Department of International Relations and European Studies1 Neznámé jaderné havárie a nehody doc. PhDr. Tomáš Vlček, Ph.D. tomas.vlcek@mail.muni.cz Department of International Relations and European Studies2 Contents Department of International Relations and European Studies3 Obsah ̶ Požár ve Windscale (UK, 1957) ̶ Kyštymská katastrofa (SSSR, 1957) ̶ Nehoda na ponorce K-19 (SSSR/Grónsko, 1961) ̶ Únik na úpravně uranu Church Rock (USA, 1979) ̶ Incident v Goiânia (Brazílie, 1987) ̶ Incident v Lilo (Gruzie, 1997) ̶ Jaderná havárie v Tōkai-mura (Japonsko, 1999) ̶ Výbuch v Njonokse (Rusko, 2019) Department of International Relations and European Studies4 Jednotky dávky ionizujícího záření ̶ rad (jednotka absorbované dávky) ̶ Gray (Gy, jednotka absorbované dávky v soustavě SI) ̶ 1 rad = 0.01 Gy = 0.01 J/kg 100-200 rad (1-2 Gy; 1-2 J/kg) = působí ARS do jednoho dne 200-1,000 rad (2-10 Gy; 2-10 J/kg) = vážný ARS, vysoká pravděpodobnost úmrtí 1,000+ rad (10+ Gy, 10+ J/kg) = vážný ARS, téměř jistá smrt Department of International Relations and European Studies5 International Nuclear Event Scale Department of International Relations and European Studies6 Three Mile Island NPP (INES 5) ̶ 28. března 1979, Harrisburg, Pennsylvánie, USA ̶ 2x PWR (800 a 906 MWe) ̶ nehoda na Bloku 2, závada v sekundárním chladicím okruhu, částečné roztavení reaktoru ̶ žádná úmrtí, žádné radiologické zdravotní dopady, psychologický stres ̶ došlo k úniku určitého množství vodíku a radioaktivních vzácných plynů, avšak s krátkým poločasem rozpadu a bez zdravotních rizik ̶ vyčistit Blok 2 trvalo téměř 12 let, už nikdy nebyl restartován Department of International Relations and European Studies7 Three Mile Island NPP Department of International Relations and European Studies8 Čornobyl NPP (INES 7) ̶ 26. dubna 1986 ̶ 4x RBMK-1000 ̶ nehoda na Bloku č. 4, výbuch a roztavení reaktoru ̶ 2 okamžitá úmrtí, 28 úmrtí v důsledku ARS do několika týdnů ̶ 134 pracovníků s ARS, 600 záchranářů těžce ozářeno ̶ 116 000 osob okamžitě evakuováno; 220 000 osob pak ještě v následujících letech ̶ rozsáhlá území kontaminována iodem-131, cesiem-137, xenonem-133, strontiem-90, plutoniem a dalšími radionuklidy ̶ dávka záření ve štítné žláze (způsobené především iodem-131 a cesiem-137) v populaci kolísala mezi 0,07 Gy a 2 Gy u dětí Source: WNA Department of International Relations and European Studies9 Chornobyl NPP Department of International Relations and European Studies10 Fukushima Daiichi NPP (INES 7) ̶ březen 2011 ̶ 4x BWR-5 1100 MWe ̶ zemětřesení a tsunami 11. března 2011, po kterém následovala ztráta chlazení, exploze vodíku a roztavení paliva ̶ 1 okamžité úmrtí, 2 ozáření, 16 fyzických zranění v důsledku výbuchu, přes 1000 úmrtí během evakuace ̶ 154 000 obyvatel evakuováno během několika dní, vážné posttraumatické stresové poruchy ̶ kontaminace agrikulturních oblastí, mořské vody (v roce 2013 dalších 300 m3) a ryb ̶ dávka záření ve štítné žláze (způsobené především cesiem-137 a cesiem-134) ̶ dekontaminace a dekomise bude trvat 30-40 let Department of International Relations and European Studies11 Department of International Relations and European Studies12 Požár ve Windscale (INES 5) ̶ Sellafield – jaderný komplex na pobřeží Cumbrie ̶ Windscale Piles (1950), Windscale přepracovací závod, sklad jaderného odpadu, místo dekomise elektrárny Calder Hall Magnox NPP (1956, 4x 60 MWe), prototyp Windscale Advanced Gas