Přinášíme další díl otázek a odpovědí k dění kolem jaderné elektrárny Fukušima, tentokrát především o hodnotách naměřené radiace a možného dopadu na zdraví.
Jaký byl vývoj v posledních 48 hodinách?
Situace se nevyvíjela nejlépe. Jak naznačovaly předchozí informace, těžiště událostí se přesunulo z reaktorů 1 a 3, kde došlo k prvním explozím. Nejprve na reaktor 2. Podle některých zpráv mohl být narušen jeho ochranný plášť a do okolí mohou s párou unikat radioaktivní prvky.
Problémy se objevily i na reaktoru číslo 4, který byl v době zemětřesení už odstavený. Vypukl tam požár, který uvolnil prozatím největší množství radioaktivity do ovzduší.
Co se tedy ví?
Výbuch na reaktoru 2 měl zřejmě stejnou příčinu jako u reaktorů 1 a 3, tedy výpadky čerpadel chladící vody způsobené problémy s náhradními generátory elektřiny. Samotný výbuch také vznikl stejně. Na svědomí ho měl vodík, který vzniká v samotném "jádře", tzv. aktivní zóně reaktoru. A to chemickou reakcí na povrchu zirkoniových tyčí, ve kterých je uranové palivo.
Aby technici reaktoru ulevili, upouštěli plyn z jeho vnitřních prostor do haly, která reaktor kryje. Vznikala směs kyslíku a vodíku, tedy dokonalý recept na třaskavou směs.
Jeden rozdíl proti výbuchům na reaktoru 1 a 3 tu ale přece jen je. Podle některých zpráv BBC mohlo na reaktoru dvě dojít k trvalému poškození ochranného obalu a do ovzduší může nekontrolovatelně unikat vodní pára s příměsí radioaktivních prvků. Další pozorování ale nic takového nepotvrdila a v současné chvíli se zdá, že těsnost ochranného obalu narušena nebyla.
Bohužel se mezitím, v úterý večer našeho času, objevily podobné obavy u reaktoru 3, kde nastal další silný výbuch. Úřady se domnívají, že i tam mohl být narušen obal a mohla uniknout radioaktivita. Domněnka zatím nebyla potvrzena ani vyvrácena.
Jak vznikly současné požáry?
Vypukly v prostoru bazénu s použitým palivem u reaktoru 4. Tento reaktor byl v době zemětřesení už odstavený, nebylo v něm palivo a neprobíhala tedy štěpná reakce.
Vyhořelé (použité) palivo vytažené z reaktoru se ale stále chladilo ve vodní lázni v prostoru reaktorové haly 4. Vyhořelé palivo obsahuje nejen uran, ale také jiné, exotičtější izotopy vznikající při štěpení (např. plutonium či americium). Tyto prvky ještě několik let po vytažení z reaktoru vytvářejí teplo. Proto nějakou dobu chladnou v bazénu, než se přesunou do meziskladu vyhořelého paliva mimo elektrárnu.
Příčiny požáru nejsou jasné. V bazénu zřejmě kvůli problémům s čerpadly klesla hladina vody. Materiál se pak mohl například zahřát na takovou teplotu, že voda při styku s ním chemicky reagovala a vznikal vodík. Tak alespoň události interpretuje Japonská agentura pro atomovou energii. Požár po několika hodinách ustal (podrobněji třeba zde).
Večer našeho času vypukl na stejném místě podle zpráv požár znovu a ustal až ráno. Ale situaci se ve středu ráno nedařilo stabilizovat a teplota v bazénu stále stoupá.
Proč jsou nebezpečné požáry použitého paliva, když vedle stojí ohrožené reaktory plné uranu?
Protože bazény nejsou tak dobře chráněné. "V tuhle chvíli bych se právě jich obával nejvíc," říká Dušan Kobylka z katedry jaderných reaktorů FJFI ČVUT. Bazény neleží v samotném centru reaktoru a radioaktivní materiál, který se z nich uvolňuje při hoření, musí překonat méně překážek, než se dostane do ovzduší.
Navíc se trvají potíže i v dalších bazénech. Konkrétně jde reaktory 5 a 6, kde podle japonských zdrojů pomalu vzrůstá teplota. A především u bazénku reaktoru 3, kde hladina vody už nebezpečně poklesla a technici se ji chystají doplňovat.
