ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΠΑΡΑΜΥΘΙΑΣ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ 2012-2013 ΤΜΗΜΑ Β3 ΘΕΜΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: ΟΝΕΙΡΟ Η ΕΦΙΑΛΤΗΣ Παραμυθιά Απρίλιος 2013 Ερευνητικές ομάδες Ομάδα Α: Τσίπη Σταυρούλα Πατσιούρα Μαρία Σεφέρη Μαρίννα Φώτση Πολυξένη Ομάδα Β: Τριάντης Παναγίωτης Τσιρώνη Φερνίκη Τζάκου Χριστίνα Τσαρκοβίστας Προκόπης Τζιατζιά Λυδία Ομάδα Γ: Παππά Μαριάμ Σιώζης Άρης Τσίτσιου Ινώ Χρήστου Αντώνης Ομάδα Δ : Τάχιας Μιχάλης Τσουγκάρης Γρηγόρης Τσίλης Βασίλης Τσίμας Άγγελος Τζώρτζη Αναστασία Υπεύθυνη καθηγήτρια:Γκολφινοπούλου Βασιλική 1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ιστορική εξέλιξη της πυρηνικής ενέργειας...................................... 3 Πυρηνικά πειράματα...................................................................... 6 Πυρηνικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας............................... 7 Πυρηνικά ατυχήματα: Από το Τσερνομπίλ στην Φουκοσίμα......... 13 Εφαρμογές της πυρηνικής ενέργειας στην ιατρική........................ 17 Πυρηνικά όπλα............................................................................. 2 23 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πρώτοι οι αρχαίοι Έλληνες ασχολήθηκαν με το πρόβλημα των συστατικών της ύλης. Φυσικά η έρευνά τους αυτή δεν αφορούσε την πυρηνική ενέργεια, αλλά οι αναζητήσεις τους, οδήγησαν στην αναλυτική μελέτη του ατόμου και οι παρατηρήσεις τους ήταν ιδιαίτερα χρήσιμες για την ανακάλυψη διάφορων μορφών ενέργειας. Η αναλυτική εξέταση των πυρηνικών αντιδράσεων άρχισε στα τέλη του 19ου αιώνα από τους Bequerel και το ζεύγος Maria Curie οι οποίοι απομόνωσαν το Πολώνιο και προσδιόρισαν την έννοια της πυρηνικής ενέργειας. Τη σκυτάλη θα πάρει η κόρη της Κιουρί, η Ειρήνη Κιουρί και ο σύζυγος Φρειδερίκος Ζολιό, οι οποίοι ,το 1932, θα αποδείξουν ότι υπάρχει δυνατότητα να μεταβάλλεις μη ραδιενεργούς σε ραδιενεργούς πυρήνες. Η ανακάλυψη αυτή οδήγησε πολλούς ερευνητές να εμβαθύνουν τις έρευνες. Ανάμεσα σε αυτούς ήταν και μία ομάδα Ιταλών νεαρών Φυσικών υπό τη καθοδήγηση του Emrico Fermi. Το 1934 ο Φέρμι κατάφερε να ηγηθεί μιας φιλόδοξης ομάδας νεαρών: Oscar d Agostino, Emilio Segre, Edoardo Amaldi, Franco Rasetti, Ettore Majorana, Bruno Pontecorvo. Η Ομάδα αυτή έμεινε γνωστή στην ιστορία της επιστήμης ως «ragazzi di via Panisperna.» Το 1938 η ομάδα των Ιταλών θα διαλυθεί. Στις αρχές του 20ου αιώνα με τη χρήση και άλλων θεωριών όπως κβαντομηχανική και θεωρία της σχετικότητας πραγματοποιήθηκε μεγάλος αριθμός πειραμάτων που έδωσαν σαν αποτέλεσμα την πυρηνική ενέργεια. Στην ανακάλυψή της οδηγήθηκαν μέσα από αυτά τα πειράματα οι επιστήμονες Otto Hahn και Fritz Strassmann την ίδια χρονιά. Τη διαδικασία της δημιουργίας πυρηνικής ενέργειας εξήγησε θεωρητικά η επιστήμων Lise Meitner με τον συνεργάτη της Otto Robert Frisch. Από την έναρξη του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, πολλοί ερευνητές εργάστηκαν για την γρήγορη κατασκευή του ατομικού όπλου , με σκοπό να προλάβουν τον Αδόλφο Χίτλερ από κάτι ανάλογο. Στην αρχή οι ΗΠΑ αποφάσισαν να μείνουν ουδέτερες, όμως στη συνέχεια στράφηκαν εναντίον της. Στο μεταξύ όταν οι Ιάπωνες εισέβαλαν στη Ινδοκίνα στις 24 Ιουλίου 1941, ο Πρόεδρος Ρούζβελτ απαίτησε την άμεση αποχώρηση τους όχι μόνο από την Ινδοκίνα αλλά και από την Κίνα. Η Ιαπωνική κυβέρνηση αποφάσισε την ένοπλη σύγκρουση με τις ΗΠΑ καθώς η χώρα αυτή στεκόταν εμπόδιο στην επέκτασή της στην Άπω Ανατολή. Έτσι το πρωί της 7ης Δεκεμβρίου 1941 η ιαπωνική αεροπορική μοίρα επιτέθηκε στον αμερικανικό στόλο του Ειρηνικού που είχε τη βάση του στο Περλ Χάρμπορ της Χαβάης. Η καταστροφή ήταν μεγάλη καθώς βυθίστηκαν πολλά αμερικανικά πλοία και αεροπλάνα και σκοτώθηκαν πολλοί άνθρωποι. Η Αμερική την επόμενη μέρα κήρυξε πόλεμο κατά της Ιαπωνίας. Για το λόγο αυτό επιτάχυνε τις διαδικασίες ανάπτυξης ατομικών όπλων. Τον Ιούνιο του 1942 άρχισε ουσιαστικά η διεξαγωγή του σχεδίου «Μανχάταν» για την κατασκευή ατομικής βόμβας. Συνεργάστηκαν πάρα πολλοί ερευνητές και επιστήμονες σε αυτό το σχέδιο και τελικά μετά από πολλές προσπάθειες και αποτυχίες το πρώτο πυρηνικό 3 όπλο πυροδοτήθηκε ως δοκιμή στην περιοχή Trinity στις 16 Ιουλίου το 1945. Αργότερα, στις 6 Αυγούστου 1945 ένα βομβαρδιστικό έριξε μια ατομική βόμβα στην πόλη Χιροσίμα. Η βόμβα κατέστρεψε τελείως την πόλη. Εξήντα χιλιάδες άνθρωποι σκοτώθηκαν αμέσως και άλλοι εξήντα εννέα χιλιάδες τραυματίστηκαν. Λόγω της ραδιενέργειας πάνω από εξήντα χιλιάδες άνθρωποι πέθαναν από το 1946 ως το 1951 από ασθένειες που οφείλονταν στην έκθεση τους στην ραδιενέργεια. Λίγες μέρες μετά , στις 9 Αυγούστου 1945 , ένα δεύτερο βομβαρδιστικό έριξε μία βόμβα στην πόλη Ναγκασάκι. Η βόμβα αυτή εξερράγη σε ύψος 500m περίπου πάνω από την πόλη. Παρά το ότι απέκλινε 1,6km από τον στόχο της, κατέστρεψε τη μισή πόλη. Τριάντα εννέα χιλιάδες άνθρωποι σκοτώθηκαν και άλλοι εικοσιπέντε χιλιάδες τραυματίστηκαν. Μέχρι το τέλος του 1945 άλλοι τριάντα χιλιάδες άνθρωποι πέθαναν στο Ναγκασάκι λόγω της ραδιενέργειας. Κι αυτή ήταν η αρχή του «πυρηνικού πολέμου». Οι εκρήξεις των δύο ατομικών βομβών και η ενημέρωση της παγκόσμιας κοινής γνώμης για τις τεράστιες καταστροφές σε ζωές και υλικά μέσα που αυτές προκάλεσαν, οδήγησαν σε ένα προβληματισμό για τις επιπτώσεις της απελευθέρωσης της πυρηνικής ενέργειας που δεν έχει κλείσει ακόμα και δεν φαίνεται να κλείνει και τις επόμενες δεκαετίες. Πολλοί από τους πρωταγωνιστές αυτού του έργου άρχισαν να μετανιώνουν για τα αποτελέσματα των εργασιών τους. Ο Οπενχάιμερ έπεσε σε κατάθλιψη και δήλωσε δημόσια «Έγινα ο θάνατος, ο καταστροφέας του κόσμου». στη συνέχεια μετατράπηκε σε φιλειρηνιστή και δεν δέχθηκε να συμμετάσχει στην ανάπτυξη της υδρογονο-βόμβας. Μετά τις καταστροφικές συνέπειές της, υπογράφηκε η Συνθήκη μη διάδοσης πυρηνικών όπλων η οποία σκόπευε στον περιορισμό της εξάπλωσης των πυρηνικών όπλων. Τέθηκε σε ισχύ στις 5 Μαρτίου 1970 και υπογράφηκε από 189 κράτη, πέντε εκ των οποίων αναγνωρίζονται ως πυρηνικά κράτη: Οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Ρωσία, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Γαλλία και η Κίνα. Αυτά τα κράτη είναι και τα μόνα μόνιμα μέλη του Συνβουλίου Ασφαλείας του Ο.Η.Ε. Σύμφωνα με τους όρους της Συνθήκης, τα πυρηνικά κράτη συμφώνησαν να εξαλείψουν τα πυρηνικά όπλα τους. Σε αντάλλαγμα, τα μη πυρηνικά κράτη συμφώνησαν να μην κατασκευάσουν ή να μην αποκτήσουν πυρηνικά όπλα. Δυστυχώς η Συνθήκη δεν έφτασε το όνειρο των ιδρυτών της, να μην υπάρχουν δηλαδή πυρηνικά όπλα μέσα σε 25 χρόνια. Αυτό συνέβη εν μέρει επειδή τα πυρηνικά κράτη απέτυχαν απλά να τηρήσουν το δικό τους κομμάτι της συμφωνίας, αλλά και εν μέρει επειδή η Συνθήκη δεν ήταν μια τέλεια συνθήκη. Υπάρχει σε αυτή μια μεγάλη αντίφαση. Έτσι, υπάρχουν πειράματα που διεξήχθησαν τις δεκαετίες '80 και '90 (σε Ευρωπαϊκές χώρες και στην Αίγυπτο), αν και υπάρχουν ορισμένα στοιχεία που οδηγούν στο συμπέρασμα ότι υπήρξαν ανάλογα πειράματα και πρόσφατα. Από τότε μέχρι σήμερα η πυρηνική ενέργεια συνεχίζει να χρησιμοποιείται σε όπλα για πολεμικούς σκοπούς, αλλά πλέον γίνεται μία προσπάθεια αξιοποίησής της για την παράγωγή ενέργειας ως ένας εναλλακτικός τρόπος παραγωγής ενέργειας. 