Hallgatók a Tudomány Szolgálatában

Átírás

1 MŰSZAKI KATONAI KÖZLÖNY a MHTT Műszaki Szakosztály és a ZMNE folyóirata XXI. évfolyam, különszám, 2011.december ZRÍNYI MIKLÓS NEMZETVÉDELMI EGYETEM VÉDELMI IGAZGATÁS SZAK A Magyar Tudomány Ünnepe rendezvénysorozat keretében a Hallgatók a Tudomány Szolgálatában Védelmi igazgatás szakos hallgatók I. országos tudományos konferenciája Vadon József mk. őrnagy A nukleáris balesetek és a nukleárisbalest-elhárítással összefüggő feladatok (The nuclear, radiological accidents and tasks of nuclear-accident avoidece and response) 1097

2 Budapest, november

3 Absztrakt A szerző tanulmányában a nukleáris létesítmények biztonságos üzemeltetése mellett is bekövetkezhető balesetek, katasztrófák sajátosságait elemzi. A tanulmányból megtudható, hogy ilyen súlyos balesetek szerencsére igen ritkán fordulnak elő, de jelenleg pont egy ilyen esettel néz szembe a világ a Japán földrengést követően, ezért a katasztrófa kezelésének alapvető célkitűzése kell, hogy legyen egy olyan komplex védekezési rendszer megteremtése, amely a rendelkezésre álló erőforrásokat a lehető legnagyobb hatékonysággal képes hasznosítani az állampolgárok életének és anyagi javaiknak megóvásában. A szerző tanulmányában elemzi a csernobili katasztrófa következtében történt környezeti vonatkozású hatásait, illetve ezek felszámolására megszüntetésére tett intézkedéseket. Kulcsszavak természeti katasztrófa (natural disaster), radioaktív szennyezettség (radioactive contamination), terjedés (fallout), nukleárisbaleset-elhárítás (nuclear-accident avoidence and response), felezési idő (half life). 1099

4 Bevezető A társadalmak fejlődésével, fokozatosan nőtt az emberi életeket és az anyagi javakat veszélyeztető veszélyforrások száma, azok fajtái, pusztító hatásaik összetettebbé váltak. 1 Ezen gondolathoz kapcsolódnak szorosan a nukleáris létesítmények üzemeltetése során előforduló balesetek és ezek hatásának enyhítésére és felszámolására irányuló cselekvéseket, feladatokat különböző szervezetek együttműködve oldják meg. A nukleáris balesetek, katasztrófák feltételezik több szervezet párhuzamos feladatvégrehajtását a kárelhárítás során, ezért a vezetésre rendkívül nagy felelősség hárul. Amelyet Magyarországon törvény szabályoz: A polgári védelmi szervezet az a szervezet, amely hivatásos személyi állománya és az állampolgárok polgári védelmi kötelezettségének (a honvédelmi kötelezettség része) teljesítése útján kizárólag e törvényben meghatározott polgári védelmi feladatokat lát el. 2 Ezen balesetek során kialakult helyzet kezelése összetett. A káros hatások csökkentése, illetve megszüntetése számos eljárás alkalmazását és feladat végrehajtását igényli. A katasztrófák során fontos, hogy minél rövidebb idő alatt szülessenek meg azok a válaszlépések, melyek korlátozhatják a kárterület kiterjedését, csökkentve az élő erők és az anyagi javak károsodását. Különösen igaz ez az állítás a radioaktív anyagok kibocsátásával járó balesetekre, katasztrófákra, mert a környezet szennyezése több évtizedre, vagy akár évszázadra lehetetlenné teheti az életfeltételek biztosítását az érintett térségben. A nukleárisbaleset-elhárítás lakosságvédelmi feladatainak végrehajtása megköveteli az esetlegesen veszélyeztetett területen élő lakosság felkészítését, rendszeres tájékoztatását, hogy rendelkezzen mindazon ismeretekkel, melyek a megelőzési, elhárítási feladatok során számára elengedhetetlenül szükségesek. Ezek közül talán a legfontosabbak: a riasztás, az elzárkózás, az egyéni védőeszközök alkalmazása, az anyagi javak megelőző védelme, kimenekítés, alapvető ismeretei. 1 (Dr. Hornyacsek J ) 2 A polgári védelemről szóló évi XXXVII. törvény 2. c) pontja 1100