Cooled Reactor (1962, 30 MWe) ̶ dnes je na místě cca 1,000 budov a 200 jaderných zařízení ̶ největší jaderný komplex v Evropě Department of International Relations and European Studies13 Požár ve Windscale Department of International Relations and European Studies14 Požár ve Windscale ̶ Windscale Piles – dva vzduchem chlazené a grafitem moderované vojenské jaderné reaktory ̶ součást britského poválečného projektu vývoje jaderné bomby (USA a UK začaly po WWII rozvíjet samostatné programy) ̶ prvotním smyslem byla produkce plutonia pro vojenské účely ̶ nehoda 10. října 1957 Department of International Relations and European Studies15 Požár ve Windscale ̶ v noci 7. října 1957 problém s teplotou – reaktor odstaven; opětovné problémy následující den ̶ 9. října 1957 teplota jednoho z kanálků vzrostla na 405 ˚C a v komíně byla detekována radioaktivita – prasknutí palivové kazety ̶ i při zapojení chladících větráků (shutdown fans) teplota neklesala – vizuální inspekce ukázala, že lithium-magnesiové kazety hořely ve 120 kanálcích ̶ snahy o chlazení: větráky na plný výkon, pumpování CO2 do reaktoru, odstavení chladících větráků a pumpování vody do reaktoru (61 l/s) nakonec přivedlo 12. října 1957 požár pod kontrolu Department of International Relations and European Studies16 Požár ve Windscale ̶ únik radioaktivního materiálu, především iod-131, cesium-137, xenon-133 ̶ žádná evakuace (mléko z okolí cca 500 km2 bylo asi měsíc vyléváno) ̶ žádné významné dlouhodobé zdravotní dopady (avšak odhady hovoří o 240 případech rakoviny nad normál) ̶ manažer reaktoru Tom Tuohy, který prováděl vizuální inspekce, se dožil 90 let navzdory ozáření ̶ oblast přejmenována na Sellafield v roce 1981 ̶ skladovací nádrž s použitým palivem odstraněna až v roce 2013 ̶ okolo 8400 kazet stále zůstává uvnitř reaktoru ̶ v plánu je odstranit veškeré palivo a radioaktivní izotopy do 2030 ̶ celý komplex má být vytištěn a odstraněn v roce 2120 Department of International Relations and European Studies17 Kyštymská katastrofa (INES 6) ̶ jaderný kombinát Majak vybudován v letech 1945-1948 ve spěchu v reakci na jaderný program USA ̶ vybudován vězni z Gulagů a válečnými zajatci, nebyl zanesen do map, okolo vybudováno uzavřené město Ozjorsk ̶ kombinát a město se nazývalo Čeljabinsk-40 (1948-1966), později Čeljabinsk-65 (1967-1994), krycím jménem Město 40 (Город Сорок) nebo Čtyřicítka (Sorokovka) ̶ v oblasti bylo postaveno pět jaderných reaktorů pro produkci zbraňového plutonia Department of International Relations and European Studies18 Department of International Relations and European Studies19 Kyštymská katastrofa ̶ zařízení pro skladování kapalného jaderného odpadu bylo přistavěno kolem roku 1953 ̶ vzhledem k vysoké úrovni radioaktivity odpadů se nádrže ohřívaly kvůli tzv. rozpadovému teplu; kolem každé nádrže vybudováno 20 chladicích tanků ̶ v roce 1957 selhal systém chlazení v jednom z chladicích tanků, teplota vzrostla a došlo k chemické explozi (29. září 1957, 70-100 tun TNT), 160tunové betonové víko bylo vymrštěno do vzduchu ̶ tank byl napuštěný 70-80 tunami tekutého radioaktivního odpadu, který byl uvolněn do okolí ̶ během cca 10ti hodin dosáhl radioaktivní mrak vzdálenosti 300-350 km od místa havárie a kontaminoval oblast o 800-20 000 km2 především cesium-137 a strontiem-90 Department of International Relations and European Studies20 Department of International Relations and European Studies21 