4 Έχουν κατασκευαστεί πολλά πυρηνικά εργοστάσια σε διάφορες χώρες, αλλά το θέμα αυτό είναι εξαιρετικά αμφιλεγόμενο. Υπάρχουν πολλοί που υποστηρίζουν την ύπαρξη τέτοιων εργοστασίων με το επιχείρημα ότι η πυρηνική ενέργεια μπορεί να αντικαταστήσει την παραγωγή ενέργειας από την καύση ορυκτών τα οποία σε κάποια χρόνια θα εκλείψουν και γενικότερα ότι η πυρηνική ενέργεια θα αντικαταστήσει όλες τις άλλες μορφές ενέργειας. Από την άλλη μεριά υπάρχουν οι πολέμιοι αυτής της άποψης που ισχυρίζονται ότι είναι πολύ επικίνδυνη η ύπαρξη τέτοιων πυρηνικών εργοστασίων καθώς μία πιθανή έκρηξη μπορεί να αποβεί μοιραία. Η ιστορία έχει αποδείξει ότι όντως ο κίνδυνος είναι μεγάλος μιας και δεν είναι λίγα τα πυρηνικά ατυχήματα που έχουν συμβεί με καταστροφικές συνέπειες για τις περιοχές αυτές όπου η ραδιενέργεια που διοχετεύτηκε στην ατμόσφαιρα δημιούργησε πολλά προβλήματα για πολλά χρόνια στους κατοίκους, όπως τερατογεννέσεις και μεταλλάξεις. Γενικότερα η πυρηνική ενέργεια είναι το "θέμα του αιώνα" και είναι πολύ δύσκολο ο άνθρωπος να κατορθώσει να χαλιναγωγήσει την επιθυμία του να εκμεταλλευτεί την τεράστια δύναμη που του δίνει η πυρηνική ενέργεια ώστε να μην τη στρέψει εναντίον του. Γιατί τότε οι συνέπειες θα είναι καταστροφικές και ίσως να κρίνουν αν θα συνεχιστεί η ύπαρξη του ανθρώπου αλλά και της Γης. ΧΡΟΝΟΛΟΓΙΟ ΤΩΝ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 19ος αιώνας: αναλυτική εξέταση των πυρηνικών αντιδράσεων από τους Bequerel και τη Maria Curie 1932: η Ειρήνη Κιουρί και ο σύζυγος Φρειδερίκος Ζολιό, αποδεικνύουν ότι υπάρχει δυνατότητα να μεταβάλλεις μη ραδιενεργούς σε ραδιενεργούς πυρήνες. 1938: οι Otto Hahn και Fritz Strassmann ανακαλύπτουν την πυρηνική ενέργεια 1942: αρχίζει η διεξαγωγή του σχεδίου «Μανχάταν» για την κατασκευή ατομικής βόμβας 6 Αυγούστου 1945: ένα βομβαρδιστικό ρίχνει μια ατομική βόμβα στην πόλη Χιροσίμα 9 Αυγούστου 1945: ένα δεύτερο βομβαρδιστικό ρίχνει μία άλλη βόμβα στην πόλη Ναγκασάκι. 1946-1962 : ο Αμερικανικός Στρατός πραγματοποιεί 200 μυστικές δοκιμές 1950-1970: πραγματοποιήθηκαν πολλά πυρηνικά πειράματα 5 Μαρτίου 1970: τίθεται σε εφαρμογή η Συνθήκη μη διάδοσης των πυρηνικών όπλων 5 ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ Οι πυρηνικές δοκιμές είναι πειράματα τα οποία διεξάγονται για τον προσδιορισμό της αποτελεσματικότητας και της δυνατότητας της πυρηνικής ενέργειας. Έτσι, άρχισαν να διεξάγονται πειράματα. Το διάστημα 1946-1962 ο Αμερικανικός Στρατός πραγματοποίησε 200 μυστικές δοκιμές . Το 1954 περίπου 45.000 άνθρωποι εκτέθηκαν σκόπιμα στην ακτινοβολία από μία βόμβα δύο φορές πιο ισχυρή από εκείνη της Χιροσίμα. Μεταξύ 1950-1970 περίπου 6.000 θνησιγενή μωρά και τα νεκρά βρέφη, εστάλησαν από τα νοσοκομεία διάφορων χωρών χωρίς την άδεια των γονέων για χρήση σε πυρηνικά πειράματα. Το βρετανικό Υπουργείο Άμυνας παραδέχθηκε στις 12 Μαΐου ότι εκτέθηκαν Βρετανοί, Αυστραλοί και Νεοζηλανδικοί στρατιώτες σε ακτινοβολία σε δοκιμές κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950 και του 1960. Ένας εκπρόσωπος του υπουργείου αρνήθηκε ότι οι στρατιώτες χρησιμοποιήθηκαν ως πειραματόζωα, δηλώνοντας ότι κάθε άνθρωπος έδωσε τη συγκατάθεσή του να συμμετάσχει. Τα πειράματα εξέτασαν την αποτελεσματικότητα των προστατευτικών ενδυμάτων κατά τη διάρκεια πειραμάτων ακτινοβολίας. Σύμφωνα με το Υπουργείο Εθνικής Άμυνας, αξιωματικοί διατάχθηκαν να περπατήσουν, να τρέξουν για να ανιχνεύσουν μέσω μολυσμένων δοκιμών πυρηνικών εγκαταστάσεων στο Monte Bello νησί και Maralinga να καθορίσει ποια είδη ένδυσης θα δώσουν καλύτερη προστασία από τη ραδιενεργό μόλυνση. Επίσης υπάρχουν υποψίες ότι άτομα με αναπηρίες χρησιμοποιήθηκαν ως πειραματόζωα κατά της ίδιας δοκιμής. Σύμφωνα με τους ισχυρισμούς, η ομάδα ελέγχου είχε πετάξει στη βρετανική δοκιμή ως μέρος ενός πειράματος που είχε σχέση με τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας στους ανθρώπους. Η ομάδα πέθανε μετά από την έκθεση στο ραδιενεργό νέφος. Οι κυβερνήσεις της Αυστραλίας και της Νέας Ζηλανδίας απαιτούν μια πλήρη έρευνα για τα πειράματα. Επίσης, αποδείχθηκε ότι το Ηνωμένο Βασίλειο μεταξύ 1952-1957 πυροδότησε 12 ατομικές βόμβες. Το αποτέλεσμα ήταν όσοι συμμετείχαν στο πείραμα , είτε να πεθάνουν είτε όσοι επέζησαν να πεθάνουν αργότερα από καρκίνο, κατά πάσα πιθανότητα, από την ισχυρή ακτινοβολία σε εκείνους που δεν είχαν προστασία. Μέσα σ’ αυτό το διάστημα πυροδοτήθηκε το μεγαλύτερο πυρηνικό όπλο που έχει δοκιμαστεί ποτέ αυτή την φορά από τη Σοβιετική ένωση (στις 30 Οκτωβρίου του 1961). Αυτό λεγόταν «Tsar Bomba». Επίσης, έχουν πραγματοποιηθεί υπόγεια και υποθαλάσσια πειράματα με καταστροφικές συνέπειες για το φυσικό περιβάλλον. 6 ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αρχή λειτουργίας Από τι αποτελείται ένας πυρηνικός αντιδραστήρας; Η «καρδιά του αντιδραστήρα» αποτελείται από επιβραδυντικό υλικό και ρυθμιστικούς ράβδους (ή "ράβδους ελέγχου" ή "ράβδους ρύθμισης") ώστε να συγκρατείται η αλυσιδωτή αντίδραση και η ομαλή ροή της θερμότητας. Επίσης αποτελείται από ένα "ψυκτικό μέσο" το οποίο κυκλοφορεί μέσα στον αντιδραστήρα και θερμαίνεται. Ύστερα το ψυκτικό μέσο μεταφέρεται σε ένα "εναλλάκτη θερμότητας" και προκαλεί βρασμό σε νερό που υπάρχει εκεί. Ο παραγόμενος ατμός στη συνέχεια θέτει σε κίνηση στροβίλους και παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα. Γενικά πυρηνικός αντιδραστήρας είναι η διάταξη εκείνη εντός της οποίας παράγεται ενέργεια με ελεγχόμενη αντίδραση σχάσης. Ο πυρηνικός αντιδραστήρας θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί σαν μια μεγάλη δεξαμενή όπου το πυρηνικό καύσιμο υφίσταται πυρηνική σχάση απελευθερώνοντας έτσι θερμότητα. Τα άτομα του εν λόγω καυσίμου, υπό ορισμένες συνθήκες, διασπώνται αυθόρμητα εκπέμποντας νετρόνια, τα οποία στη συνέχεια προκαλούν τη διάσπαση άλλων ατόμων, με τελικό αποτέλεσμα μια γεωμετρικά αυξανόμενη αλυσιδωτή αντίδραση. Η διαδικασία στο εσωτερικό ενός πυρηνικού αντιδραστήρα κατά τη διάρκεια παραγωγής σταθερού ποσού ισχύος μπορεί να συνοψιστεί στα παρακάτω στάδια: 1. Η σχάση κάθε πυρήνα ( U235 ) παράγει θραύσματα σχάσης μεταξύ των οποίων και νετρόνια. Τα θραύσματα της σχάσης μεταφέρουν το μεγαλύτερο ποσοστό της κινητικής ενέργειας που απελευθερώνεται από τον πυρήνα του ουρανίου. Αυτή την κινητική ενέργεια την αποδίδουν σε άλλα άτομα με τα οποία συγκρούονται και έτσι οι ράβδοι των καυσίμων θερμαίνονται. 2. Τα νετρόνια της σχάσης εξέρχονται των ράβδων καυσίμου με κινητική ενέργεια της τάξης των Mev. Εισέρχονται στον χώρο του επιβραδυντή και συγκρούονται με τα άτομά του, μεταφέροντας έτσι την κινητική τους ενέργεια σε αυτά. Έτσι τα άτομα του επιβραδυντή αποκτούν ενέργεια και τα νετρόνια επιβραδύνονται έως ότου η μέση κινητική ενέργειά τους 7 είναι περίπου ίση με αυτήν των ατόμων του επιβραδυντή καθώς αυτά ταλαντώνονται στο κρυσταλλικό του πλέγμα. Αυτά τα νετρόνια λέγονται θερμικά νετρόνια επειδή δεν άλλη ενέργεια μοιράζοντας την στα άτομα του επιβραδυντή. Οι σύγχρονοι πυρηνικοί αντιδραστήρες χρησιμοποιούν ως καύσιμο εμπλουτισμένο ουράνιο ή μεικτό οξείδιο, ενώ κάποιοι χρησιμοποιούν φυσικό ουράνιο.Το εμπλουτισμένο ουράνιο, περιέχει το ισότοπο (U 235)σε μεγαλύτερο ποσοστό από ότι το φυσικό ουράνιο, ενώ το μεικτό οξείδιο εκτός από ουράνιο περιέχει και τα ισότοπα (Pu 239) και (Pu240) του πλουτωνίου. Υπάρχουν και αντιδραστήρες σχάσης που χρησιμοποιούν ως καύσιμα είτε το πλουτώνιο είτε το ισότοπο ( U233 ) του ουρανίου. Το καύσιμο βρίσκεται σε ειδικούς φορείς σε μορφή ράβδων καυσίμου. Αυτές οι ράβδοι τοποθετούνται με καθορισμένη διάταξη μέσα στον επιβραδυντή ο οποίος είναι γραφίτης ή βαρύ ύδωρ και σκοπός του είναι να επιβραδύνει τα νετρόνια που παράγονται από τις σχάσεις. Οι ρυθμιστικές ράβδοι που χρησιμεύουν στη διατήρηση ενός σταθερού ρυθμού σχάσης, εισέρχονται στον πυρήνα του επιβραδυντή και η θέση τους μεταβάλλεται έτσι ώστε να επιτευχθεί ο επιθυμητός ρυθμός σχάσης. Oταν οι ράβδοι είναι βαθύτερα μέσα στον πυρήνα επιβραδύνουν περισσότερα νετρόνια κι έτσι μειώνεται ο ρυθμός σχάσεων. Το αντίθετο συμβαίνει όταν οι ράβδοι αποσύρονται. Ένα ψυκτικό υλικό κυκλοφορεί υπό πίεση μέσα στα λεγόμενα "κανάλια" του επιβραδυντή. Σκοπός της κυκλοφορίας του ψυκτικού είναι η απαγωγή της θερμικής ενέργειας και η μεταφορά της σε εναλλακτική θερμότητα. Ο επιβραδυντής βρίσκεται στο εσωτερικό χαλύβδινου προστατευτικού περιβλήματος κατασκευασμένου έτσι ώστε να 8 αντέχει στις υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες στο εσωτερικό του αντιδραστήρα.