5 A következő nukleáris vészhelyzetek alakulhatnak ki: nukleáris létesítmény balesete; ország határon kívül bekövetkező atomerőmű baleset; nukleáris anyagok szállítása során bekövetkező baleset; világűrből érkező műhold nukleáris hatása; A következő képen látható, hogy csak Európában mennyi és milyen sűrű az atomerőművek elhelyezkedése. Bármely atomerőmű katasztrófája igen nagy hatással lenne a szomszédos országok lakosságára is. 1. kép: Európában elhelyezkedő atomerőművek (Forrás: letöltve: ) Egy széles körű, érdekazonosságon alapuló összefogás nélkül a megváltozott biztonsági környezet által jelentett új típusú veszélyek (nem hagyományos kockázati tényezők megjelenése) hatékony módon nem kezelhetőek. 1101

6 Nukleáris balesetek a reaktortörténelemben Az atomerőművekben bekövetkező üzemzavarokat egy Nemzetközi Nukleáris Esemény Skála (International Nuclear Event Scale INES, 2. kép) alapján sorolják be. 2. kép: INES (Forrás: letöltve: ) A fenti táblázat alapján a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség 33 súlyos nukleáris eseményt tart nyílván. Az első azonosított atomerőmű balesetet 1952-ben Chalk River-ben, Kanadában jegyezték fel. A listán szerepel hat az Amerikai Egyesült Államokban bekövetkezett, jelentett esemény, öt Japánban történt baleset és három-három balesettel Oroszország és Anglia is rajta van a listán. Természetesen más országokban is voltak balesetek köztük 2003-ban Magyarországon is volt egy 3-as szintre sorolt esemény. A három legsúlyosabb baleset között szerepel az 1986-ban bekövetkezett csernobili katasztrófa (7-es szintű), a második helyen az 1957-ben Kysthym-ben, Oroszországban bekövetkezett esemény áll (6-os szintű), a harmadik helyen két baleset szerepel az angliai 1102

7 Windscalben 1957-ben történt reaktor meghibásodás, valamint 1979-ben Three Miles Islandon történt súlyosabb sérülés az atomerőműben (mindkettő 5-ös szintű). Az Egyesült Államok legnagyobb reaktor-üzemzavara Harrisburgban történt a Three Mile Island 2. számú reaktorának leolvadásakor (1979). Egy kisebb műszaki hibát félreértelmezve az operátor leállította a reaktor vízhűtését, emiatt az leolvadt. Bár nem kellett félni a vízbontásból keletkező hidrogén kémiai robbanásától, a kormányzó mégis elrendelte a lakosság kitelepítését, ami pánikhoz vezetett. Az okok kivizsgálására Carter elnök bizottságot küldött ki, amelynek elnökéül Kemény Jánost nevezte ki. 3 A napjainkban földrengés miatt bekövetkezett fukushimai szerencsétlenség a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség rangsorolása szerint csak az 5-ös szintre lett besorolva. A jelenleg elérhető lista alapján a csernobili katasztrófa volt a legnagyobb hatással a környezetünkre, ezért a tanulmány következő fejezetében ezt fogom elemezni a baleset elhárítás tükrében. 3 Atomerõmû-katasztrófa, Three Mile szigete, Egyesült Államok , Letöltve:

