Trideset i pet godina nakon što se u nuklearnoj elektrani u Černobilu u Ukrajini dogodila eksplozija i najteža nuklearna nesreća u historiji, fisijska reakcija ponovno tinja u uranijskom gorivu zakopanom duboko u dvorani reaktora.
"To je poput žara na roštilju", kaže Neil Hyatt, hemičar za nuklearne materijale sa Univerziteta Sheffield u Velikoj Britaniji. Ukrajinski se naučnici trude utvrditi hoće li se reakcija sama ugasiti ili će biti potrebne izvanredne intervencije kako bi se spriječila nova nesreća, piše časopis Science.
Senzori pokazuju sve veći broj neutrona, što je signal fisije, koji struji iz jedne nepristupačne prostorije, izvijestio je prošle sedmice tokom rasprava o demontaži reaktora Anatolij Dorošenko iz Instituta za sigurnosne probleme nuklearnih elektrana (ISPNPP) u Kijevu u Ukrajini.
"Mnogo je neizvjesnosti, ali ne možemo isključiti mogućnost nezgode. Broj neutrona polako raste", kaže Maksim Saveljev iz ISPNPP-a, sugerirajući da stručnjaci imaju još nekoliko godina smisliti kako ugušiti prijetnju. Bilo koje rješenje pomno će pratiti i stručnjaci iz Japana, koji se još nosi s posljedicama nuklearne katastrofe prije 10 godina u Fukušimi, napominje Hyatt i dodaje da se radi o opasnostima sličnih razmjera.
Bauk samoodržive fisije u ruševinama nuklearne elektrane odavno se nadvio nad Černobil. Kad se 26. aprila 1986. godine dio jezgre reaktora broj četiri otopio, štapovi uranijskog goriva, njihova obloga od cirkonija, kontrolne grafitne šipke i pijesak ubačeni su na jezgru kako bi ugasili požar, da bi se potom stopili u lavu. Ta lava je potonula u podrumske prostorije reaktorske dvorane i očvrsnula u formacije nazvane materijalima koji sadrže gorivo (FCM). Materijali sadrže oko 170 tona radioaktivnog uranija, odnosno oko 95 posto izvornog goriva.
Betonsko-čelični sarkofag, zvan Sklonište, podignut godinu dana nakon nesreće, u kojem se nalaze ostaci reaktora broj četiri, omogućio je prodiranje kišnice. Budući da voda usporava ili smiruje neutrone i tako povećava šanse za cijepanje uranijeve jezgre, jače kiše ponekad bi mogle povećati broj neutrona. Nakon pljuska u junu 1990. godine "pratitelj", odnosno naučnik u Černobilu, koji riskira izlaganje zračenju ulaskom u oštećenu reaktorsku dvoranu, raspršio je otopinu gadolinijevog nitrata koja apsorbira neutrone na FCM-u, za koje su se on i njegove kolege bojali da bi mogli postati kritični. Nekoliko godina kasnije na krov Skloništa postavljene su prskalice s gadolinijevim nitratom. Ali sprej ne može učinkovito prodrijeti u neke podrumske prostorije.
Dužnosnici nuklearke u Černobilu pretpostavljali su da će svaki rizik nestati nakon što je u novembru 2016. godine masivni Novi sigurnosni okvir (NSC) postavljen iznad Skloništa. Konstrukcija vrijedna 1.5 milijardi eura trebala je osigurati Sklonište kako bi se moglo stabilizirati i na kraju demontirati. NSC također sprječava prodor kiše, a, od kada je postavljen, broj neutrona u većini područja u Skloništu je stabilan ili opada.
Međutim, na nekim mjestima broj neutrona počeo je rasti, primjerice udvostručio se u posljednje četiri godine u sobi 305/2 u kojoj su tone FCM-a zakopane ispod ruševina. ISPNPP-ovi modeli sugeriraju da sušenje goriva čini neutrone još učinkovitijima u cijepanju jezgre uranija. "To su uvjerljivi i vjerodostojni podaci. Jednostavno nije jasno o čemu se tu radi", kaže Hyatt za Science.
Ta prijetnja se ne može zanemariti. Kako se voda bude povlačila, postoji bojazan da će se "reakcija cijepanja eksponencijalno ubrzavati", ističe Hyatt, što dovodi do "nekontroliranog oslobađanja nuklearne energije". Ne postoji šansa za ponavljanje 1986. godine, kada su eksplozija i požar proširili radioaktivni oblak nad Evropom. Nekontrolirana fisijska reakcija u FCM-u mogla bi se raspršiti nakon što vrućina iskuha preostalu vodu. Ipak, napominje Saveljev, iako bi bilo koja eksplozivna reakcija bila ograničena, mogla bi dovesti do urušavanja nestabilnih dijelova klimavog Skloništa, puneći NSC radioaktivnom prašinom.
Rješavanje nove prijetnje zastrašujuć je izazov. Razine zračenja u prostoriji 305/2 sprječavaju približavanje ljudi i ugradnju senzora. Prskanje gadolinijevog nitrata na nuklearne ostatke nije opcija, jer su zatrpani betonom. Postoji ideja da se napravi robot koji može podnijeti intenzivno zračenje dovoljno dugo da izbuši rupe u FCM-u i ubaci cilindre bora, koji bi funkcionirali poput kontrolnih šipki i skupljali neutrone. U međuvremenu, ISPNPP namjerava pojačati nadzor nad dva druga područja u kojima FCM može postati kritičan.
Obnavljanje fisijske reakcije nije jedini izazov s kojim se suočavaju čuvari Černobila. Pod intenzivnim zračenjem i visokom vlagom FCM se raspada i stvara još više radioaktivne prašine, koja komplicira planove demontaže Skloništa. Isprva je formacija FCM-a nazvana Slonova noga bila toliko tvrda da su naučnici morali koristiti pušku kalašnjikov kako bi odlomili komad za analizu. "Sad više-manje ima konzistenciju pijeska", kaže Saveljev.
Ukrajina već dugo namjerava ukloniti FCM i pohraniti ga u geološko spremište. Do septembra, uz pomoć Evropske banke za obnovu i razvoj, namjerava donijeti sveobuhvatan plan za uklanjanje FCM-a. No, možda će biti teže nego što se mislilo pokopati aktivne ostatke reaktora unutar Skloništa, zaključuje Science.