Γύρω από το χαλύβδινο περίβλημα υπάρχει θωράκιση από σκυρόδεμα που εμποδίζει τη ραδιενέργεια να φτάσει στους χειριστές του αντιδραστήρα και το περιβάλλον, τόσο σε συνθήκες κανονικής λειτουργίας όσο και σε περίπτωση ατυχήματος.Το καύσιμο βρίσκεται σε ειδικούς φορείς σε μορφή ράβδων καυσίμου. Αυτές οι ράβδοι τοποθετούνται με καθορισμένη διάταξη μέσα στον επιβραδυντή ο οποίος είναι γραφίτης ή βαρύ ύδωρ και σκοπός του είναι να επιβραδύνει τα νετρόνια που παράγονται από τις σχάσεις. Οι ρυθμιστικές ράβδοι που χρησιμεύουν στη διατήρηση ενός σταθερού ρυθμού σχάσης, εισέρχονται στον πυρήνα του επιβραδυντή και η θέση τους μεταβάλλεται έτσι ώστε να επιτευχθεί ο επιθυμητός ρυθμός σχάσης. Oταν οι ράβδοι είναι βαθύτερα μέσα στον πυρήνα επιβραδύνουν περισσότερα νετρόνια κι έτσι μειώνεται ο ρυθμός σχάσεων. Το αντίθετο συμβαίνει όταν οι ράβδοι αποσύρονται. Ένα ψυκτικό υλικό κυκλοφορεί υπό πίεση μέσα στα λεγόμενα "κανάλια" του επιβραδυντή. Σκοπός της κυκλοφορίας του ψυκτικού είναι η απαγωγή της θερμικής ενέργειας και η μεταφορά της σε εναλλακτική θερμότητα. Ο επιβραδυντής βρίσκεται στο εσωτερικό χαλύβδινου προστατευτικού περιβλήματος κατασκευασμένου έτσι ώστε να αντέχει στις υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες στο εσωτερικό του αντιδραστήρα.Γύρω από το χαλύβδινο περίβλημα υπάρχει θωράκιση από σκυρόδεμα που εμποδίζει τη ραδιενέργεια να φτάσει στους χειριστές του αντιδραστήρα και το περιβάλλον, τόσο σε συνθήκες κανονικής λειτουργίας όσο και σε περίπτωση ατυχήματος. Τα πυρηνικά εργοστάσια, με πυρηνικούς αντιδραστήρες σχάσης, παράγουν τρομακτικά μεγάλα ποσά ενέργειας τα οποία δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον. Δεν παράγουν δηλαδή ρύπους του τύπου (αέρια του θερμοκηπίου κτλ) , γεγονός που θεωρείται πολύ σημαντικό για την λειτουργία τους. Αν και δε παράγουν ρύπους αντιθέτως μολύνουν με ραδιενεργά απόβλητα δύο ειδών. Ραδιενεργά απόβλητα που καθίστανται αβλαβή μετά από 50 έως 60 χρόνια και μέχρι τότε φυλάσσονται σε πανάκριβες εγκαταστάσεις που αυτή τη στιγμή διαθέτουν ελάχιστες χώρες , όπως η Γαλλία, η Αμερική και η Ιαπωνία, και μια πολύ μικρή ποσότητα αποβλήτων που δε γίνονται αβλαβή ποτέ. Αυτός που προμηθεύει το ραδιενεργό καύσιμο, είναι υποχρεωμένος και να αφαιρέσει τα απόβλητα του δεύτερου τύπου. Αυτό όμως ισχύει περισσότερο για τους ερευνητικούς αντιδραστήρες, Αντίθετα η Γαλλία και η Ιαπωνία έχουν φτιάξει πυρηνικές αποθήκες σε όλη την επικράτεια τους για να αποθηκεύσουν τα απόβλητα 9 Πού υπάρχουν πυρηνικά εργοστάσια ; Στην Ευρώπη υπάρχουν 196 πυρηνικά εργοστάσια . Στον πίνακα που ακολουθεί καταγράφονται αναλυτικά. Βελγιο 7 Doel, Tihange Βουλγαρία 2 Κοζλοντούι Τσεχια 6 Temelin 1 , Dukovany 1 Φινλανδία 4 TVO 1 Loviisa 1 Ουγγαρία 4 Packs 1 Ολλανδία 2 Dodewaard , Borssele Σουηδία 10 Forsmark 1, Agesta, Oskarshamn 1, Barsebaeck 1, Ringhals 1 Ρουμανία 2 Cernavoda 1 Ελβετία 5 Beznau, Muehleberg, Goesgen, Leibstadt Σλοβακία 4 Bohunice 1, Mochovce 1 Σλοβενία 1 Krsko Iσπανία 8 Ουκρανία 15 Γερμανία 17 Ηνωμένο Βασίλειο 19 Ρωσία 32 Γαλλία Τουρκία 58 Santa Maria de Garona, Asco 1 & 2, Almaraz NPP, Cofrentes, José Cabrera, Trillo, Vandellòs 2) (Zaporozhye 1, Khmelnitskiy 1, South Ukraine 1, Rovno 1, Chernoby 1 (Unterwesel, Brunsbuettel, Brokdorf, Stade, Kruemmel, Emsland, Grohnde, Grafenrheinfeld KKG, Kahl, Biblis A, Obrigheim, Philippsburg 1, Gundremmingen B, Isar 1) Bradwell 1, Calder Hall 1, Chapelcross 1, Dungeness B Power Station, Hartlepool Power Station, Heysham Power Station Stage 1, Hunterston B1, Hinkley Point B Power Station, Oldbury Power Station, Sizewell B Power Station, Wylfa 1) Belleville, Blayais, Brennilis NPP, Bugey, Cattenom, Chinon, Chooz, Civaux, Cruas, Dampierre, Fessenheim, Flamanville, Golfech, Gravelines, Marcoule, Nogent, Paluel, Penly, Phénix, Saint-Alban, Saint-Laurent, Superphénix, Tricastin) Δεν έχουν δοθεί επίσημα στοιχεία H Ιαπωνία έχει αυτή τη στιγμή 15 ενεργούς ραδιενεργούς σταθμούς. Οι περισσότεροι από αυτούς χρησιμοποιούνται κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ακόμη πυρηνικά εργοστάσια επιθυμούν να κατασκευάσουν 12 ευρωπαϊκές χώρες όπως είναι η Τουρκία, η Σερβία και η Κροατία. Αφρικανικά κράτη που εξετάζουν την πιθανότητα να προβούν σε πυρηνικά προγράμματα περιλαμβάνουν την Ουγκάντα, τη Νιγηρία, τη Γκάνα, τη Σενεγάλη, την Κένυα και τη Ναμίμπια. Στη Νότια Ασία, το Μπαγκλαντές συνεργάζεται με τη Ρωσία στο πρώτο πυρηνικό εργοστάσιο το οποίο θα κατασκευαστεί το 2013. Στη Νοτιοανατολική Ασία, οι Φιλιππίνες και η Σιγκαπούρη, συζητούν στις αντίστοιχες χώρες τους για τις πολιτικές επιλογές της 10 πυρηνικής ενέργειας. Οι Φιλιππίνες ανάπτυξαν ένα πυρηνικό εργοστάσιο υπό τον πρώην διδάκτορα Ferdinand Marcos που θα συνδεόταν μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1980, όμως όταν ο Marcos το 1986 (την ίδια χρονιά που έγινε η καταστροφή Chernobyl) εξαναγκάστηκε, να καταργήσει τα πυρηνικά σχέδια λόγω περιβαλλοντικών ανησυχιών και ασφαλείας. Το 2008, ο Διεθνής Οργανισμός Ατομικής Ενέργειας (ΙΑΕΑ) συμβούλεψε ότι το εργοστάσιο θα μπορούσε να ανακαινιστεί με οικονομία και να λειτουργεί με ασφάλεια για 30 χρόνια με κόστος 800 εκατομμύρια δολάρια με 1 δισεκατομμύριο δολάρια. Όμως τα δεδομένα δεν λαμβάνονται σοβαρά υπόψη στη Μανίλα και έτσι δεν είναι πιθανή η υλοποίησή τους. Η Ταϊλάνδη και η Ινδονησία, επίσης μέλη της ASEAN, έχουν καλά αναπτυγμένα πυρηνικά σχέδια όμως οι δεσμεύσεις τους εκκρεμούν. Ωστόσο, το Βιετνάμ ως μέλος της ASEAN, είναι ο απρόσμενος παράγοντας και όχι μόνο έχει δεσμευμένα σχέδια, όμως έχει επίσης νόμιμη και ρυθμιστική υποδομή για την ανάπτυξη των δύο εργοστασίων παραγωγής πυρηνικής ενέργειας.. Οι προετοιμασίες κατασκευής του Ninh Thuan, του πρώτου από τα δύο πυρηνικά εργοστάσια (Ρώσοι και Ιάπωνες έχτισαν ταυτόχρονα) στην κεντρική επαρχία του Ninh Thuan, βρίσκονται σε εξέλιξη. Η κατασκευή έχει προγραμματιστεί για το 2014.Το Ninh Thuan 2 θα αποτελείται από τέσσερις μονάδες 1000 MW η κάθε μια τους και θα τεθεί σε λειτουργία το 2021-2022, με την τρίτη και τέταρτη μονάδα να είναι προγραμματισμένες για το 2026-2027. Δύο άλλες μονάδες πυρηνικής ενέργειας είναι σχεδιασμένες να λειτουργήσουν το 2028-2029. Μέχρι το 2030, θα υπάρχουν 10 μονάδες. Πυρηνικό εργοστάσιο στην Τουρκία. Το πυρηνικό εργοστάσιο του Ακουγιού θα έχει το μέγεθος δυο γηπέδων ποδοσφαίρου.Tελική παραγόμενη ισχύς από τους τέσσερις αντιδραστήρες του εργοστασίου υπολογίζεται στα 4.800 MW,το 1/10 δηλαδή της συνολικής εγκατεστημένης ισχύος της Τουρκίας. Η ρωσική εταιρεία Rosatom,που θα αναλάβει τη διαχείρισή της μονάδας, διαβεβαιώνει ότι το εργοστάσιο δεν θα προκαλεί ηχορύπανση ούτε θα παράγει απόβλητα, ενώ οι εργάτες δεν θα χρειάζεται να φορούν ειδικό εξοπλισμό.Η κατασκευή του εργοστασίου στις ακτές της Μεσογείου θα ξεκινήσει το 2013. Σημειώνεται ότι το εργοστάσιο θα αντλεί νερό από τη θάλασσα για την ψύξη των αντιδραστήρων. Τα μελανά σημεία 1)Το εργοστάσιο θα χτιστεί σε απόσταση 16 μιλίων από ενεργό ρήγμα 2)Το εργοστάσιο υποτίθεται έχει σχεδιαστεί για να αντέχει σεισμό μεγέθους 9 Ρίχτερ, ωστόσο ο συγκεκριμένος τύπος πυρηνικής μονάδας «VVER 1200» είναι η πρώτη φορά που κατασκευάζεται, οπότε πρακτικά δεν έχει δοκιμαστεί. 3)Λόγω της εγγύτητας της μονάδας στη Μεσόγειο Θάλασσα, δεν θα κατασκευαστούν πύργοι ψύξης. Βάσει του σχεδίου για τις ανάγκες ψύξης θα χρησιμοποιείται το νερό της θάλασσας, ωστόσο η Μεσόγειος μπορεί να πιάσει το καλοκαίρι θερμοκρασίες που 11 φτάνουν τους 36 βαθμούς Κελσίου, γεγονός που σημαίνει ότι το νερό είναι πολύ ζεστό για να ψύξει τους αντιδραστήρες. 