν υπάρχει η παραμικρή επίπτωση στην υγεία ή στο περιβάλλον. Είναι προφανές ότι δεν συντρέχει κανένας λόγος ανησυχίας και δεν απαιτείται η λήψη οποιουδήποτε μέτρου προστασίας.

  • Εκλύονται διαφορετικές ουσίες από το Τσερνόμπιλ

Στο Τσερνόμπιλ είχαμε ιώδιο-131, καίσιο-137, αλλά και στρόντιο, βάριο, πλουτώνιο. Από την Ιαπωνία τώρα, μας έρχονται ιώδιο, καίσιο και κάποιο ραδιενεργό επίσης ισότοπο του ευγενούς αερίου ξένον. Δεν ξέρουμε αν θα χειροτερέψει η κατάσταση με τον αντιδραστήρα 3, ο οποίος περιέχει και πλουτώνιο.

  • Γιατί έχουμε πρόβλημα με τη θερμότητα;

Αμέσως μόλις διακοπεί η λειτουργία, η παραγωγή θερμότητας πέφτει σε μόλις 5%, αλλά δεν εξαφανίζεται, διότι έχουμε και αυθόρμητες διασπάσεις από το ουράνιο. Ωστόσο και αυτό είναι πολύ, και πρέπει να συνεχίσει το σύστημα ψύξης να λειτουργεί (όπως γίνεται και με το αυτοκίνητό μας όταν ζεσταθεί, που ο ανεμιστήρας εξακολουθεί να εργάζεται για λίγο), διότι οι πυρηνικές διασπάσεις συνεχίζονται, άρα και η παραγωγή ενέργειας με τη μορφή θερμότητας. Επίσης όταν οι ράβδοι με το καύσιμο έχουν πλέον εκπληρώσει τον σκοπό τους, αποσυναρμολογούνται και τοποθετούνται σε δεξαμενές με νερό, όπου συνεχίζει να υπάρχει ψύξη για έναν ολόκληρο χρόνο (έως και πέντε), διότι επίσης έχουμε διασπάσεις και θερμότητα. Μετά θα βγουν για να τοποθετηθούν σε ειδικά δοχεία και να πάνε να θαφτούν σε κάποιο αλατωρυχείο.

  • Πώς είναι αυτές οι ράβδοι;

Το στοιχείο ουράνιο ύστερα από μια επίπονη και χρονοβόρα διαδικασία εμπλουτίζεται, όπως λέμε, σε πυρήνες ικανούς όταν υποστούν κρούση από νετρόνια να διασπαστούν σε μικρότερους άλλων στοιχείων και ταυτόχρονα να δώσουν ενέργεια. Με τη μορφή οξειδίου του ουρανίου πιέζεται σε μικρές παστίλιες, οι οποίες μοντάρονται υπό πίεση και δημιουργούν με τη βοήθεια μιας επικάλυψης από το στοιχείο ζιρκόνιο ανθεκτικές ράβδους. Αυτές βυθισμένες σε νερό, το οποίο μπορεί να λειτουργεί και ως επιβραδυντής, αποτελούν τον στόχο νετρονίων, σωματιδίων χωρίς φορτίο, ικανών γι’ αυτό να διαπερνούν και το νέφος των ηλεκτρονίων και να εισχωρούν στον πυρήνα και να τον «σπάζουν» ελευθερώνοντας ενέργεια.

  • Το υδρογόνο που προκαλεί τις εκρήξεις από πού βγαίνει;

Όταν η θερμοκρασία φθάνει έτσι ανεξέλεγκτα τους 1.200 βαθμούς Κελσίου, το νερό που υπήρχε στον αντιδραστήρα διασπάται στα στοιχεία του, δηλαδή σε υδρογόνο και οξυγόνο. Διότι όταν έρχεται με τη μορφή ατμού σε επαφή με το ζιρκόνιο των ράβδων, αυτό δρα ως καταλύτης, οξειδώνεται από το οξυγόνο και ελευθερώνεται υδρογόνο. Η θερμοκρασία προφανώς ανέβηκε στους 1.200 βαθμούς και ακόμη περισσότερο, χωρίς όμως ακόμη να έχουμε τα όσα συνέβησαν στο Τσερνόμπιλ. Όπου εκεί ως επιβραδυντικό υλικό, για να σταματούν όταν ήθελαν και όσο ήθελαν τα νετρόνια που διασπούν τους πυρήνες του ουρανίου, αντί για νερό χρησιμοποίησαν ράβδους από γραφίτη. Αυτές πήραν φωτιά και βοήθησαν να καίγεται ο πυρήνας του αντιδραστήρα για ημέρες.

  • Γιατί ρίχνουν θαλασσινό νερό μέσα στον αντιδραστήρα;

Ενώ δεν είναι σωστό, υπάρχουν δύο λόγοι που το κάνουν αυτό. Ο ένας είναι το ότι είναι δίπλα τους η θάλασσα και τις πρώτες ημέρες είχαν επικρατήσει πανικός και απελπισία. Ο δεύτερος έχει να κάνει με το ότι οι Ιάπωνες από την αρχή δεν ζήτησαν βοήθεια και συνεργασία από ειδικούς άλλων χωρών. Για παράδειγμα, όπως δήλωσε ο σουηδός διευθυντής Ακτινοπροστασίας, είχαν και στη Σουηδία κάποια στιγμή κάνει ένα σχετικό πείραμα και διαπίστωσαν ότι στη συνέχεια το αλάτι κάθεται στις σωληνώσεις, δημιουργεί στρώμα και δυσκολεύει την ψύξη αν δεν απομακρυνθεί.

  • Και μετά που το ρίχνουν ξανά στη θάλασσα δεν μολύνουν το περιβάλλον;

Ασφαλώς. Αλλά, πέρα από την ανάγκη της στιγμής, επικράτησε από την αρχή η ιδέα ότι στη θάλασσα τα ραδιενεργά σωματίδια αραιώνονται τόσο πολύ, ώστε μερικά χιλιόμετρα μακριά από τις ακτές δεν υπάρχει πλέον τόσος μεγάλος κίνδυνος για την υγεία. Τόσο που επιμένουν πως οι άνθρωποι θα συνεχίσουν να τρώνε ό,τι έτρωγαν και πριν από αυτά που τους προσφέρει η θάλασσα, χωρίς να πάθουν κάτι. Βέβαια και έτσι να είναι, επειδή από την Ιαπωνία εισάγουμε και φύκια που φυτρώνουν στα ρηχά κοντά στις ακτές, θα πρέπει να προσέξουμε και η ΕΕΑΕ να κάνει αρκετές μετρήσεις για αρκετό καιρό σε σχέση με τα τρόφιμα.

Πηγή: Βήμα,http://blog.physics4u.gr

Δεν υπάρχουν σχόλια: