Morgunblaðið - 14.05.1986, Síða 15

MORGUNBLAÐIÐ, MIÐVIKUDAGUR14. MAÍ 1986
15
Kjamorkan o g Chernobyl
eftirSverri
Ólafsson
í vikunni sem leið brunnu eldar
í a.m.k. einum af ^órum kjama-
ofnum stærsta kjamorkuvers
Sovétríkjanna. Gífurlegt magn
geislavirkra efna hefur þyrlast út
í andrúmsloftið og borist með
vindum til fjarlægra landa.
Flestir telja, að í Chemobyl
hafi átt sér stað alvarlegasta slys
í sögu friðsamlegrar notkunar
kjamorku. Hver áhrif þessa slyss
verða á líf og heilsu þeirra er búa
í nánd við kjamorkuverðið er ekki
gott að segja um að svo stöddu.
Tíminn einn getur skorið úr um
það, því sjúklegra áhrifa geisla-
virkni gætir sjaldnast samstundis,
heldur ekki fyrr en eftir vikur,
mánuði og jafnvel ár eða áratugi.
Orka úr atómkjörnum
Ollum kjamorkuverum er það
sameiginlegt að nota frumefnið
úran til orkuframleiðslu. Náttúm-
legt úran samanstendur nær ein-
göngu af ísóptópanum úran-238.
Það inniheldur einungis 0,7% af
ísótópanum úran-235, en einungis
hann er nothæfur til orkumyndun-
ar.
Atómkjamar ísótópans úran-
235 geta klofnað ef nifteindum
er skotið á þá. Við þetta losnar
orka úr læðingi og að jafnáði
myndast 2-3 nýjar nifteindir við
hveija klofnun. Ef nifteindir þess-
ar hitta aðra atómkjama
sprengjuefnisins verður framhald
á þessu ferli, sem við ákveðnar
aðstæður leiðir til keðjuverkandi
kjamaklofnunar sem getur á ör-
skömmum tíma losað gífurlega
orku úr læðingi. í kjamorkuverum
er þessi orka notuð til að sjóða
vatn, en gufan sem myndast er
notuð til að knýja túrbínur sem
framleiða raftnagn. Líkja má því
kjamaofni við risastóran gufuket-
il.
Til þess að ná sem mestri virkni
við kjamaklofnunina má hraði
nifteindanna ekki vera of mikill.
Hægt er að draga úr honum með
því að nota s.k. hemjur, en það
em efni sem samanstanda af létt-
um atómum og búa yfir lítilli
nifteindagleypni. Þegar nifteind-
imar fara í gegnum hemjuna
skella þær á atómum hennar og
tapa hraða við hvem árekstur.
Miðsvæði hins eiginlega kjama-
ofns er skipt niður í hólf sem úran-
stöngum er komið fyrir í, en á
milli stanganna er komið fyrir
hemjandi efnum.
Nauðsynlegt er að hafa stjóm
á orkumynduninni, en það er gert
með því að breyta flæði nifteind-
anna sem orsaka kjamaklofnun-
ina. í þessu skyni er notast við
efni sem búa yfír hárri nifteinda-
gleypni, en mismunandi staða
þeirra innan kjamaofnsins hefur
áhrif á hraða kjarnahvarfsins.
Iðulega er notast við s.k. stýri-
stafí, en það er langir sívalning-
slagaðir hólkar úr nifteinda-
gleypnu efni. Ef stöfunum er öll-
um ýtt inn í kjarnaofninn stöðvast
kjamaklofnunin fullkomlega, en
orkuframleiðslan eykst ef stafim-
ir eru dregnir út. Onnur möguleg
aðferð til að stýra hraða kjara-
bmnans er að draga út þær stang-
ir sem brennsluefnið er geymt í.
Mikill hiti verður til við kjama-
bmnann og því er nauðsynlegt
að kæla kjamaofninn. Til þess er
notast við ýmis fljótandi kæliefni
s.s. vatn, lofttegundir eða jafnvel
fljótandi málma sem streyma um
ofninn og flytja hitann í burtu.
Til vamar gegn geislavirkni er
kjamaofninum komið fyrir innan
skjólveggja sem stöðva flug nift-
einda og gammageisla er myndast
við kjamaklofnunina.
Mismunur á gerð kjamorku-
vera snertir fyrst og fremst það
hvaða efni em notuð til að stýra
Túrbínur í
Chernobyl
Úr aðalsal eins
Igamorkuvers-
ins í Chernobyl.
flæði nifteindanna í kjamaofnin-
um og eins hitt hvemig hitinn er
leiddur til túrbínunnar. Á Bret-
landseyjum er sú gerð algengust
sem notar stýristangir úr grafíti,
en lofttegundir til að leiða hitann
frá kjamaofninum. Sú tegund sem
mest er notuð var þróuð í Banda-
ríkjunum og nefnist „Pressurized
Water Reactor" (PWR), en hún
notar vatn til hitaflutnings og eins
til stýringar á flæði og hraða
nifteinda í kjamaofninum. Nú em
160 kjamorkuver af þessari gerð
starfrækt í 20 löndum.
Rafmagn og plútó-
níum
Kjamorkuverið í Chemobyl er
dæmigert fyrir þau kjamorkuver
sem starfrækt em í Sovétríkjun-
um. Það er af s.k. RBMK-gerð
og notar vatn til kælingar, en stý-
ristangimar em úr grafíti.
I PWR-kjamorkuvemm er
geislavirka vatnið sem hitnar við
að flæða yfír „brunastöðvar"
kjamaofnsins notað til upphitunar
vatns sem flæðir í annarri að-
greindri hringrás. Gufan sem
notuð er til að knýja túrbínumar
er því ómenguð af geislavirkum
efnum. í Chemobyl-stöðinni er
einungis eitt vatnskerfí og það er
gufa þess vatns sem sýður innan
kjamaofnsins sem er leidd beint
til túrbínanna.
RBMK-kjamorkuver hafa þann
kost að það úran sem notað er
til brennslu þarfnast einfaldari
forvinnslu og eins er mögulegt
að skipta um brennslustangir án
þess aið stöðva reksturinn. Þetta
gerir RBMK-kjamorkuverum
mögulegt að gegna tvíþættu hlut-
verki. Þau geta hvomtveggja í
senn framleitt rafmagn og plútó-
níum, sem gegnir mikilvægu hlut-
verki við framleiðslu lq'amavopna.
Ókostur RBMK-kjamorkuver-
anna er hinsvegar sá, að ekki
þarf mikið út af að bregða til
þess að grafít og vatn komist í
snertingu við hvort annað, en
blöndun þessara efna getur auð-
veldlega leitt til mikilla spreng-
inga. Telja verður þetta mesta
veikleika RBMK-kjamorkuve-
ranna.
Ekki er vitað hve mikið af úrani
og grafíti er í RBMK-kjamorku-
vemnum. Stærð þeirra flestra er
1000 megavött, svo gera má ráð
fyrir því, að þar séu að minnsta
kosti 1000 tonn af grafíti og
100-200 tonn af úrani.
Þykkir skjólveggir
á Vesturlöndum
Kjamaofnar þeirra kjarnorku-
vera, sem byggð em í Vestur-
Evrópu og Bandaríkjunum, em
varðir með tveimur þykkum skjól-
veggjum úr stáli og steinsteypu.
Þetta er fyrst og fremst til þess
að hindra útbreiðslu geislavirkra
efna sem fyrir slysni og við bilanir
geta yfirgefíð kjamaofninn. Talið
er að þakka megi tvígveggjakerfi
þessu að ekki fór verr í óhappinu
á Three Mile Island í Bandaríkjun-
um árið 1979.
Kjamaofnar Chernobyl-stöðv-
arinnar em einungis vaiðir með
einum vegg. Utilokað er að segja
nokkuð um það hvort þykkur
viðbótarveggur hefði dugað í því
slysi sem þar varð á dögunum.
Engar áræðanlegar upplýsingr
ar liggja enn fyrir um eðli eða
orsök slyssins í Chernobyl sem
flestir telja þó það mesta, er varð-
ar notkun kjamaorku til raforku-
framleiðslu.
Ofhitnun í ofni
Starfsemi og rekstur kjarn-
orkuvera er flókinn og ýmislegt
getur farið úrskeiðis og leitt til
mismunandi alvarlegra óhappa.
Einna alvarlegastar em bilanir
sem snerta kælikerfi kjamaofns-
ins en þær leiða til ofhitunar
brennsluefnisins. Kjamaofninn
býr þó yfír nokkurs konar sjálf-
stýrieiginleika, því kjamabmninn
hægir á sér ef hitastigið eykst.
Við bilun á kælikerfínu mundi hin
keðjuverkandi kjamaklofnun því
stöðvast, en hitinn gæti engu að
síður aukist, brætt brennsluefnið
og leitt til myndunar mikils magns
geilsavirkra efna. Það vom að
öllum líkindum þessi geislavirku
efni sem fóm út í andrúmsloftið
og bámst í norðurátt, yfír Pólland
til Norðurlanda. Greining efna
eins og neptúníums (Np) (en
bræðslumark þess er 640°C) í
geislavirka skýinu bendir til þess,
að mikill hluti af brennsluefni
kjamaofnsins hafí bráðnað og að
hitastig þess hafí náð allt að því
4000°C. Ekki er vitað hvort
kjamaofninn er búinn öryggiskæ-
likerfí, en ef svo er, þá hefur það
ekki gegnt hlutverki sínu.
Fjögur jafn stór 1000 mega-
vatta kjarnorkuver hafa verið
starfrækt við Chemobyl og tvö
önnur em í byggingu. Það fyrsta
var tekið í notkun árið 1977, en
það síðasta árið 1983. Þar sem
allir kjamaofnamir hafa verið
starfræktir í nokkur ár, er líklegt,
að í þeim sé töluvert magn geisla-
virkra úrgangsefna.
Sá gífurlegi hiti sem að öllum
líkindum hefur myndast í kjama-
ofninum vegna bilunar á kæli-
kerfí, hefur skemmt háþrýsti-
leiðslur og leyst þannig úr læðingi
sjóðandi heitar gufur. Þegar gufur
þessar leika um grafít kjamaofns-
ins verður til mikið magn vetnis
og kolsýrlings (CO). Samtilvist
þessara efna við hið gífurlega háa
hitastig hefur leitt til aflmikillar
sprengingar sem að öllum líkind-
um hefur rifíð þakið af yfírbygg-
ingu kjamaofnsins. Súrefni hefur
streymt inn og orsakað eld í
grafítinu. Það em grafíteldar, sem
valda Sovétmönnum miklum
áhyggjum, því eins og flestar
aðrar þjóðir hafa þeir litla reynslu
í þvf að eiga við þá.
Talið er að hiti eldanna sé ekki
nægjanlegur til þess að senda
mikið magn geislavirkra efna upp
í heiðloftin og því er líklegt, að
mikill meirihluti þeirra komi niður
sem staðbundið niðurfall á 50-100
kílometra svæði umhverfis slys-
staðinn. Slíkt getur haft ófyrirsjá-
anlegar afleiðingar fyrir íbúa,
landbúnað og matarframleiðslu á
svæðinu og gert það óbyggilegt í
mjög langan tíma.
Höfundur er doktor í eðlisfræði
og vinnur við stærðfræðideild
Háskólans i Mnnehester, UMIST.
Nemendur Lögregluskólans
kynna sér fluggæsluna
NEMENDUR Lögregluskólans,
um 20 taisins úr 15 byggðarlög-
um, heimsóttu fluggæslu Land-
helgisgæslunnar sl. föstudag og
fengu upplýsingar og fræðslu
um fluggæsluna. Á móti þeim
tóku Jón Magnússon lögmaður
Landhelgisgæslunnar og Þröstur
Sigtryggsson skipherra. Fyrir-
liði lögregiunemanna var Arnþór
Ingólfsson aðstoðaryfirlögreglu-
þjónn.
Gunnar Bergsteinsson forstjóri
Landhelgisgæslunnar ávarpaði lög-
reglunemana í veitingahléi milli
fræðsluatriða, bauð þá velkomna
og minnti á, að samstarf hefði ávallt
verið gott milli Landhelgisgæslunn-
ar og lögreglunnar um allt land.
Amþór Ingólfsson þakkaði fyrir
hönd lögreglunemanna góða
fræðslu og veitingar og minntist
ánægjulegs samstarfs sín og starfs-
manna Landhelgisgæslunnar.
Á föstudaginn útskrifuðust sem
fullgildir lögreglumenn úr Lög-
regluskólanum nemendur frá 15
stöðum á landinu. Þessir sömu
nemendur fóru í fræðsluferð um
borð í vs. Tý fyrir áramótin til þess
að kynnast þar störfum björgunar-
manna og sjólögreglu.
Nemendur Lögregluskólans ásamt nokkrum starfsmönnum Landhelgisgæslunnar. Morgunbiaðið/Ámi Sæberg