8 A csernobili katasztrófa és a balesettel összefüggő nukleárisbalesetelhárítási feladatok A csernobili atomerőmű reaktorát súlyosan megrongáló robbanás április 26-án következett be és a tűz tíz napon át tartott, amelynek során radioaktív anyagok óriási mennyisége került a levegőbe. Ahhoz, hogy ez a baleset bekövetkezhessen, az mérnököknek, operátoroknak teljesen figyelmen kívül kellet hagyniuk az erőmű veszélyhelyzetre figyelmeztető jelzéseit és ezek után a vészhelyzeti működési tervet is, amennyiben rendelkezett az erőmű ilyennel. Az égő reaktorból különböző radioaktív anyagok, különösen jód és cézium izotópok kerültek ki, ami szét is terült Európa nagy része felett. A jód 131, amely a legnagyobb mértékben emeli a pajzsmirigydózist, rövid, 8 napos felezési ideje miatt néhány héten belül elbomlott. A radioaktív cézium-137 ami a külső és a belső sugárterhelésben egyaránt szerepet játszik felezési ideje 30 év, és Európa sok részén még ma is mérhető a talajban és bizonyos élelmiszerekben. A legnagyobb koncentrációjú szennyeződés a volt Szovjetuniónak a reaktort körülvevő nagy kiterjedésű területein következett be. A baleset utáni mentesítés során több, a technikatörténetben addig elő nem fordult feladat állt a mentesítő személyzet előtt. A legfontosabb célok az alábbiak voltak: - a robbanás következményeként keletkezett tüzek eloltása, - a nyitott reaktormaradvány elfedése, további aktív anyagok kijutásának megakadályozása, - a reaktorban maradt fűtőanyag kritikussá válásának megakadályozása, - a romok és a környező épületek megtisztítása, - a védőépítmény felhúzása a romok fölé a további szennyezés kibocsátásának, valamint a csapadék bejutásának megakadályozására. Az folyamán a baleset megfékezésében és a szennyeződés eltávolításában, kezdetben a hadseregből, önkéntesekből, az erőmű dolgozóiból, a helyi rendőrség és tűzoltóság tagjaiból összetevődő, mintegy főnyi katasztrófaelhárító és helyreállító munkás vett részt. Később a regisztrált likvidátorok létszáma fölé emelkedett, jóllehet csupán kis részük volt kitéve veszélyes sugárzási szinteknek. A legmagasabb dózist a 1104

9 baleset első napján a katasztrófaelhárító munkások és az erőmű telephelyén tartózkodó dolgozó, mintegy ezer ember kapta. A csernobili atomerőművet körülvevő területről, melyet elzárt zóná -nak neveztek el, 1986 tavaszán és nyarán személyt telepítettek ki nem szennyezett vidékekre. Sajnálatos módon az akkori Szovjetunióban a balesetről és az annak hatására bekövetkező radioaktív szennyeződésről kezdetben a lakosság nem kapott megbízható információt és a tájékoztatás még két évvel a balesetet követően sem volt kielégítő. A hiányos és késleltetett tájékoztatás nagymértékű bizalmatlanságot eredményezett, és emiatt sok betegséget tévesen a sugárterhelés számlájára írtak. A szovjet hatóságok rövid és hosszú távú környezeti óvintézkedéseket vezettek be a baleset következményeinek enyhítésére, melyekhez hatalmas emberi, gazdasági és tudományos erőforrásokat vettek igénybe. Számos óvintézkedés, melyeket a balesetet követő hónapokban és években foganatosítottak a vízrendszerek védelmére, hogy megakadályozzák a radioaktivitásnak a szennyezett talajból történő átkerülését, általában nagyon drága volt és hatástalan maradt. A leghatékonyabb óvintézkedés az ivóvíz korai korlátozása, valamint az alternatív ellátásra történő átállítása volt. Skandináviában és Németországban az édesvízi halak fogyasztásának korlátozása ugyancsak hatékonynak bizonyult, de Fehéroroszországban, Oroszországban és Ukrajnában az ilyen korlátozásokat nem mindig tartották be. Ugyanakkor a legfontosabb mozzanat az erőmű felrobbant 4-es blokkjának reaktora fölé emelt szarkofág megépítése volt, melyet 1989 májusa és novembere között produkáltak. A szarkofág célja az volt, hogy a megrongálódott reaktor környezetszennyező hatását megfékezze, az erőmű területén csökkentse a sugárzási szinteket, és megszűnjön a radioaktív részecskék további kibocsátása a környező területekre. A szarkofágot rövid idő alatt építették meg, az építőmunkások súlyos sugárterhelést kaptak. Az építési idő lerövidítése, valamint a szerkezeten belüli magas dózisok csökkentését célzó intézkedések miatt a szarkofág nem lett tökéletes, ezért ma nem állnak rendelkezésre átfogó adatok a megrongálódott 4-es blokk szerkezetének stabilitásáról. Ráadásul a nedvesség hatására bekövetkezett korrózió miatt a megépítés óta eltelt idő alatt a szarkofág szerkezeti elemei meggyengültek. Amennyiben a szarkofág tetőszerkezete esetleg összeomlana, újra radioaktív por kerülne a levegőbe. Ennek elkerülésére intézkedéseket terveznek az instabil szerkezeti elemek megerősítésére, illetve a meglévő szarkofág befedésére egy új biztonságos védőburkolat -ot fognak építeni, amelynek élettartama több mint 100 év lenne. Amennyiben ez a védőburkolat megépül a magas 1105