4)Το νερό θα επιστρέφει στη θάλασσα σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, κάτι που εγκυμονεί κινδύνους για τη θαλάσσια ζωή. 5) Δεν έχει δοθεί ακόμα στη δημοσιότητα σχέδιο για την επεξεργασία των πυρηνικών αποβλήτων. Δεδομένου ότι «δεν θα απελευθερώνονται έξω από τα όρια του εργοστασίου ραδιενεργά απόβλητα», η μόνη εξήγηση είναι ότι τα απόβλητα θα απορρίπτονται στη θάλασσα. 6) Η Τουρκία προσπαθεί να απεξαρτηθεί από τις εισαγωγές ενέργειας, ωστόσο το γεγονός ότι το εργοστάσιο θα ανήκει στη ρωσική εταιρεία Rosatom δεν εξασφαλίζει ακριβώς την ενεργειακή ανεξαρτησία της Τουρκίας. 12 ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ: ΑΠΟ ΤΟ ΤΣΕΡΝΟΜΠΟΛ ΣΤΗΝ ΦΟΥΚΟΥΣΙΜΑ Μέχρι σήμερα εμείς γνωρίζουμε 10 πυρηνικά ατυχήματα (άγνωστο πόσα δεν γνωρίζουμε) από κακή λειτουργία τέτοιων εργοστασίων στον κόσμο. Παρακάτω παραθέτουμε μερικά στοιχεία γι’ αυτά παρμένα από το περιοδικό TIME και από άλλες πηγές: Στις 12 Δεκεμβρίου 1952 σε ένα πειραματικό πυρηνικό εργοστάσιο στον Καναδά, κοντά στην OTTAVA, η κατά λάθος μετακίνηση τεσσάρων ράβδων ελέγχου του αντιδραστήρα οδήγησε σε μερικό λιώσιμο της καρδιάς του που λειτουργούσε με ουράνιο. Τεσσεράμισι εκατομμύρια κιλά νερού μολύνθηκε από ραδιενεργές ουσίες που ευτυχώς δεν διαχύθηκε έξω από το συγκρότημα και έτσι δεν υπήρξαν βλάβες σχετιζόμενες με το ατύχημα. • Στις 7 Οκτωβρίου 1957 ένα εργοστάσιο παραγωγής πλουτωνίου στο WINDSCALE της Αγγλίας, βόρεια του LIVERPOOL και όμοιο με αυτό στο CHERNOBIL που χρησιμοποιούσε δηλαδή γραφίτη για επιβράδυνση των ουδετερονίων που εκπέμπονται κατά την πυρηνική σχάση, πήρε φωτιά που όταν κατάφεραν τελικά να την σβήσουν, είχαν ήδη μολυνθεί 500 τετραγωνικά χιλιόμετρα από την ύπαιθρο με ραδιενεργό υλικό. Η κυβέρνηση απαγόρεψε την πώληση αγελαδινού γάλακτος από την περιοχή για 1 μήνα αλλά υπολογίσθηκε ότι 33 περιπτώσεις καρκίνου θα μπορούσαν να αποδοθούν στο ατύχημα. • Στις 3 Ιανουαρίου 1961 ένα εργατικό ατύχημα σε ένα στρατιωτικό πειραματικό αντιδραστήρα στο IDA-HO των ΗΠΑ προκάλεσε μια θανάσιμη έκρηξη ατμού και 3 στρατιώτες σκοτώθηκαν. • Στις 22 Μαρτίου 1975 στην ALABΑΜΑ των ΗΠΑ, ένας εργάτης ψάχνοντας με αναμμένο κερί να διαπιστώσει κάποια διαφυγή αερίου μετέδωσε σε παρακείμενο χώρο φωτιά με αποτέλεσμα να καταστραφούν τα καλώδια ελέγχου θερμοκρασίας του αντιδραστήρα και να κινδυνέψει η καρδιά του αντιδραστήρα με τήξη. Ένα αναμμένο κερί και μια απροσεξία εξουδετέρωσαν πολύπλοκα συστήματα ελέγχου. • Στις 28 Μαρτίου 1979 έγινε στις ΗΠΑ πάλι το μεγαλύτερο μέχρι τότε ατύχημα στο THREE MILE ISLAND από μια τεχνική βλάβη και ένα ανθρώπινο λάθος που προκάλεσαν το λιώσιμο του αντιδραστήρα, όπου όμως δεν αναφέρθηκαν θάνατοι, μολονότι οι κίνδυνοι που εκτέθηκαν οι κάτοικοι της περιοχής είναι ακόμη συζητήσιμοι. • Αύγουστος 1979-ΗΠΑ: στο Τεννεσσί των Η.Π.Α. όπου διαρροή ουρανίου σε μια απόρρητη μονάδα πυρηνικής παραγωγής θεωρείται πως μόλυνε κάπου χίλιους ανθρώπους • Στις 8 Μαρτίου 1981 στην Ιαπωνία, σ’ ένα πυρηνικό εργοστάσιο, χύθηκε απόβλητο ραδιενεργό νερό για αρκετές ώρες έξω από τη δεξαμενή του. Οι εργάτες που πήγαν να το καθαρίσουν εκτέθηκαν στην ακτινοβολία. Δυστυχώς το ατύχημα αποκρύφτηκε και έγινε γνωστό μόνον όταν ανακαλύφθηκε ραδιενέργεια σε ένα γειτονικό κόλπο. • Στις 4 Ιανουαρίου 1986 στην OKLAHOMA των ΗΠΑ, ένα δοχείο με πυρηνικό υλικό πήρε φωτιά, ο εργάτης-χειριστής του σκοτώθηκε, και από την ραδιενέργεια περισσότερα από 100 άτομα στάλθηκαν στα νοσοκομεία. • Και τέλος το πρόσφατο ατύχημα στο CHERNOBIL, που έγινε πιθανώς στις 26 Απριλίου 1986 και που επίσης αρχικά αποκρύφτηκε, έχει συνέπειες που είναι ακόμη • 13 άγνωστες τόσο στην περιοχή της καταστροφής, όσο και στις χώρες που ταξιδεύει ή θα ταξιδέψει το ραδιενεργό νέφος. • 30/9/1999 Ιαπωνία: στην Τοκαϊμούρα, όπου ανθρώπινο λάθος προκάλεσε το δεύτερο σοβαρότερο δυστύχημα στον σταθμό της Τοκαϊμούρα, βορειο-ανατολικά του Τόκυο - προκαλώντας δύο θανάτους, μολύνοντας με ακτινοβολία κάπου 600 εργαζόμενους και υποχρεώνοντας 320.000 κατοίκους να μετοικήσουν. Εκπομπές ροδιενεργών υλικών στο περιβάλλον Στο Three Mile Island, το κέλυφος του πυρήνα του αντιδραστήρα άντεξε και μόνο μία μόλυνση του βοηθητικού κτιρίου του πυρηνικού σταθμού ευθυνόταν για τη χαμηλή έκλυση ραδιενεργών υλικών στο περιβάλλον. Στο Τσερνόμπιλ,η σημαντικότερη έκλυση σημειώθηκε τη στιγμή την έκρηξης του αντιδραστήρα, η οποία εκτόξευσε ραδιενεργά υλικά μέχρι το ύψος των 1.200 μέτρων. Η διαρροή συνεχίσθηκε μέχρι τις 5 Μαΐου, εξαιτίας της πυρκαγιάς που ακολούθησε και στη συνέχεια, εξαιτίας της ενέργειας που απελευθερωνόταν συνεχώς από την κατεστραμμένη καρδιά του αντιδραστήρα. Συνολικά, περί τα 12 δισεκατομμύρια μπεκερέλ διέφυγαν σε διάστημα δέκα ημερών στο περιβάλλον, δηλαδή 30.000 φορές περισσότερο από το σύνολο των ραδιενεργών εκπομπών στην ατμόσφαιρα του συνόλου των πυρηνικών εγκαταστάσεων στον κόσμο και διάστημα ενός έτους. Υπολείμματα ουρανίου και τεμάχια του αντιδραστήρα εκτοξεύθηκαν στην περιοχή του πυρηνικού σταθμού, ενώ η ραδιενεργός σκόνη, τα νέφη και τα αέρια διέφυγαν σε μεγάλο ύψος για να σχηματίσουν ένα ραδιενεργό "κοκτέιλ". Ανάμεσα στις 26 Απριλίου και στα μέσα Μαΐου 1986, αυτό το "κοκτέιλ" συγκεντρώνει ραδιενεργά στοιχεία (ιώδιο, καίσιο κλπ) επάνω από τις περισσότερες χώρες της Ευρώπης. Για τη Φουκουσίμα δεν υπάρχουν ακόμη στοιχεία, αλλά επίπεδα ανάμεσα στα 30 και τα 400 μιλισίβερτ (mSv) καταγράφηκαν γύρω από τους αντιδραστήρες. Με την έκθεση του ανθρωπίνου σώματος σε μία δόση 100 μιλισίβερτ και άνω, οι ιατρικές μελέτες δείχνουν αύξηση του αριθμού των καρκίνων. Το γαλλικό Ινστιτούτο Ραδιοπροστασίας και Πυρηνικής Ασφάλειας (IRSN) ανησυχεί για μία "συνεχή" έκλυση ραδιενεργών υλικών δεδομένων των ζημιών στο κέλυφος του πυρήνα του αντιδραστήρα Νο. 2 του σταθμού της Φουκουσίμα. Επιπτώσεις στην υγεία Σύμφωνα με τις αμερικανικές αρχές, το δυστύχημα του Three Mile Island, που δεν προκάλεσε απευθείας θανάτους, εξέθεσε δύο εκατομμύρια ανθρώπους στην περιοχή σε μία δόση χαμηλής ακτινοβολίας, της τάξεως του 0,01 μιλισίβερτ κατά μέσον όρο. Η μέγιστη δόση ανά άτομο στα όρια της πληγείσας περιοχής ήταν μικρότερη του 1 μιλισίβερτ, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της Αμερικανικής Αρχής Πυρηνικής Ασφαλείας. Συγκριτικά, μία εξέταση με αξονική τομογραφία μπορεί να φθάσει τα 10 μιλισίβερτ. Στο Τσερνόμπιλ, μεταξύ των 600 εργαζομένων που επενέβησαν την πρώτη ημέρα, και οι οποίοι δέχονται υψηλές δόσεις, δύο πέθαναν αμέσως από εγκαύματα και 28 άλλοι πέθαναν τις επόμενες εβδομάδες. Από το 1987 μέχρι το 2004, 17 ακόμη μέλη των συνεργείων πέθαναν. Περί τα 600.000 άτομα, στρατιωτικοί και πολίτες, εργάσθηκαν στην περιοχή τα επόμενα 14 χρόνια, αλλά χωρίς συγκεκριμένα στοιχεία, είναι δύσκολο να εκτιμηθούν οι συνέπειες στην υγεία τους. Το ίδιο ισχύει για τα πέντε έως έξι εκατομμύρια ανθρώπους που ζούσαν στην περισσότερο πληγείσα από την ραδιενέργεια περιοχή. Σύμφωνα με τον ΟΗΕ, το δυστύχημα προκάλεσε το θάνατο 4.000 ανθρώπων. Αλλά ο απολογισμός ανέρχεται σε πολλές δεκάδες, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις διαφόρων υπηρεσιών του ΟΗΕ. Στη Φουκουσίμα, ένας τεχνικός έχασε τη ζωή του και ένδεκα ακόμη τραυματίσθηκαν μετά την έκρηξη. Το επίπεδο ραδιενέργειας που καταγράφηκε στην περιοχή γύρω από τον πυρηνικό σταθμό, η οποία έχει εκκενωθεί σε ακτίνα 20 χιλιομέτρων, παρουσιάζει σοβαρούς κινδύνους για την υγεία. Επιπτώσεις της έκθεσης σε ακτινοβολία για την υγεία του ανθρώπου. Παρά το γεγονός ότι μια δόση μόλις 25 rems προκαλεί κάποιες ανιχνεύσιμες αλλαγές στο αίμα, οι δόσεις μέχρι και 100 rems συνήθως δεν έχουν άμεσες επιβλαβείς επιπτώσεις. Δόσεις άνω των 100 rems όμως μπορούν να προκαλέσουν τα πρώτα σημάδια της ασθένειας από έκθεση σε ραδιενεργή ακτινοβολία και τα πιο συνηθισμένα είναι: • ναυτία • εμετός • πονοκέφαλος • απώλεια των λευκών αιμοσφαιρίων *(Μια σοβαρή απώλεια λευκών αιμοσφαιρίων, τα οποία είναι η κύρια άμυνα του οργανισμού ενάντια