Kyštymská katastrofa ̶ obyvatelstvo nebylo informováno, až o týden později začalo s evakuací 10 000 osob (22 malých měst) bez udání důvodů; evakuace probíhalo od jednoho týdne do dvou let od nehody ̶ svět se o havárii dozvěděl až v roce 1976 ̶ 50-8 000 osob zemřelo na rakovinu v důsledku havárie ̶ kontaminovaná půda byla odbagrovaná a uložená v oplocených prostorách ̶ sovětská vláda oblast v roce 1968 zamaskovala zřízením přírodní rezervace (East Ural Nature Reserve) a zákazem jakéhokoliv nepovolaného vstupu do rezervace ̶ v roce 1968 roznesla vichřice radioaktivní materiál ze sedimentů jezera Karačaj ̶ oblast je nyní ve vlastnictví a pod kontrolou firmy Rosatom Department of International Relations and European Studies22 Department of International Relations and European Studies23 Kyštymská katastrofa ̶ voda z řeky Těča byla používána v domácnosti 124 tisíci lidmi ve vesnicích podél toku, v roce 1951 bylo evakuováno 1200 osob ̶ v 50. letech 20. století bylo přestěhováno 11 vesnic, ale největší z nich zůstala na místě - Musljumovo ̶ lidé si stěžovali na řadu potíží – chronická únava, nespavost, plodnost, ztráta hmotnosti, zvýšený krevní tlak, trojnásobná četnost vrozených vad a porodních komplikací ̶ doktoři to označovali jako tajemnou nemoc, protože nesměli uvádět v diagnózách radiaci, neboť kombinát byl tajnou oblastí ̶ jezero Karačaj zůstává nejvíce radiokontaminovaným místem na Zemi Department of International Relations and European Studies24 Kyštymská katastrofa ̶ celková radioaktivita jezera se odhaduje na 30-50 % celkové radioaktivity černobylské havárie ̶ nicméně v jezeru je radioaktivita koncentrovaná do cca jedno čtverečního kilometru, zatímco únik z Černobylo byl rozptýlen na tisících čtverečních kilometrech ̶ po velkých suchách v 60. letech, kdy vítr odnesl radioaktivní prach z vysušeného jezera, který ozářil cca půl milionu lidí, SSSR rozhodl jezero zabetonovat 10 000 dutých betonových bloků ̶ v roce 1990 stačilo stát hodinu na břehu jezera, aby člověk obdržel smrtelnou dávku radiace ̶ od roku 2016 je jezero zcela zabetonováno Department of International Relations and European Studies25 Department of International Relations and European Studies26 Department of International Relations and European Studies27 Department of International Relations and European Studies28 Department of International Relations and European Studies29 Department of International Relations and European Studies30 Kyshtym Disaster Department of International Relations and European Studies31 Nehoda na ponorce K-19 ̶ sovětská ponorka postavená v letech 1958-1960 ̶ součást Projektu 658 – první sovětské ponorky vybavené z ponorky odpalovanými balistickými střelami (3 kusy, 650 km dosah, 1.4 megatunová hlavice) a první sovětské jaderné ponorky (2x 72 MWe) ̶ postavena ve spěchu v reakci na ponorku USA (Nautilus v roce 1955, George Washington v roce 1957 - 16 střel Polaris SLBMs) ̶ 10 úmrtí během stavby, poruchy a nehody krátce po uvedení do provozu ̶ k velké nehodě došlo během první plavby Department of International Relations and European Studies32 Nehoda na ponorce K-19 ̶ 4. července 1961 byla nalezen únik v chladícím okruhu reaktoru ̶ reaktor byl automaticky odstaven ̶ teplota reaktoru nekontrolovaně rostla – rozpadové teplo ohřálo reaktor na 800 °C ̶ kapitán Zatějev nařídil výrobu provizorního systému na dodávku vody do chladícího systému reaktoru z trubek sebraných z