10 radioaktivitású üzemanyagmasszát el lehet majd távolítani a 4-es blokkból, továbbá a megrongálódott reaktort véglegesen le lehet bontni. A csernobili atomerőmű területén és környezetében folytatott helyreállítási tevékenységek során nagymennyiségű radioaktív hulladék keletkezett, amelyet a felszínhez közeli ideiglenes tárolókban és lerakóhelyeken helyeztek el. Az árok és gödör alakú lerakóhelyeket 1986-ban és 1987-ben létesítették az elzárt zónában, a reaktor telephelyétől 0,5-15 kilométer távolságban, hogy megelőzzék a por terjedését és csökkentsék a sugárzási szinteket. Az elzárt zóna hosszú távú tervei tartalmazzák az érintett területek helyreállítását és határainak újbóli meghatározását is. Az így helyreállított területek elsősorban ipari célokra lesznek alkalmasak. A nukleárisbaleset-elhárításban részt vevő szervezetek felelőssége a veszélyhelyzet enyhítése és következmények elhárítás, ezért a fehéroroszországi, ukrán és orosz állam is több különböző előjogot biztosított, illetve a mai napig is biztosít a csernobili áldozatok számára. Ezeket részben készpénzben, részben természetbeni (pl.: ingyenes étkeztetés üdültetés) juttatásként biztosították. A rendszer sajnos sok esetben rosszul működött, mert az emberek azért költöztek vissza szennyezett területre, hogy újra jogosultak legyenek a magasabb szintű juttatásokra. 1106

11 Összegzés A nukleáris létesítmények, így az atomerőművek biztonságos üzemeltetése mellett is fel kell készülni veszélyhelyzetekre, balesetekre, melyek során eltérő mennyiségű radioaktív anyag kerülhet a környezetbe, ami akár komolyan is veszélyeztetheti a környezetben élő lakosságot. A sugárvédelmi szabályozás fontos eszköze annak, hogy az indokoltnál ne legyen nagyobb a sugárterhelés. Természetesen nem az a cél, hogy merev szabályozással akadályozzuk a hatékony és akár az egyén, akár a társadalom szempontjából előnyös sugárveszélyes tevékenységet. Ezért a szabályozás, a korlátozás és annak teljesítése a sugárzás károsító hatása mellett bizonyos mértékben tükrözi a társadalmi-technikai fejlettséget is. 1107