στη μόλυνση, κάνει τα θύματα ακτινοβολίας ιδιαίτερα ευάλωτα σε ασθένειες.) Δόσεις των 300 rems ή περισσότερο συνήθως προκαλούν προσωρινή απώλεια μαλλιών, αλλά και πιο σημαντικές εσωτερικές βλάβες, συμπεριλαμβανομένων των ζημιών σε νευρικά κύτταρα και τα κύτταρα που καλύπτουν τον πεπτικό σωλήνα. Η ακτινοβολία μειώνει επίσης την παραγωγή των αιμοπεταλίων, τα οποία ενισχύουν την πήξη του αίματος, έτσι ώστε τα θύματα της που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία είναι επίσης ευπρόσβλητα σε αιμορραγία. Με βάση τα μέχρι στιγμής δεδομένα που υπάρχουν, το ήμισυ του συνόλου των ατόμων που έχουν εκτεθεί σε 450 rems έχουν πεθάνει, ενώ οι δόσεις των 800 rems ή περισσότερο είναι πάντοτε θανατηφόρες και εκτός από τα συμπτώματα που αναφέρθηκαν παραπάνω, αυτοί οι άνθρωποι υποφέρουν επίσης από πυρετό και διάρροια. Μάλιστα σε αυτές τις περιπτώσεις δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία - έτσι ώστε ο θάνατος επέρχεται μέσα σε 2-14 ημέρες. Όσον αφορά τώρα τα άτομα τα οποία είναι για καιρό εκτεθειμένα σε μικρότερα ποσά ακτινοβολίας, εμφανίζονται ασθένειες όπως η λευχαιμία (καρκίνος του αίματος), καρκίνος του πνεύμονα, καρκίνος του θυρεοειδούς, καρκίνος του μαστού και καρκίνος των λοιπών οργάνων. Έτσι λοιπόν για να δούμε γενικότερα τις επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό πρέπει να εξετάσουμε τις παραμέτρους. Σε αυτές περιλαμβάνονται: 1. Το μέγεθος της δόσης (ποσότητα ενέργειας που κατατίθενται στο σώμα) 2. Την ικανότητα της ακτινοβολίας να βλάψει τον ανθρώπινο ιστό 3. Ποια όργανα επηρεάζονται 15 Παρακάτω φαίνονται συνοπτικά τις επιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό με βάση τις δόσεις των rems. Δόση-rem Επιδράσεις 5-20 Πιθανές καθυστερημένες επιπτώσεις Πιθανές χρωμοσωμικές βλάβες. 20-100 Προσωρινή μείωση των λευκών αιμοσφαιρίων. Ήπια εκδήλωση ασθένειας ακτινοβολίας μέσα σε λίγες ώρες: εμετός, 100-200 διάρροια, κόπωση. Μείωση αντίστασης στις λοιμώξεις. Σοβαρές επιπτώσεις ασθένειας ακτινοβολίας. Όπως στα 100-200 rem και 200-300 αιμορραγία. Είναι θανατηφόρα δόση για το 10-35% του πληθυσμού μετά από 30 ημέρες. Σοβαρή ασθένεια ακτινοβολίας. Επίσης καταστροφή των οστών και του 300-400 εντέρου. 400-1000 Οξεία ασθένεια, πρόωρος θάνατος. 1000-5000 Οξεία ασθένεια, πρόωρος θάνατος μέσα στο πρώτο 24ωρο. Μελλοντικοί κίνδυνοι 20 πυρηνικά εργοστάσια σε ζώνες υψηλού κινδύνου Σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη Ισπανών ερευνητών από το πανεπιστήμιο «Huelva», η περίπτωση της Φουκουσίμα δεν ήταν μοναδική, αφού άλλα 22 πυρηνικά εργοστάσια παγκοσμίως, τα περισσότερα εκ των οποίων στην ανατολική και νοτιοανατολική Ασία, κινδυνεύουν εξίσου από το χτύπημα ενός καταστροφικού τσουνάμι. Οι 23 μονάδες που περιλαμβάνονται στη λίστα, μεταξύ των οποίων και το πυρηνικό εργοστάσιο της Φουκουσίμα, στεγάζουν συνολικά 74 πυρηνικούς αντιδραστήρες. Δεκατρία από τα εργοστάσια είναι ενεργά, ενώ τα υπόλοιπα βρίσκονται σε στάδιο κατασκευής ή επεκτείνονται ώστε να στεγάσουν περισσότερους αντιδραστήρες. Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, τον μεγαλύτερο πυρηνικό κίνδυνο από ενδεχόμενο χτύπημα τσουνάμι τον αντιμετωπίζει η ανατολική και νοτιοανατολική Ασία, λόγω της μεγάλης αύξησης των ατομικών εργοστασίων στην περιοχή και ειδικά στην Κίνα, όπου βρίσκονται οι 27 από τους 64 πυρηνικούς αντιδραστήρες που είναι αυτή τη στιγμή σε φάση κατασκευής. «Το σημαντικότερο είναι ότι 19 από τους 27 αντιδραστήρες κατασκευάζονται σε περιοχές που έχουν αναγνωριστεί ως επικίνδυνες», τονίζουν οι συντάκτες της μελέτης. Στο μεταξύ, στην Ιαπωνία, επτά πυρηνικές μονάδες είναι εγκατεστημένες σε ζώνες που κινδυνεύουν από τσουνάμι, ενώ η Νότιος Κορέα αυτή τη στιγμή επεκτείνει δυο εργοστάσια που βρίσκονται σε τέτοιες ζώνες υψηλού κινδύνου. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Φυσικοί Κίνδυνοι», απευθύνει έκκληση στους αξιωματούχους ενέργειας των χωρών που αντιμετωπίζουν τους μεγαλύτερους πυρηνικούς κινδύνους να εξετάσουν πώς θα αντιμετωπίσουν τις συνέπειες ενδεχόμενης πυρηνικής καταστροφής. «Η τοποθεσία των πυρηνικών εργοστασίων δεν επηρεάζει μόνο τις χώρες που τα φιλοξενούν αλλά και τις περιοχές που θα μπορούσαν να πληγούν από τη διαρροή ραδιενέργειας», τόνισε σε δηλώσεις του ο ερευνητής Joaquín Rodríguez-Vidal, που συμμετείχε στη μελέτη. 16 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ Ακτινοβολία Α)Κοσμική Ακτινοβολία Κάθε ζωντανός οργανισμός που ζει στην επιφάνεια του πλανήτη μας δέχεται μία ποσότητα φυσικής ακτινοβολίας. Αυτή η ακτινοβολία διακρίνεται , ανάλογα με την προέλευσή της, σε κοσμική, που προέρχεται από τις αστρικές εκρήξεις και σε γήινη που προέρχεται από ραδιενεργά στοιχεία (όπως ουράνιο, θόριο, ράδιο, ακτίνιο, κ.λπ.) που υπάρχουν στην επιφάνεια και το υπέδαφος του πλανήτη μας. Αποτελείται από ιδιαίτερα δραστήρια σωματίδια, κυρίως πρωτόνια, που προέρχονται από τον ήλιο, άλλα αστέρια και από βίαιους κατακλυσμούς στο μακρινό διάστημα. Τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας αλληλεπιδρούν με τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας και δημιουργούν καταιονισμούς σωματιδίων χαμηλότερης ενέργειας, πολλά από τα οποία απoρροφώνται από την ατμόσφαιρα της γης. Λόγω του ότι η γήινη ατμόσφαιρα δρα προστατευτικά, η έκθεση ενός οργανισμού σε κοσμική ακτινοβολία γίνεται μεγαλύτερη όσο μεγαλώνει η απόσταση από την επιφάνεια της θάλασσας. Για κάθε 1500 περίπου μέτρα ύψους, η ένταση της κοσμικής ακτινοβολίας σχεδόν διπλασιάζεται. Επίσης, τα μέρη που είναι πλησιέστερα στους πόλους δέχονται 4 φορές περισσότερη ακτινοβολία από τα μέρη που είναι πιο κοντά στον Ισημε-ρινό. Η διαφορά αυτή οφείλεται και στο μαγνητικό πεδίο της γης. Β)Γήινη Ακτινοβολία Στο υπέδαφος του πλανήτη έχουν βρεθεί περισσότερα από 40 ραδιενεργά ισότοπα. Τα περισσότερα προέρχονται από διαδοχικές διασπάσεις άλλων ραδιενεργών ισοτόπων και κατατάσσονται σε τρεις σειρές, με επικεφαλής κάθε σειράς το αρχικό ισότοπο από το οποίο προέρχονται. Συνεπώς η εκπεμπόμενη ακτινοβολία μεταβάλλεται από τόπο σε τόπο, ανάλογα με την περιεκτικότητα του υπεδάφους σε φυσικά ραδιενεργά κοιτάσματα. Σχετικά πρόσφατα οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η σπουδαιότερη πηγή ραδιενέργειας που φτάνει στον άνθρωπο είναι το αέριο Ραδόνιο. Το ραδόνιο και τα θυγατρικά του ραδιοϊσότοπα συνεισφέρουν περίπου κατά 50% στη συνολική δόση ακτινοβολίας που δέχεται ο άνθρωπος από φυσικές πηγές. 17 Όρια Έκθεσης –Επιπτώσεις στον Άνθρωπο Η έννοια της μέγιστης επιτρεπόμενης έκθεσης σε ακτινοβολία είναι ένα πολυσυζητημένο θέμα, που υπόκειται διαχρονικά σε μεταβολές, ενώ παρατηρούνται αποκλίσεις και μεταξύ διαφορετικών κρατών. Συνεπώς, τα επιτρεπτά όρια έκθεσης αναθεωρούνται και αναπροσαρμόζονται συνεχώς, καθώς συγκεντρώνονται καινούρια στοιχεία για τις βιολογικές επιδράσεις των ακτινοβολιών. Τα μέγιστα επιτρεπόμενα επίπεδα έκθεσης προτείνονται κατά κανόνα για άτομα, που από τη φύση της απασχόλησής τους είναι εκτεθειμένα σε ποσότητες ακτινοβολίας μεγαλύτερες από εκείνες στις οποίες είναι εκτεθειμένος ο υπόλοιπος πληθυσμός. Ο κύριος περιοριστικός παράγοντας έκθεσης για άτομα που δεν εκτίθενται συστηματικά σε ακτινοβολία έχει ως βάση το γενετικό κίνδυνο. Στα πλαίσια αυτά η Διεθνής Επιτροπή Ακτινολογικής Προστασίας συστήνει , για άτομα που δεν απασχολούνται σε περιβάλλον με ακτινοβολίες, η έκθεση σε ιονίζουσα ακτινοβολία να μην υπερβαίνει τα 0.5 rem ετησίως. Συνήθεις Δόσεις Ακτινοβολίας Οι ακτίνες Χ που χρησιμοποιούνται στην ιατρική, καθώς και τα ραδιοϊσότοπα, είναι συχνά απαραίτητα για τη διάγνωση ή τη θεραπεία ορισμένων νόσων. Σε μερικές χώρες ολόκληρος σχεδόν ο πληθυσμός εκτίθεται περιοδικά σε ακτινοδιαγνωστικές εξετάσεις και ένα σημαντικό ποσοστό του πληθυσμού υποβάλλεται σε ακτινοθεραπεία. Οι θεραπευτικές δόσεις των ακτίνων Χ ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό, ανάλογα και με την προς θεραπεία νόσο. Οι συνηθισμένες διαγνωστικές δόσεις, ανάλογα πάντοτε με τη συσκευή αλλά και με το χειριστή της, κυμαίνονται συνήθως μέσα σε συγκεκριμένα όρια. Οι Αρνητικές Επιπτώσεις της Ακτινοβολίας Τα υψηλής διείσδυσης ηλεκτρόνια και ιόντα μπορούν να παρεμβάλλονται στα ζωντανά 18 κύτταρα, να παρεμποδίζουν τις βιολογικές διαδικασίες και να προκαλούν πολλά είδη ασθενειών, στις οποίες συμπεριλαμβάνονται και διάφορες μορφές νεοπλασιών. Όλοι οι άνθρωποι εκτίθενται κατά περιόδους σε μικρές ποσότητες επιβλαβούς ακτινοβολίας, προερχόμενες είτε από φυσικές είτε από ανθρωπογενείς πηγές. Παρ ' όλο που η ακτινοβολία σε όλες τις μορφές της, αν είναι αρκετά έντονη, μπορεί να προκαλέσει ορισμένες δυσμενείς επιδράσεις στον άνθρωπο , οι " σκληρές" ή διεισδυτικές ιονίζουσες ακτίνες, που συμπεριλαμβάνουν τις ακτίνες Χ και τα κινούμενα ατομικά σωματίδια, αποτελούν το μεγαλύτερο κίνδυνο. Tα αποτελέσματα της ραδιενέργειας στον άνθρωπο και τους άλλους ζωντανούς οργανισμούς εξαρτώνται από την ποσότητα, το είδος και το ρυθμό έκθεσης στη ραδιενέργεια όπως και από το πόσο ισχυρός είναι ένας οργανισμός. Πρέπει ,επίσης, να τονισθεί ότι δεν υπάρχει αποδεδειγμένο όριο κάτω από το οποίο δεν υπάρχουν ουσιαστικές συνέπειες, δεδομένου ότι η επίδραση της ακτινοβολίας έχει αθροιστικές ιδιότητες και γιατί τα αποτελέσματα είναι ανάλογα με τη δόση (αλλά και την ένταση) της απορροφούμενης ακτινοβολίας. Πυρηνική Ακτινοβολία Ο όρος ακτινοβολία χαρακτηρίζει τη ροή ατομικών ή υποατομικών σωματιδίων ή κυμάτων, όπως είναι αυτά που συνδέονται με τις ατομικές και φωτεινές ακτίνες ή τις ακτίνες Χ. Η ακτινοβολία ονομάζεται και ιονίζουσα όταν αποτελείται από φωτόνια, νετρόνια, κτλ. , ικανά να προξενήσουν άμεσα ή έμμεσα τον σχηματισμό ιόντων. Η πυρηνική ακτινοβολία διακρίνεται σε ηλεκτρομαγνητική και σωματιδιακή. Α)Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία -Διαδίδεται με την ταχύτητα του φωτός -Περιλαμβάνει τα ραδιοφωνικά κύματα, το υπέρυθρο και το υπεριώδες φως , τις ακτίνες «Χ» και τις ακτίνες «γ» 19 Β)Σωματιδιακή ακτινοβολία -Διαδίδεται με μικρότερη ταχύτητα από αυτή του φωτός -Περιλαμβάνει τα σωματίδια άλφα «α», τα σωματίδια βήτα «β» και εκπεμπόμενες δέσμες νετρονίων Διεισδυτικότητα πυρηνικής ακτινοβολίας Η ακτινοβολία άλφα δεν έχει τη δυνατότητα να διαπεράσει το δέρμα. Θεωρείται ωστόσο επικίνδυνη για το αναπνευστικό σύστημα των οργανισμών. Από την άλλη, η ακτινοβολία βήτα εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα. Η ακτινοβολία γάμα μπορεί να διαπεράσει, επίσης, το ανθρώπινο σώμα και είναι πιο ισχυρή από τη βήτα. Ιατρικές εφαρμογές της ακτινοβολίας – Θεραπεία Τηλεθεραπεία: Συνήθως εφαρμόζεται σε εξωτερικούς ασθενείς, οι περισσότεροι δεν χρειάζεται να εισαχθούν στο νοσοκομείο. Χρησιμοποιείται για τη θεραπεία των περισσότερων μορφών καρκίνου, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων του εγκεφάλου, του μαστού, του τραχήλου, του λάρυγγα, του πνεύμονα, του προστάτη, της κύστεως και του κόλπου. Επιπλέον, η εξωτερική ακτινοβόληση μπορεί να εφαρμοστεί για την ανακούφιση του πόνου και των άλλων συμπτωμάτων των μεταστάσεων. Πρόκειται για τις εξής μορφές: • Ακτίνες Χ • Ακτίνες γ • Ηλεκτρόνια Βραχυθεραπεία: Επίσης γνωστή ως εσωτερική ακτινοθεραπεία, είναι μια μορφή ραδιοθεραπείας όπου μια πηγή ακτινοβολίας τοποθετείται μέσα ή δίπλα στο περιοχή που χρήζει θεραπευτικής αγωγής. Η βραχυθεραπεία χρησιμοποιείται συνήθως ως μια αποτελεσματική θεραπεία για τον καρκίνο του τραχήλου της μήτρας, του προστάτη, του μαστού και τον καρκίνο του δέρματος, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία όγκων σε πολλά άλλα σημεία του σώματος. Μορφές: • Ενδοκοιλοτική • Ενδοϊστική Πυρηνική Ιατρική H Πυρηνική Ιατρική, είναι μια ειδικότητα της Ιατρικής που κάνει χρήση μικρών ποσοτήτων ραδιοφαρμάκων ή ραδιοδιαγνωστικών αντιδραστηρίων (σε επίπεδο ιχνηθετών) για διαγνωστική βοήθεια προς αντιμετώπιση πλήθους ασθενειών. Επιπλέον κάνει χρήση μεγαλύτερων δόσεων ραδιοφαρμάκων για θεραπευτικούς σκοπούς. 20 Με τις εξετάσεις Πυρηνικής Ιατρικής καθορίζεται το αίτιο ενός ιατρικού προβλήματος και η λειτουργία των εξεταζομένων οργάνων ή ιστών. Αυτό είναι και η ειδοποιός διάφορα των εξετάσεων Πυρηνικής Ιατρικής από τις εξετάσεις με ακτίνες Χ, υπερήχους ή άλλες διαδικασίες που καθορίζουν την παρουσία της ασθένειας βασιζόμενες στην ανατομική απεικόνιση και όχι στη διαταραχή μια λειτουργίας. Οι εξετάσεις που γίνονται με τη μέθοδο της Πυρηνικής Ιατρικής είναι συνήθως τα σπινθηρογραφήματα. Τα σπινθηρογραφήματα είναι ασφαλή και ανώδυνα και για να γίνουν εισάγεται στο σώμα του ασθενούς ένα «ραδιοφάρμακο» με ενδοφλέβια ένεση, κατάποση ή εισπνοή. Πέραν όμως των σπινθηρογραφημάτων, στην Πυρηνική Ιατρική γίνονται εξετάσεις και στο αίμα IN VITRO, με τις οποίες προσδιορίζονται με ακρίβεια ορμόνες, φάρμακα, δείκτες όγκων, αλλεργιογόνα κ.λ.π. Όπως είναι φυσικό οι εξετάσεις αυτές δεν προϋποθέτουν καμιά χορήγηση ραδιοφαρμάκου στον άνθρωπο. Οι IN VITRO εξετάσεις αποτέλεσαν επανάσταση στην Ιατρική διότι με τις μικροαναλυτικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται, επέτρεψαν να εισχωρήσει η Ιατρική στο χώρο του μικρόκοσμου προσδιορίζοντας μόλις λίγα μόρια ουσιών που έχουν βιολογικό ενδιαφέρον. Εκτός όμως από τις διαγνωστικές εφαρμογές γίνονται και θεραπευτικές εφαρμογές των ραδιοϊσοτόπων σε νόσους των ενδοκρινών αδένων, των αρθρώσεων και σε νεοπλασίες. Οι θεραπευτικές εφαρμογές των ραδιοϊσοτόπων δεν γίνονται σε εγκύους και σε θηλάζουσες μητέρες. 21 Σωματίδια για τη θεραπεία Η ραδιοθεραπεία είναι μια ευρέως διαδεδομένη μέθοδος θεραπείας που εφαρμόζεται σε περισσότερους από τους μισούς καρκινοπαθείς ανά τον κόσμο. Πρόκειται για ένα είδος βιολογικού χειρουργείου, όπου το νυστέρι αντικαθίσταται από ένα μικροσκοπικό σωματίδιο ικανό να στειρώσει τα κακοήθη κύτταρα, αποκόβοντας το DNA που προκαλεί τον πολλαπλασιασμό τους. Η πιο διαδεδομένη μορφή ραδιοθεραπείας χρησιμοποιεί ακτίνες-Χ ή ηλεκτρόνια. Οι ακτίνες-Χ ή οι δέσμες ηλεκτρονίων οδηγούνται πάνω στον όγκο και έχουν τόση ενέργεια όση χρειάζεται για να φτάσουν και να χτυπήσουν τα καρκινικά κύτταρα. Τη δεκαετία του 1960 τα νετρόνια μπήκαν στο παιχνίδι της ραδιοθεραπείας. Τα νετρόνια απελευθερώνουν ενέργεια με τρόπο διαφορετικό από τις ακτίνες-Χ ή τα ηλεκτρόνια, πράγμα που τα καθιστά καταλληλότερα για τη θεραπεία ορισμένων όγκων. Η θεραπεία με νετρόνια είναι πιο δαπανηρή από τη θεραπεία με ακτίνες-Χ ή ηλεκτρόνια, αλλά έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν και για την παραγωγή ραδιοφαρμάκων. Σήμερα, με την εμπειρία που έχει συσσωρευτεί σε αυτές τις πρωτοποριακές εγκαταστάσεις, το CERN σχεδιάζει έναν επιταχυντή αποκλειστικά για ιατρικούς σκοπούς. Γνωστό ως PIMMS (Συσκευή Ιατρικής Μελέτης Πρωτονίων Ιόντων, Proton Ion Medical Machine Study), το πρόγραμμα αυτό είναι μια πραγματικά διεθνής συνεργασία που φέρνει κοντά ερευνητές. Ραδιοφάρμακα Είναι οργανικές ή ανόργανες ενώσεις ραδιονουκλιδίων, οι οποίες προορίζονται για χρήσιμη και ασφαλή χορήγηση στον άνθρωπο. Ανάλογα με το είδος της ακτινοβολίας που εκπέμπουν, χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση ή τη θεραπεία παθήσεων. Τα ραδιοφάρμακα μετά την χορήγησή τους στον οργανισμό, ανάλογα με τις φυσικοχημικές του ιδιότητες συγκεντρώνονται σε ένα συγκεκριμένο όργανο-στόχο ή σύστημα, στο οποίο παραμένουν για μικρό ή μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα ραδιονουκλίδια των ραδιοφαρμάκων έχουν ποίκιλες εφαρμογές ανάλογα με την θεραπεία των ασθενειών. Αυτές είναι θεραπείες όγκων, θεραπεία οστικών όγκων και μεταστάσεων, θεραπεία ρευματοειδούς αρθρίτιδας και θεραπεία εγκεφαλικού καρκινώματος. Τα ραδιοφάρμακα χρησιμοποιούνται στην θεραπεία του καρκίνου του θυρεοειδούς ή άλλων εντοπίσεων και για την αντιμετώπιση των οστικών μεταστάσεων. Τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα ραδιοφάρμακα είναι το σαμάριο 153 και στρόντιο 89, που χορηγούνται για την αντιμετώπιση των οστικών μεταστάσεων. Η χορήγηση γίνεται ενδοφλεβίως, συνήθως σε εξωτερικούς ασθενείς (δεν απαιτείται εισαγωγή στο νοσοκομείο). Μερικές φορές χορηγούνται σε συνδυασμό με τηλεθεραπεία. Άλλοι τύποι ραδιοφαρμάκων είναι ο φώσφορος 32, το ράδιο 186 και το νιτρικό άλας του γαλλίου. Τα ραδιοφάρμακα χρησιμοποιούνται στο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα (ΚΝΣ) και συμβάλλουν : -στην ακριβέστερη διάγνωση νευρολογικών παθήσεων και διαταραχών -στη συσχέτιση της συγκέντρωσης των υποδοχέων του ΚΝΣ με τα στάδια της πάθησης -στην παρακολούθηση θεραπευτικής αγωγής με ψυχοφάρμακα -στην μελέτη των πολύπλοκων διεργασιών του εγκεφάλου -στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών φαρμάκων 22 ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΟΠΛΑ Η μεγάλη απελευθέρωση ενέργειας που παρατηρείται στις πυρηνικές αντιδράσεις οδήγησε στη μελέτη, κατασκευή και παραγωγή πανίσχυρων όπλων που την εκρηκτική τους δύναμη αντλούν ακριβώς από τέτοιου είδους αντιδράσεις. Τα πυρηνικά όπλα (nuclear weapons, armes nucléaires), λειτουργούν με βάση την πυρηνική σχάση ή την πυρηνική σύντηξη. Ατομική βόμβα Η ατομική βόμβα είναι βόμβα που λειτουργεί με πυρηνικά υλικά (όπως το ουράνιο) και βασίζεται στην αλυσιδωτή αντίδραση (μη ελεγχόμενη πυρηνική σχάση ). Ένας βαρύς ραδιενεργός πυρήνας βομβαρδίζεται με νετρόνια και εκλύει ενέργεια , άλλους πιο ελαφρείς πυρήνες και νετρόνια. Με τη σειρά τους τα παραγόμενα νετρόνια βομβαρδίζουν άλλους πυρήνες κ.ο.κ. οπότε αρχίζει μια αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή αντίδραση που αν δεν ελεγχθεί καταλήγει σε έκρηξη (όπως οι βόμβες που έπεσαν στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι). Αυτές είναι οι βόμβες σχάσης. Βόμβα υδρογόνου Η Βόμβα υδρογόνου είναι ένα σύγχρονο θερμοπυρηνικό όπλο, εκρηκτικό μηχάνημα, που η λειτουργία του βασίζεται στη σύντηξη πυρήνων βαρέων ισοτόπων του υδρογόνου (δευτερίου και τριτίου) σε πυρήνες ηλίου. Κατά τη σύντηξη αυτή παράγεται τεράστια ποσότητα ενέργειας που συνοδεύεται από μεγάλο θερμικό κύμα, ωστικό κύμα και ραδιενεργό ακτινοβολία. Η Υδρογονοβόμβα, όπως επίσης λέγεται, αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 50", και από τις δύο πλευρές του τότε Ψυχρού πολέμου, και μέχρι σήμερα αποτελεί ένα από τα ισχυρότερα όπλα μαζικής καταστροφής στον πλανήτη. Γνωστή διεθνώς και ως HBomb (Hydrogen Bomb), συγκριτικά είναι 100 έως και 1.000 φορές πιο καταστροφική απ' ότι μια απλή ατομική βόμβα σχάσης. Ο πυρήνας μιας υδρογονοβόμβας αποτελείται από άτομα δευτερίου ( 21H) και τριτίου ( 1H), τα οποία είναι βαρέα ισότοπα του υδρογόνου. Για την πυροδότηση μιας 3 23 υδρογονοβόμβας προαπαιτείται μια μικρότερη έκρηξη σχάσης δηλαδή μιας μικρής ατομικής βόμβας, συνήθως πλουτωνίου , η οποία λαμβάνει χώρα στο περίβλημα του πυρήνα υδρογόνου. Αυτή η πρώτη έκρηξη αυξάνει την θερμοκρασία του πυρήνα σε 100 εκατομμύρια Βαθμούς Κελσίου οδηγώντας έτσι σε σύντηξη το δευτέριο και το τρίτιο, παράγοντας άτομα ηλίου και νετρόνια με ταυτόχρονη έκλυση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Η καταστροφική της ισχύς μεγιστοποιείται από την ενέργεια των απελευθερωμένων νετρονίων, τα οποία σε συνδυασμό με τις υψηλές θερμοκρασίες είναι σε θέση να αντιδράσουν ακόμα και με τα πιο αδρανή ραδιενεργά υλικά όπως το απεμπλουτισμένο ουράνιο, πράγμα αδύνατο σε μικρότερες ενεργειακές συνθήκες. Αυτό το κύμα ενέργειας υπερδιπλασιάζει την απόδοση της βόμβας αφήνοντας παράλληλα πίσω του και τις μακροχρόνιες επιπτώσεις του με την δημιουργία ραδιενεργών καταλοίπων. Η πρώτη έκρηξη βόμβας υδρογόνου έγινε στις 31 Οκτωβρίου (1η Νοεμβρίου τοπική) 1952 στην ατόλη Enewetak, στα νησιά Μάρσαλ (Marshall) του Ειρηνικού ωκεανού από τις ΗΠΑ. Η έκρηξη εξαέρωσε 80 τόνους εδάφους και είχε 8 μίλια διάμετρο με 27 μίλια ύψος. Στις 12 Αυγούστου στη Σοβιετική Ένωση πραγματοποιείται η πρώτη δοκιμή βόμβας υδρογόνου. Το πιο ισχυρό πυρηνικό όπλο αυτού του τύπου που χρησιμοποιήθηκε ποτέ ήταν μια βόμβα πυρηνικής σύντηξης, η Tsar Bomba, που δοκιμάστηκε από τη Σοβιετική Ένωση στο νησί Νόβαγια Ζέμλια του Βόρειου Παγωμένου Ωκεανού στις 30 Οκτωβρίου 1961. Η ισχύς της ισοδυναμούσε με 57.000.000 τόνους ΤΝΤ. Εξερράγη 4 χλμ πάνω από το έδαφος. Μπορούσε να προκαλέσει εγκαύματα 3ου βαθμού σε απόσταση 100 χλμ, ενώ η δόνηση από την έκρηξη έγινε αισθητή μέχρι και τη Φιλανδία. Η βόμβα ζύγιζε 27 τόνους. Πυρηνικά όπλα και διασφάλιση της ειρήνης H ανθρωπότητα κατά την πορεία της στο χρόνο ακροβατούσε συχνά μεταξύ ειρήνης και πολέμου. Το ζητούμενο ήταν διαρκώς η διασφάλιση της ειρήνης. Η προβάλλουσα άποψη κατά την ψυχροπολεμική περίοδο ήταν η ισορροπία της πυρηνικής δύναμης ανάμεσα στη δυτική συμμαχία και το ανατολικό μπλοκ. Διασφαλίζει όμως μια τέτοια ισορροπία του τρόμου την ειρήνη ή αποτελεί προετοιμασία ενός νέου παγκοσμίου πολέμου; Η ιστορία έχει πολλές φορές δείξει ότι περίοδοι ανταγωνισμού σε επίπεδο πολεμικών 24 εξοπλισμών καταλήγουν σε συρράξεις (π.χ. ο Α’ Παγκόσμιος Πόλεμος). Ήταν λοιπόν η μεταπολεμική περίοδος, ως την κατάρρευση του συμφώνου της Βαρσοβίας, μία περίοδος αγαθών προθέσεων; Το παρασκήνιο των πολεμικών προετοιμασιών βρισκόταν σε έξαρση και η πιθανότητα ενός καθολικού πυρηνικού πολέμου ήταν άμεσα ορατή σε όλη σχεδόν την πρόσφατη ιστορία. Είναι χαρακτηριστικό ότι από το 1970 και μετά οι δύο υπερδυνάμεις έφθασαν στο σημείο να μπορούν να σκοτώσουν τον κάθε άνθρωπο της γης πάνω από μία φορά. Οι σχέσεις μεταξύ Η.Π.Α. και Ε.Σ.Σ.Δ. εντάθηκαν ακόμα περισσότερο κατά τη διάρκεια της Θητείας της κυβέρνησης Ρήγκαν. Εξάλλου, ο περίφημος “πόλεμος των άστρων” ήταν για το Ρήγκαν ο άξονας της αμυντικής του πολιτικής. Επιπλέον, τις προθέσεις των Η.Π.Α. φανερώνει άρθρο που δημοσιεύθηκε στο έγκυρο περιοδικό “New Scientists” στις 15 Ιανουαρίου του 1984 σύμφωνα με το οποίο η κυβέρνηση Ρήγκαν ζήτησε κονδύλια για την προετοιμασία του Δ’ Παγκοσμίου Πολέμου έτσι ώστε οι Η.Π.Α. να είναι έτοιμες μετά το Γ’. Κι ενώ είναι κοινά αποδεκτό ότι ένας μέσος λογικός άνθρωπος απεύχεται τον πόλεμο, τα γεγονότα πείθουν για το αντίθετο. Τα στοιχεία που παρατίθενται είναι απογοητευτικά. Τη δεκαετία του 1960 αποφεύχθηκε κυριολεκτικά την τελευταία στιγμή ο Γ’ Παγκόσμιος Πόλεμος, αφού τα αμερικανικά βομβαρδιστικά βρίσκονταν στο μέσον της διαδρομής τους προς την Ε.Σ.Σ.Δ. κι ενώ η εντολή επίθεσης είχε δοθεί από λάθος των υπολογιστών. Μάλιστα, μέσα σε 12 μήνες, όπως αναφέρει ο γερουσιαστής Χάτφιλντ των Η.Π.Α. , οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές του Αμερικανικού Πενταγώνου επισήμαναν Ι47 πυρηνικές επιθέσεις της Ε.Σ.Σ.Δ. κατά των Η.Π.Α. Και κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970, σύμφωνα με έκθεση του Υπουργείου Άμυνας των Η.Π.Α. , η ανθρωπότητα έφτασε 4 φορές στα όρια ενός πυρηνικού ολέθρου από “λάθη” των αμερικανικών δορυφόρων. Έτσι λοιπόν, η πρόοδος της τεχνολογίας αντί να περιορίσει τον κίνδυνο ακούσιας εκτόξευσης πυραύλων, τον μεγιστοποιεί. Επομένως, μπορεί εύκολα να συμπεράνει κανείς ότι τα πυρηνικά όπλα δεν ανταποκρίνονται στις προσδοκίες αυτών που υποστηρίζουν την αναγκαιότητα τους ως μέσο διατήρησης της ειρήνης. Το μόνο που εξασφαλίζουν είναι η πιθανότητα καταστροφής του πλανήτη, ενώ η κατοχή τους από τις ισχυρές “τυχερές” χώρες, σημαίνει μόνο εκβιασμό για τις υπόλοιπες. Έμπρακτο παράδειγμα αποτέλεσε το πυρηνικό μονοπώλιο του 1945-49 από τις Η.Π.Α., και οι απαιτήσεις που πρόβαλαν στην Ε.Σ.Σ.Δ. το συγκεκριμένο διάστημα. Πρέπει επίσης να τονιστεί ότι η πυρηνική απειλή είναι παγκόσμια, ενώ επικεντρώνεται στο χώρο της Ευρώπης, όπου υπάρχουν αμερικανικές βάσεις εναντίον της Ε.Σ.Σ.