Přehřátí paliva a následné požáry tak mohou hrozit i na všech těchto zařízeních. A s nimi i úniky radioaktivity do okolí. Většina radioaktivity uvolněné v posledních dvou dnech do ovzduší pochází tedy patrně z reaktorů, které v době havárie byly bezpečně odstavené.
Jak vážné jsou úniky radioaktivity v okolí elektrárny?
V úterý ráno našeho času japonské úřady naměřily ve stometrové vzdálenosti (tedy opravdu velmi blízko!) od reaktorů hodnoty od 0,03 po 0,4 sievertu za hodinu. Nejvyšší hodnota byla naměřená u reaktoru 3.
Na hranici území elektrárny o několik set metrů dál byly hodnoty ze včerejšího rána zhruba stokrát menší: kolem 0,01 sievertu za hodinu. Od té doby údajně úroveň radioaktivity klesla zhruba na 0,006 sievertu za hodinu ve středu v noci našeho času. Ve středu v 8:30 našeho času už klesla na 0,002 sievertu.
Co znamenají čísla?
Začněme od jednotek. Sievert je poměrně komplikovaná jednotka soustavy SI, která zjednodušeně řečeno vyjadřuje vliv radiace v prostředí na živé organismy, ale ne přímo jeho fyzikální intenzitu.
Sievert nejde jednoduše "změřit", v podstatě se složitě dopočítává. Jednotka totiž "hází" do jednoho pytle všechny zdroje záření, ať už vydávají alfa, beta nebo gama záření. Složitá konstrukce jednotky zohledňuje i další hlediska, aby se dopracovala k jednoduchému číselnému vyjádření radiologického nebezpečí pro živé organismy v daném místě a čase.
Dejme nyní nejvyšší hodnoty naměřené ve Fukušimě (od 0,008 do 0,4 sievertu za hodinu) do souvislostí. Pro srovnání, při CT vyšetření břicha a pánve je průměrná dávka 0,01 sievertu. Následky ozáření většina z nás vůbec necítí, dokud se nám do těla nedostane 0,25 až jeden sievert. Pak se může objevovat nevolnost či nechuť k jídlu. Hlavně jsou ale poškozeny citlivé tkáně jako kostní dřeň. "Podobné dávky také mohou zvýšit riziko výskytu rakoviny, ale neznamenají jistotu, že ji dostanete," říká Kobylka.
Velmi pravděpodobně smrtelné jsou dávky kolem 10 sievertů. U dávek ještě vyšších pak smrt nastane během několika hodin nebo dní.
Takže pohyb na hranici areálu elektrárny Fukušima rozhodně nelze doporučit, ale pokud se tu nezdržíte několik dnů či možná týdnů, nepředstavuje bezprostřední smrtelné ohrožení.
Práce v rámci areálu je samozřejmě podstatně nebezpečnější. Proto bylo v úterý v noci našeho času evakuováno všech zhruba 70 zaměstnanců, kteří pracovali na hašení požárů a zchlazování reaktorů. Kvůli zvýšené radioaktivitě byl zastaven pokus o "kropení" reaktorů a bazénů vodou z vrtulníků.
Všichni zaměstnanci se ale vrátili do elektrárny ve středu, když radioaktivita klesla.
Které látky unikly?
O tom není mnoho údajů. Jisté je, že jde hlavně (a nejspíše výhradně) o plynné radioaktivní látky, které se do okolí dostaly při "odpouštění" přetlaku z centra reaktoru (aktivní zóny). Přispět mohl i únik z trhliny na reaktoru 2, pokud se její přítomnost potvrdí, což se zdá stále nepravděpodobnější.
"Nikde jsem neviděl přesnou statistiku, ale vzhledem k typu zařízení a dalším okolnostem si troufám tvrdit, že půjde především o izotopy jako krypton 85, xenon 133, a jód 131 a cesium 137, plus další méně zastoupené," říká odborník na jadernou energetiku Kobylka.
Jejich únik neznamená dlouhodobé zamoření. A jak dodává, nejsou to prvky s poločasem rozpadu v milionech let, ale prvky s kratším poločasem rozpadu (tato hodnota určuje dobu, za kterou se samovolně rozpadne polovina této látky v prostředí, pozn. red.). Většina z nich má poločas rozpadu v měsících. Nejdéle v prostředí vydrží ze zmíněných asi cesium 137, z něhož se polovina rozpadne za 30 let.
