Radioaktivní vodě unikající z fukušimských reaktorů k turbínám či dále do moře se oprávněně věnuje velká pozornost. Méně pozornosti se věnuje skutečnosti, že u reaktoru 1 se objevil i radioaktivní chlór 38. Což je chyba, říká Ferenc Dalnoki-Veress z agentury CNS, která se specializuje hlavně na problematiku jaderného odzbrojení a nešíření atomových zbraní.
Mohlo by to totiž znamenat, že se v reaktorech znovu rozběhla štěpná reakce, domnívá se tento odborník na jadernou problematiku. Svou hypotézu publikoval na internetu (například zde nebo zde).
Návštěvník na skok
Přítomnost chlóru sama o sobě není nic zvláštního, pochází ze soli v mořské vodě, kterou se reaktory chladily. Podivné ovšem je, že se na místě objevil chlor v podobě jednoho velmi vzácného izotopu.
Jako izotop se označují varianty jednoho prvku, které mají sice v jádře atomu stejný počet protonů, ale zato různý počet neutronů. Na pohled jsou od sebe jednotlivé izotopy jednoho prvku k nerozeznání. Téměř dokonale to platí i z chemického hlediska, z fyzikálního je to však jiné. Řada izotopů je nestabilních a pomaleji nebo rychleji se samy od sebe rozpadají. To je případ i ve Fukušimě objeveného izotopu.
Nejběžnější forma chlóru je chlor 35. V přírodě se objevuje i řada dalších variant tohoto prvku. Ale Fukušima byla v době měření na konci března jediným místem, kde se ve velkém vyskytoval izotop chlor 38. Důvod je jednoduchý. Poločas rozpadu chloru 38 je zhruba 37 minut. Pokud se tedy v přírodě z nějakého důvodu vyskytne ve větším množství, během krátké doby téměř beze stopy zmizí.
Vzniká například radioaktivním ozařováním mořské vody, konkrétně z chloru 37, kterýžto stabilní izotop tvoří zhruba čtvrtinu celkového množství chloru v mořské soli. Přítomnost chloru 38 ve Fukušimě tedy není zcela nečekaná. Je to jediný případ, kdy byly jaderné reaktory chlazeny přímo mořskou vodou.
Ale k vysvětlení naměřených hodnot to nestačí, domnívá se Dalnoki-Veress. K tomu by bylo zapotřebí podstatně většího množství neutronového záření, než jaké by mělo být v odstaveném reaktoru, který pomalu chladne. Dalnoki-Veress proto dává k úvaze možnost, že roztavené palivo v reaktoru vytváří malé "kapsy", kde se rozbíhají neřízené řetězové reakce.
Z radioaktivní kapsy
Odborníci přitom takovou představu odmítají. Podle jejich představ dochází ve Fukušimě jen k jednoduchému rozpadu radioaktivních prvků za vzniku tepla. Energie uvolněné z rozpadajících se atomů při tom vyšumí do ztracena.
Rychlé částice unikající z rozpadajícího radioaktivního atomu bez účinku vyletí mimo reaktor nebo přijdou o energii při srážce s nějakým stabilním atomem. Zbude jen trocha tepla, které se rozptýlí, a nový atom, který je o něco menší a obvykle stabilnější než jeho radioaktivní předchůdce.
V "kapsách", které předpokládá Dalnoki-Verres, to má být jinak. Má se v nich spouštět "lavina" štěpení: tedy štěpná řetězová reakce. Materiál z roztavených palivových tyčí se v těchto oblastech dostane blízko sebe, a to v takovém množství, že to přesáhne kritickou mez.
Částice z jednoho rozpadajícího atomu mají poměrně velkou šanci zasáhnout další štěpitelný atom, z něj se uvolní další částice, ty zasáhnou další štěpitelný atom a tak dále. Rozbíhá se tak samoposilující neřízená reakce. Stejná jako v jaderné bombě.
Drobná ohniska září více než zbytek materiálu v reaktoru. Jejich aktivita má vysvětlovat vznik velkého množství chloru 38.
Jepičí život
K jadernému výbuchu v "kapsách" dojít nemůže, domnívá se Dalnoki-Veresse. Jednotlivé oblasti s řetězovou reakcí podle jeho představ mají velmi krátký život. Nárůst teploty vyvolaný štěpnou reakcí vede k jejich rychlému zvětšování a tím také zastavení procesu. Palivo se dostane příliš daleko od sebe a jeho koncentrace klesne pod kritickou úroveň nutnou k tomu, aby se lavina řetězové reakce udržela v pohybu.
Celý životní cyklus oblastí s řetězovou reakcí by měl být velmi krátký, maximálně v řádu několika vteřin. Situace se ale může o chvíli později zopakovat v jiné části reaktoru, domnívá se Dalnoki-Veresse. Neustálé promíchávání roztaveného materiálu v reaktorech může vytvořit další kapsu, která znovu zopakuje jepičí osud své předchůdkyně.
Pro hypotézu podle něj svědčí i skutečnosti, že v blízkosti reaktorů 1 a 2 byl několikrát zaznamenán prudký nárůst množství rychlých neutronů. Podle zprávy tiskové agentury Kyodo k tomu došlo nejméně třináctkrát, brzy po odstavení reaktoru. Krátké zážehy řetězových reakcí by mohly tato měření vysvětlovat, domnívá se Dalnoki-Veress. Ve své odborné práci se touto otázkou nezabývá.
Dostatečně šílené, aby to byla pravda?
Jiní odborníci si nejsou tak jistí hypotézou ani jejími dopady na záchranné práce kolem reaktoru. Někteří poukazují i na fakt, že i kdyby se lokalizované řetězové reakce v reaktoru samovolně spouštěly, jejich dopad by byl velmi omezený. Nezvyšovaly by množství tepla a radioaktivity v reaktoru natolik, aby se jim musela nyní věnovat velká pozornost, řekl Jim Rushton z americké Národní laboratoře v Oak Ridge časopisu NewScientist.
I Jan Kysela z Ústavu jaderného výzkumu v Řeži si myslí, že by technici neměli ztrácet čas s touhle otázkou. "Bez popisu přesné znalosti situace v reaktoru a seriozního měření půjde vždy jen o spekulace," říká český odborník.
Hypotéza je sama o sobě ovšem zajímavá a nápaditá v dobrém slova smyslu, domnívá se Dušan Kobylka z Katedry jaderných reaktorů FJFI ČVUT: "Myslím si, že ve výpočtech není zásadnější logická chyba. Podle tohoto výpočtu by opravdu muselo dojít k poměrně intenzivnímu neutronovému toku, tedy k obnovení štěpné řetězové reakce."
Zároveň tuto možnost ale považuje za velmi nepravděpodobnou. Udržet štěpnou řetězovou reakci je relativně těžké a možnost, že by při tavení vznikly vhodné podmínky, hodnotí jako mizivou. Navíc se domnívá, že by se štěpná řetězová reakce projevila i jinak, například malým výbuchem, vznikem velkého množství tepla nebo výskytem izotopů dalších prvků, které ve vzorcích nebyly naměřeny.
Zatím se tedy kloní k názoru, kterou zmiňují i jiní odborní komentátoři: že může jít o chybu měření či "informační šum". Během havárie ve Fukušimě by to nebylo poprvé. "Zdroj výsledků měření je zatím jediný (dostupný zde, pozn. red.) a byl zveřejněn bez podrobnějšího komentáře," velí k opatrnosti Dušan Kobylka.
Podle něj bude vhodné počkat na další měření z jiných zdrojů, zda se objeví další chlor 38 či jiné zajímavé izotopy, a až pak dělat přesnější závěry.