Δ. Και η Ελλάδα, φυσικά, δεν έμεινε απέξω, αφού χρησιμοποιείται ως αποθήκη πυρηνικών οπλών μικρής εμβέλειας, γεγονός που την κατέστησε σοβιετικό στόχο. Παρόλο που η περίοδος αυτή έχει προ πολλού τερματιστεί, η κληρονομιά που μας άφησε διαρκεί ως σήμερα. Καταρχήν δεν πρέπει να υπάρχει η ψευδαίσθηση ότι o πυρηνικός κίνδυνος έχει εκλείψει, παρόλο που κατέρρευσε το ανατολικό μπλοκ. Ειδικά στις ημέρες μας ο κίνδυνος ελλοχεύει, αφού τα πυρηνικά όπλα βρίσκονται στην κατοχή πολλών κρατών. Ενώ πριν το 1989 μόνο οι Η.Π.Α., η Ε.Σ.Σ.Δ., η Γαλλία, η Μεγάλη Βρετανία και η Κίνα είχαν πυρηνικά όπλα στην κατοχή τους, σήμερα εμφανίζονται πυρηνικές δυνάμεις όπως: η Ουκρανία, το Καζακστάν, η Ινδία, το Ισραήλ, το Πακιστάν, η Αργεντινή, η Βραζιλία και η Νότια Αφρική. Παράλληλα στο πυρηνικό “κλαμπ” προσπαθούν να μπουν το Ιράν και η Βόρεια Κορέα. Η διασπορά των πυρηνικών οπλών είναι δύσκολο να ελεγχθεί, αφού επισείετε ο κίνδυνος κατοχής τους από τρομοκράτες. Εξάλλου, η κατασκευή πυρηνικών είναι μια σχετικά απλή διαδικασία για μια χώρα με υψηλό τεχνολογικό επίπεδο, έμπρακτο παράδειγμα αποτελεί το Ισραήλ. Βέβαια, υπάρχουν συμφωνίες για τη μη διάδοση των πυρηνικών οπλών. Όμως κατά πόσο μπορούν να ελέγξουν οι κυβερνήσεις των κρατών την τύχη του πυρηνικού οπλοστασίου τους; Μήπως 25 μάλιστα οι συμφωνίες αυτές, που αφορούν τον περιορισμό των πυρηνικών οπλών, αποτελούν στάχτη στα μάτια του κόσμου, όπως προηγούμενες μεταξύ Η.Π.Α. και Ε.Σ.Σ.Δ.; Απάντηση δεν μπορεί να δοθεί την παρούσα χρονική στιγμή, καθώς η νέα φάση της πυρηνικής ιστορίας βρίσκεται σε εξέλιξη. Γεγονός πάντως είναι ότι υπάρχει ευθύνη των αναπτυγμένων χωρών, οι οποίες ενώ καταδικάζουν φραστικά την προσπάθεια απόκτησης πυρηνικών όπλων, ταυτόχρονα προμηθεύουν σε αναπτυσσόμενες χώρες την απαραίτητη τεχνολογία για την κατασκευή τους. Πρέπει επίσης να υπογραμμιστεί πως ο κίνδυνος είναι αυξημένος για την Ελλάδα σχετικά με την ψυχροπολεμική περίοδο, καθώς αυτή ανήκει σε μια ευαίσθητη περιοχή, τη Μέση Ανατολή, της οποίας τα κράτη αγωνίζονται για την ανακήρυξή τους σε πυρηνική δύναμη. Καταλήγοντας, διαπιστώνει κανείς πως η ύπαρξη πυρηνικών οπλών ως μέσο διατήρησης της ειρήνης δεν είναι παρά ένα πρόσχημα που ξεγελά τους αφελείς. Απαραίτητο κρίνεται να τονιστεί ότι από ένα πυρηνικό ολοκαύτωμα δε θα υπάρξουν επιζώντες, αφού η ύπαρξη καταφυγίων δεν εξυπηρετεί σε τίποτα. Απλά επιτρέπει σε κάποιον να διαλέξει: “αν θέλει να τηγανιστεί γρήγορα ή να ξεροψηθεί”, όπως χαρακτηριστικά σχολίασε κάποιος Αμερικανός αξιωματούχος. Επομένως, η συνεχής δαπάνη δισεκατομμυρίων δολαρίων για τον εκσυγχρονισμό πυρηνικών οπλικών συστημάτων δεν έχει νόημα και οι διαδικασίες πυρηνικού αφοπλισμού της υφηλίου πρέπει να επισπευσθούν καθώς έτσι θα αποφύγει η ανθρωπότητα τον κίνδυνο αυτοκαταστροφής. Ωστόσο, δεν πρέπει να παραλείψει κανείς τους ειρηνικούς τρόπους χρήσης της πυρηνικής ενέργειας. Μπορεί μια τέτοια χρήση να αποτελέσει το μεταβατικό στάδιο που θα οδηγήσει στη λύση του ενεργειακού προβλήματος, δηλαδή το πέρασμα από τη δέσμευση των τωρινών πηγών ενέργειας σε μια καθαρότερη μορφή ενέργειας. Πυρηνικός χειμώνας Με τον όρο πυρηνικό χειμώνα όπως αποκαλείται, εννοούμε την παγκόσμια κλιματική κατάσταση που λαμβάνει χώρα μετά από έναν μεγάλης κλίμακας υποτιθέμενο πυρηνικό πόλεμο. Το σενάριο είναι αρκετά υποθετικό, μεγάλος αριθμός πυρηνικών βομβών οι οποίες θα εκτοξευτούν και θα μεταφέρουν τον πυρηνικό όλεθρο σε αρκετές μεγάλες πόλεις του πλανήτη. Οι εκρήξεις θα έχουν ως αποτέλεσμα εκτός της διασποράς πυρηνικών υλικών και ραδιενέργειας αλλά και επιπλέον μεγάλης ενέργειας και θερμότητας στην επιφάνεια του πλανήτη. Όμως η μεγάλη αλλαγή στο πλανητικό κλίμα έρχεται από την διάχυση στην ατμόσφαιρα σωματίδια που θα έμεναν στη στρατόσφαιρα για αρκετούς μήνες ενώ όλη αυτή η στάχτη και η σκόνη (ότι θα έχει απομείνει από τον πολιτισμό μας) θα κάνει το γύρω του κόσμου κυκλώνοντας σαν μια ομοιογενής ζώνη το Βόρειο Ημισφαίριο της Γης από τις 30 έως τις 60 μοίρες πλάτος καθώς εκεί θα πέσουν οι περισσότερες βόμβες καθώς εκεί βρίσκονται και οι περισσότερες πόλεις - στόχοι. Έχουν διεξαχθεί κάποιες έρευνες ώστε να εξαχθούν κάποια συμπεράσματα για το ποια θα ήταν η κατάσταση σε ένα τέτοιο ολέθριο σενάριο. Η πρώτη έγινε το 1983 και ήταν ένα σχετικά απλοποιημένο μοντέλο ενώ η δεύτερη το 1986 ήταν σαφώς πιο λεπτομερής και βελτιωμένη. Σε μία τρίτη μελέτη βγήκαν τα εξής αποτελέσματα. Για έναν με τρεις μήνες μετά τον όλεθρο, η συγκέντρωση 200 εκατομμυρίων τόνων καπνού και στάχτης στην ατμόσφαιρα θα έχουν αρχίσει να αλλάζουν το κλίμα. Ένα 10-25% της στάχτης και σκόνης θα πέφτουν σαν κατακρημνίσματα στην επιφάνεια ( πυρηνική βροχή ) ενώ το υπόλοιπο θα κάνει ήδη το γύρο του κόσμου μέσα σε 2 βδομάδες. Η πτώση των βροχοπτώσεων θα είναι της τάξης 26 του 75 % στα μεσαία πλάτη. Η μέση θερμοκρασία θα πέσει γύρω στους -20 με -30 . Ισχυροί και συχνοί δυνατοί άνεμοι θα δημιουργούν σφοδρές ανεμοθύελλες. Τεράστια μείωση στην ένταση του ηλιακού φωτός της τάξης του 90 %. Δηλαδή σχεδόν μια βρώμικη ατμόσφαιρα με σκόνη τόσο ισχυρή που θα κρύβει τον ήλιο. Σε 1-3 χρόνια μετά τον όλεθρο: 25-40% του καπνού θα συνεχίζει να υπάρχει στην ατμόσφαιρα και να μένει εκεί για περίπου ένα χρόνο. Η επιφανειακή θερμοκρασία ωκεανών πέφτει κατά 2-6 βαθμούς. Επίσης η καταστροφή του όζοντος θα είναι ευτυχώς όχι μόνιμη, αλλά της τάξης του 50% και αυτό θα οδηγήσει σε αύξηση κατά 200% στα επίπεδα υπεριώδους ακτινοβολίας στην επιφάνεια του πλανήτη. Με 200% αύξηση δεν θα υπάρχει άνθρωπος που να κυκλοφορεί μέρα μεσημέρι έξω στην ύπαιθρο και να μην πάθει εγκαύματα μέσα σε μερικές ώρες. Οι καρκίνοι θα είναι πλέον εβδομαδιαίο σενάριο. Το χειρότερο από τα σενάρια θα ήταν αυτό μιας μαζικής πολεμικής σύρραξης με ρίψη 10 γιγατόνων πυρηνικών εναντίων πολεμικών βιομηχανικών και στρατιωτικών στόχων (σενάριο πολύπλευρης επίθεσης, σχεδιασμένο από τις μεγάλες υπερδυνάμεις Η.Π.Α Ρωσία σε καταστάσεις μαζικής πυρηνικής σύρραξης ). Το μοντέλο δίνει πτώση έως 60 βαθμούς Κελσίου στην μέση επιφανειακή θερμοκρασία και απόλυτο σκοτάδι για 40 μέρες και μόλις 1 έτος μετά το φως στην επιφάνεια θα αγγίζει τα 100 W/m^2, δηλαδή πολύ κακός φωτισμός που απλά δεν θα ζεσταίνει τον πλανήτη. Υπάρχουν σήμερα 40,000 πυρηνικές κεφαλές. Η δύναμη που αντιστοιχούν είναι να αφανίσουμε την ζωή σε όλο τον κόσμο μας. Στον Β' Παγκόσμιο πόλεμο έπεσαν 3 Μεγατόνοι ΤΝΤ. Τώρα υπάρχει απόθεμα 13 γιγατόνοι. Χιροσίμα - Ναγκασάκι Χιροσίμα 6.8.1945 , η ημέρα που το “μικρό αγόρι“ άλλαξε τον κόσμο Μελετώντας την εξέλιξη των πυρηνικών όπλων δεν μπορούμε παρά να αρχίσουμε από τις πρώτες και μοναδικές έως τώρα ρίψεις βομβών που έφεραν πυρηνική κεφαλή. 27 Ο βομβαρδισμός της Χιροσίμα έλαβε χώρα στις 6 Αυγούστου 1945 και είναι η πρώτη πυρηνική επίθεση της ιστορίας. Η βόμβα ήταν τύπου ουρανίου 235 και είχε λάβει το όνομα little boy . Υπολογίζεται ότι φονεύθηκαν επιτόπου, περίπου 70.000 άτομα, οι περισσότεροι άμαχοι. Πολύ περισσότεροι πέθαναν αργότερα ή έπαθαν σημαντικές βλάβες στην υγεία τους λόγω ραδιενέργειας. Λίγες μέρες αργότερα στις 9 Αυγούστου 1945 οι Αμερικανικές δυνάμεις έριξαν την δεύτερη και τελευταία μέχρι σήμερα πυρηνική βόμβα εναντίον ανθρώπων στο Ναγκασάκι. Εδώ η βόμβα ήταν άλλου τύπου και χρησιμοποιούσε ως γόμωση το πλουτώνιο. Αυτή είχε λάβει το παρωνύμιο fat man στο εργοστάσιο κατασκευής της. Αρχικός στόχος στόχος ήταν η πόλη Κοκούρα όμως ήταν καλυμμένη με πυκνή ομίχλη και έτσι στράφηκαν στον “αναπληρωματικό” στόχο την πόλη Ναγκασάκι. Αρχικά σκοτώθηκαν 40.000 άνθρωποι με τους νεκρούς να αυξάνονται τους επόμενους μήνες στις 80.000. Μέχρι και το 1950 ο απολογισμός των θυμάτων και στις δύο πόλεις είχε φτάσει στις 200.000 θύματα. Στις 15 Αυγούστου 1945 η Ιαπωνία παραδόθηκε στους συμμάχους , δύο μέρες πριν την ολοκλήρωση κατασκευής της επόμενης βόμβας. 28
© Copyright 2024 Paperzz