jiných míst ponorky ̶ technici pracovali v reaktoru ve vysoké radiaci ̶ kapitán odmítl pomoc amerických vojenských plavidel a počkal na sovětskou naftovou ponorku S-270; posádka nastoupila na ponorku a K-19 byla odtažena do přístavu Department of International Relations and European Studies33 Nehoda na ponorce K-19 ̶ během nehody došlo k vypuštění radioaktivní páry obsahující štěpné produkty, které byly nasáty lodní vzduchotechnikou a rozšířeny po celé ponorce – ozářena byla celá posádka ̶ opravy kontaminovaly 700 m2 přístavu, okolní oblasti a mechaniky, kteří na opravě pracovali ̶ radioaktivní přepážka byla vhozena do hlubin karského moře ̶ všech sedm techniků opravujících reaktor na K-19 a jejich velitel zemřeli do měsíce od incidentu, obdržené dávky byly 7,5 až 54 Sv (za fatální se považuje 4-5 Sv) ̶ 14 dalších členů posádky zemřelo do dvou let ̶ námořníci trpěli bolestmi na hrudi, rakovinami a selháními ledvin; onemocnění se řešilo transplantacemi kostní dřeně a krevními transfuzemi ̶ diagnózy byly utajovány Department of International Relations and European Studies34 Únik na úpravně uranu Church Rock ̶ Nové Mexiko, 16. července 1979 ̶ prolomení hráze nádrže na uložení odpadu z úpravy uranu firmy UNC (United Nuclear Corporation) ̶ největší únik radioaktivity v americké historii, mnohem horší než Three Miles Island Department of International Relations and European Studies35 Únik na úpravně uranu Church Rock ̶ prasklina na hrázi na jižní nádrži se rozevřela do 6ti metrového otvoru ̶ o prasklině se vědělo více než 2 roky ̶ 1000 tun pevného radioaktivního odpadu z úpravny a 350,000 m3 kyselých roztoků používaných k rozpuštění horniny uniklo do potoku Pipeline Arroyo, odkud materiál dotekl až do řeky Puerco ̶ odpad obsahoval kyseliny a desítky různých radioaktivních a jedovatých prvků ̶ Silně kontaminovaná voda se dostala až do 130 km vzdálené indiánské rezervaci Navajo County Department of International Relations and European Studies36 Church Rock Uranium Mill Spill Department of International Relations and European Studies37 Únik na úpravně uranu Church Rock ̶ řeka Puerco sloužila jako zdroj pitné a užitkové vody pro obyvatele i dobytek ̶ lidé nebyli varováni po několik dní a došlo tak ke kontaminaci lidí i dobytku ̶ 1700 lidí ztratilo přístup k pitné vodě ̶ lidé, kteří do řeky vstoupili, trpěli vážnými popáleninami chodidel, v důsledku dalších infekcí byly vyžadovány i amputace ̶ stáda ovcí a krav zemřela v důsledku pití kontaminované vody ̶ zásadní neochota firmy únik vyčistit – až po tlaku obyvatel odbagrovala 3 palce sedimentu z říčního dna zcela ignorujíc další úniky, déšť, vítr či jiné polutanty ̶ v rámci mimosoudního vyrovnání zaplatila UNC 525 000 USD indiánům Navajo rok po úniku Department of International Relations and European Studies38 Incident v Goiânia (INES 5) ̶ Institute Goiano de Radioterapia in Goiania, soukromý institut pro radioterapii, v roce 1985 se přestěhoval do nových prostor a ponechal cesium-137 teleterapeutickou jednotku (poločas rozpadu 30 let) na původním místě ̶ dvě osoby vstoupily do opuštěných prostor a odnesli hlavici v domnění, že by mohla mít nějakou cenu na sběrném dvoře ̶ doma se ji pokusili rozebrat a došlo k narušení kapsle s cesium-137 ̶ chlorid cesný kontaminoval okolní prostředí, ony dvě osoby, majitele sběrného střediska a všechny návštěvníky, kteří si přišli prohlédnout to, že materiál ve tmě modře zářil ̶ po pěti dnech, kdy lidé začali mít symptomy ozáření, jedna z osob navštívila nemocnici a přinesla i fragment zdroje (který dostal darem jako mnoho dalších) Department of International Relations and European Studies39 Incident v Goiânia ̶ začala rozsáhlá operace, dvě oblasti evakuovány ̶ významná kontaminace nalezena v 85 domech, 200 osob z 41 domů bylo evakuováno (do 30 domů se obyvatelé do 2 týdnů vrátili, zbytek byl stržen), 42 domů bylo nutno zbourat ̶ během pouhých 2 dnů bylo monitorováno 67 km2 a nelezeny všechny hlavní zdroje kontaminace (sběrné středisko dosahovalo hodnot 2 Sv/h) ̶ dekontaminační opatření pitné vody a potravin vyžadováno pouze v okruhu 50 metrů od epicentra ̶ 112 000 osob monitorováno, 249 kontaminováno, 4 pacienti zemřeli během 4 týdnů (dávky 4,5-6 Gy) Department of International Relations and European Studies40 Goiânia Celá zpráva: https://www- pub.iaea.org/MTCD/Publications/PD F/Pub815_web.pdf Department of International Relations and European Studies41 Incident v Goiânia Department of International Relations and European Studies42 Incident v Lilo ̶ vojenská základna, 25 km východně od Tbilisi ̶ v únoru 1997 se objevilo vážné ozáření u jedenácti gruzínských vojáků (oloupaná kůže, krvácení) ̶ 26. srpna detekoval radiologický tým gruzínské armády vysokou úroveň radiace poblíž podzemního bunkru na základě ̶ bylo zjištěno, že základna Lilo byla používána sovětskou armádou pro výcvik boje v jaderné válce ̶ když v roce 1992 základnu opustili, ponechali v jejich prostorech radioaktivní zdroje, aniž by to komukoliv oznámili Department of International Relations and European Studies43 Incident v Lilo ̶ 13. září byl nalezen zdroj v kapsy zimní bundy, kterou si vojáci brali na strážní službu (malý váleček s cesium-137, který emitoval 45 millisievertů za hodinu ve vzdálenosti jednoho metru) ̶ později byly nalezeny další zdroje (20 cm pod fotbalovým hřištěm, na místě pro kuřáky, celkem na osmi místech) ̶ v následujících dvou letech se našly radioaktivní zdroje v dalších bývalých sovětských základnách v Gruzii (Vaziani, Matkhoji, Kuthaisi, Poti, Khaishi, Tbilisi, Rustavi) ̶ Celá zpráva: https://www.nrc.gov/docs/ML0037/ML003768309.pdf Department of International Relations and European Studies44 Incident v Lilo Department of International Relations and European Studies45 Jaderná havárie v Tōkai-mura (INES 4) ̶ srdce japonského jaderného průmyslu ̶ Japanese Atomic Energy Research Institute ̶ komplex jaderných zařízení vč. první japonské jaderné elektrárny, přepracovacího závodu, výzkumných institucí, konverzního závodu apod. ̶ k havárii došlo 30. září 1999 během přípravy paliva pro experimentální množivý reaktor Jōyō (uranium obohacený na 18.8 %) Department of International Relations and European Studies46 Tōkai-mura Nuclear Accident ̶ nekvalifikovaný personál připravoval palivo rozpouštěním žlutého koláče ve srážecí nádrži ̶ do nádrže bylo povoleno vložit 2,4 kg uranu, pracovníci tam nalili 16,6 kg v nerezových kýblech ̶ nakumulovalo se kritické množství a spustila se štěpná řetězová reakce, která se sama udržovala ̶ masivní dávky neutronového a gama záření unikalo ze zařízení po 20 hodin, došlo k zamoření budovy štěpnými produkty, neboť nádrž intenzivně vřela ̶ okamžité reakce - bolesti, nevolnosti, problémy s dechem, zvracení ̶ incident byl zmírněn odstraněním vody z nádrže a vstřikováním kapalné kyseliny borité k zajištění podkritičnosti ̶ kolem budovy byly umístěny pytle s pískem a další stínící materiál (beton) ̶ filtry HEPA filtrovaly vzduch ve ventilačních systémech Department of International Relations and European Studies47 Tōkai-mura Nuclear Accident ̶ tři zaměstnanci obdrželi dávky ve výši 16-20, 6-10, a 1-4.5 Sv, první dva zemřeli v následujících měsících (selhání více orgánů, imunodeficience) ̶ pět hodin po zahájení kritičnosti bylo evakuováno 39 domácností v okruhu 350 metrů (161 lidí), obyvatelé v pásmu 10 km byli vyzváni, aby zůstali doma (310 000 lidí); všechna omezení byla zrušena následující den ̶ 169 dalších zaměstnanců bylo ozářeno dávkami do 48 mSv ̶ 235 obyvatel bylo ozářeno dávkami do 16 mSv ̶ 260 záchranářů a novinářů bylo ozářeno dávkami do 9.2 mSv Department of International Relations and European Studies48 Tōkai-mura Nuclear Accident Celá zpráva: https://www- pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/TOAC_web.pdf Department of International Relations and European Studies49 Výbuch v Njonokse ̶ hlavní raketová střelnice sovětského a ruského námořnictva založena v roce 1954 ̶ příčina události z 8. srpna 2019 neznámá ̶ buď neúspěšný test střely s plochou dráhou letu 9M730 Burevestnik s jaderným pohonem a jadernou hlavicí ̶ nebo test jiného raketového pohonu na tekuté jaderné palivo ̶ nebo nehoda při vyzvedávání 9M730 Burevestnik po neúspěšném testu Department of International Relations and European Studies50 Výbuch v Njonokse ̶ výbuch na moři poblíž vesnice Njonoksa ̶ dvě ruská speciální plavidla byly u Njonoksy při výbuchu ̶ pět specialistů Rosatomu bylo zabito ̶ tři další osoby zraněny a převezeny do nemocnice v Archandělsku, doktoři však nebyly informováni o radiaci (kontaminace cesium-137 byla posléze indikována u jednoho z lékařů) ̶ bylo oznámeno, že asi 450 obyvatel Njonoksy bude 14. srpna vlakem evakuováno na asi dvě hodiny, následně evakuace zrušena ̶ radioaktivní mrak obsahoval strontium-91, barium-139, barium-140 a lanthanum-140 ̶ zmíněných osm osob bylo z rozkazu V. Putina vyznamenáno za chrabrost (Орден Мужества) Department of International Relations and European Studies51 Výbuch v Njonokse Department of International Relations and European Studies52 Shrnutí Three Mile Island NPP selhání technologie Čornobyl NPP závažná porušení provozních pravidel a předpisů Fukushima Daiichi NPP nedodržení základních bezpečnostních požadavků, jako je hodnocení rizik, příprava na zadržení vedlejších škod a vypracování evakuačních plánů; laxní dohled Požár ve Windscale porušení provozních pravidel a předpisů Kyštymská katastrofa kultura bezpečnosti a práce, absolutní neúcta k životnímu prostředí Nehoda na ponorce K-19 kultura bezpečnosti a práce (vadné svary) Únik na úpravně uranu Church Rock kultura bezpečnosti a práce, neúcta k životnímu prostředí Incident v Goiânia kultura bezpečnosti a práce, porušení provozních pravidel a předpisů Incident v Lilo kultura bezpečnosti a práce, porušení provozních pravidel a předpisů Jaderná havárie v Tōkai- mura kultura bezpečnosti a práce, porušení provozních pravidel a předpisů Výbuch v Njonokse selhání technologie, kultura bezpečnosti a práce Department of International Relations and European Studies53 Doporučeno: Tomsk-7, Rusko Mailuu-Suu, Kyrgyzstán Semipalatinsk, Kazachstán Thule, Grónsko Děkuji za pozornost. Zdroje: https://www.iaea.org/ https://www.nrc.gov/ https://hibakusha-worldwide.org/ https://en.wikipedia.org/