Kdyby se náhodou do okolí dostaly i pevné radioaktivní látky z reaktoru (jako v Černobylu), bylo by zamoření trvalejší a nebezpečnější.
Bude okolí elektrárny brzy obyvatelné?
Jistá omezení platit budou. Samotná elektrárna bude uzavřená nejspíše desítky let. Bude záviset na míře poškození. "Půjde o peníze. Pokud se ukáže, že poškození a kontaminace nejsou tak velké a elektrárnu půjde snadno rozebrat, mohlo by se s rozebíráním začít za nějakých dvacet třicet let," odhaduje Dušan Kobylka.
Ale domnívá se, že škody budou patrně velké a elektrárna bude stát dlouhé desítky let, zatímco úřady budou čekat, až se radioaktivní prvky v areálu z větší části samovolně rozpadnou.
V širší oblasti kolem elektrárny začnou zřejmě na rok nebo více let platit jistá karanténní opatření, týkající se třeba výroby mléka a mléčných výrobků. Některé unikající radioaktivní prvky se totiž usazují v živočišných a rostlinných tkáních (hlavně jód 131).
Může radioaktivita zamořit i vzdálenější oblasti?
Teoreticky ano, plynné radioaktivní látky (tzv. radioizotopy) mohou snadno cestovat vzduchem. Ale v současné době je jejich množství v atmosféře tak malé, že by neměly způsobovat větší problémy. Na druhou stranu se při pohybu vzduchem postupně "ředí".
Co se bude dít v elektrárně dál?
Nejspíše bude pokračovat snaha o stabilizaci situace, tj. čerpání mořské vody do reaktorů a snaha ochladit bazénky s palivem. "Podle mě je to nejpravděpodobnější scénář," říká Kobylka.
"Stabilizace" se ovšem může velmi protáhnout. Možná až na roky, upozorňují experti. A ani při optimálním průběhu nebude levná.
Záchranáři se teď zřejmě soustředí především na bazény s vyhořelým palivem. V boji o udržení reaktorů jim totiž nahrává čas. Množství teplo vytvářejících radioaktivních prvků v nich postupně klesá. Podle odhadů v současné chvíli vyrábí zhruba o polovinu méně tepla než v okamžiku odstavení. Chlazení by tedy teoreticky mělo být stále jednodušší.
Ale aby se dařilo dále chladit, nesmí radiace stoupnout natolik, aby se elektrárna musela úplně evakuovat, jako se to stalo v noci z úterý na středu našeho času. Proto je prioritou boj s požáry v reaktorových bazénech.
Japonci se i proto starají, aby boj s požáry nezhatily třeba krátící se zásoby. Konkrétně nedostatek kyseliny borité, klíčové látky pro chlazení reaktorů i bazénů s palivem. Vypomoci by měla Jižní Korea, která se chystá vypravit loď s nákladem této látky sousedům na pomoc.
Opravdu se nemůže se stát něco horšího? Nemůže se opakovat Černobyl?
Největším problémem by mohl být výbuch, který by vyvrhl do ovzduší velké množství radioaktivního materiálu, tedy scénář z Černobylu, říká Kobylka. Ale jedním dechem dodává, že je to v podstatě vyloučené.
Konstrukce elektrárny ve Fukušimě je lepší než v Černobylu. Tam se zborcená konstrukce změnila v komín otevřený k obloze. Bytelnější konstrukce Fukušimy by něco takového nedovolila.
Navíc černobylský reaktor obsahoval grafit (byl nutný k udržení štěpné reakce). Grafit začal sám hořet a ještě se na něj snadno navazovaly pevné radioaktivní látky, které způsobují větší škody než plynné prvky, co zatím unikaly z Fukušimy.
Japonský reaktor využíval do zemětřesení k udržení štěpné reakce jenom vodu. Grafit v něm prostě a jednoduše není. "Díky tomu všemu je opakování Černobylu nepředstavitelné," tvrdí Kobylka.
A nemůže dojít dokonce k jadernému výbuchu?
To je jedna z mála jistých věcí. Fyzika říká, že i kdybyste všechny uranové tyče z jednoho reaktoru naskládali na velkou hromadu, jadernou bombu nevytvoříte. Vytvořit samovolnou jadernou reakci není nic jednoduchého. Proto si americký projekt Manhattan vyžádal tolik skvělých mozků a Němci za války atomovou bombu nevytvořili.