12 Alapfogalmak Atomerőmű egy vagy több atomreaktor segítségével elektromos energiát termelő üzem. Felezési idő az az idő, amely alatt egy radioaktív izotóp mennyisége és így aktivitása is felére csökken a radioaktív bomlási folyamat következtében. A különböző radioaktív izotópok felezési ideje a másodperc igen kis tört részértől milliárd évekig terjedhet. Nemzetközi Nukleáris Esemény Skála (INES) - Az INES skála a nukleáris események besorolására szolgál az egész kis rendellenességtől a súlyos balesetig. Valamennyi atomerőmű balesetet, rendellenességet, üzemzavart besorolnak. 7. fokozat Nagy radioaktivitású anyagok kerülnek ki a környezetbe. Ezek között a láncreakció rövid és hosszú felezési idejű bomlástermékei találhatók. A sugárzás mennyisége meghaladja a T becquerelt. Nagy területeken, akár több országban is súlyos egészségkárosító és környezeti hatásokkal. Példa: Csernobili atomkatasztrófa (Szovjetunió, ma Ukrajna), 1986 és Fukusimai atomerőmű-baleset (Japán) fokozat Radioaktív anyagok kerülnek a környezetbe. A sugárzás mennyisége T becquerel között van. A súlyos egészségkárosító hatások korlátozására teljes körű helyi ellenintézkedésekre van szükség. Példa: Kisztim (reprocesszáló üzem a mai Oroszországban), fokozat Radioaktív anyagok kerülnek ki a környezetbe. A sugárzás mennyisége T becquerel között van. A veszélyeztetett üzemben részleges ellenintézkedésre van szükség. Példa: Windscale (Anglia), VAGY Komoly károsodás a nukleáris berendezésekben. Komolyabb károsodás lehetséges a reaktor aktív zónájában, nagyobb baleset vagy tűz vagy radioaktív anyagok kiszabadulása épületen belül. Példa: Three Mile Island (Egyesült Államok),

13 4. fokozat Radioaktív anyagok kerülnek ki a környezetbe, a külső radioaktivitás növekedése azonban csak néhány millisieverttel haladja meg az átlagos háttérsugárzást. Az ellenintézkedések korlátozottak, például a helyi élelmiszerek ellenőrzése. Példa: Windscale, VAGY Meghatározó mértékű károsodás a nukleáris berendezésekben. Olyan jellegű károsodások tartoznak ide, amelyek nehézséget okozhatnak a helyreállítás során részleges zónaolvadás. A dolgozók kis részében akut egészségkárosító hatások jelentkezhetnek. Példa: Saint-Laurent (Franciaország), fokozat A dolgozók sugárterhelése meghaladhatja a dóziskorlátot, de a legjobban veszélyeztetett emberek csak néhány tized millisievert dózist kaphatnak. A biztonsági rendszer hibája, amely balesethez vezethet. Pl.: Paks (Magyarország), fokozat Biztonsági következményei már lehetnek, de a dolgozók éves sugárterhelése nem haladja meg az éves dóziskorlátot. A biztonsági berendezések olyan hibája, amely mellett még elégséges a védelem a balesetek elkerülésére. 1. fokozat A biztonsági intézkedések olyan megszegése, ami még nem jelent veszélyt sem a dolgozókra, sem a lakosságra. Működési hibák, emberi hibák, nem megfelelő eljárások alkalmazása. 0. fokozat Nincs biztonsági kockázata. 1109

14 Felhasznált irodalom a) évi LXXIV. törvény a katasztrófák elleni védekezés irányításáról, szervezetéről és a veszélyes anyagokkal kapcsolatos súlyos balesetek elleni védekezésről. b) Dr. Hornyacsek Júlia: Polgári védelem 1., ZMNE, Vegyi-és Katasztrófavédelmi Intézet, Bp.: ISBN: c) Chris Mcnab: A legnagyobb történelmi katasztrófák A világtörténelem legsúlyosabb csapásai, Nemzeti Tankönyvkiadó ZRT. Budapest 2008., 320 oldal, ISBN: d) Csom Gyula: Atomerőművek üzemtana II/1, Műegyetemi Kiadó, Budapest: 2005., 520 oldal, ISBN: e) Szentgyörgyi Zsuzsa: Isten kockajátéka In: 168 óra közéleti hetilap, XXIII. évfolyam 12. szám, március, 2011., Telegráf Kiadó Kft., Budapest,, oldal, ISSN Internetes irodalom: a) Atomerőmű-katasztrófa, Three Mile szigete, Egyesült Államok Letöltve: b) Nemzetközi Egyezmények FBB24?OpenDocument Letöltve: