مجید جویا- زلزله 9 ریشتری، در ساعت 2:46 دقیقه عصر به وقت محلی در روز 11 مارس، نیروگاه فوکوشیما دایچی ژاپن را لرزاند، ولی مشکل اصلی یک ساعت بعد اتفاق افتاد. یک دیواره آب بر نیروگاه فروریخت، و تمام خطوط برق و مخازن سوخت ژنراتورهای اضطراری پشتیبانی که برای حالت قطع شبکه برق طراحی شده بودند را، با خود شست و برد. در داخل اتاق کنترل راکتور واحد 1، چراغ‌ها خاموش شدند، و دستگاه‌های اندازه‌گیری آنالوگ متعلق به دهه 1970، همگی عدد صفر را نشان دادند.
به گزارش نیچر، احتمالا سال‌ها زمان خواهد برد تا دقیقا بفهمیم که در داخل سه راکتور نیروگاه فوکوشیما دایچی (که بعد از تسونامی به نظر می‌رسید که دچار ذوب جزئی شده است)، چه چیزی رخ داد. ولی از گزارش‌های خبری، اطلاعیه‌های عمومی و مصاحبه‌ها با کارشناسان، حدس زدن محتمل‌ترین سناریو در مورد آنچه در آنجا رخ داده، ممکن می‌شود. تاکنون مشخص شده که تصمیماتی که در خلال 24 ساعت اولیه بعد از فاجعه، توسط چند اپراتور در اتاق کنترل گرفته شد، احتمالا مانع از یک فاجعه اتمی خیلی بزرگ‌تر از بلایی شد که اکنون بر سر ژاپن آمده است.
به گفته مارگارت هاردینگ، یک مهندس هسته‌ای در ویلمینگتون کارولینای شمالی، در لحظات اولیه بعد از قطع برق، اپراتورها «باید کور شده باشند، در ابتدا چراغ‌های اضطراری وصل شدند و بعد کل تابلوها خاموش شدند». هاردینگ به مدت دو دهه برای شرکت جنرال الکتریک کار کرده که راکتورهای بخار فوکوشیما را طراحی کرده است، ضمنا او شاهد یک قطعی مشابه در سال 1984 در خلال یک آزمایش ایمنی در یک راکتور بخاری در سویس هم بوده است.
در جریان آزمایش سویس، برق بعد از 5 دقیقه وصل شد. در فوکوشیما اما، باطری‌ها چند لامپ اضطراری را در اتاق کنترل روشن کردند و برق مورد نیاز چند ابزار نشان دهنده علائم حیاتی راکتور از قبیل فشار داخل هسته راکتور را نیز تامین کردند.
هسته در همان نزدیکی بود، در داخل یک ساختمان بزرگ مکعب شکل، و در داخل یک مخزن محدود کننده سنگین بتونی، یک کپسول ضخیم فولادی پر شده با تقریبا 50 تن اورانیوم قرار داشت. تا یک ساعت پیش از آن، این سوخت 460 مگاوات بر ساعت نیرو تولید می‌کرد، ولی راکتور بلافاصله بعد از زلزله خاموش شد. میله‌های کنترلی بورون- کربنی بین ستون‌های بلند سوخت قرار گرفتند و نوترون‌ها را به خود جذب کردند، و واکنش‌های هسته‌ای راکتور را متوقف کردند.
پاسخ مدل
این اما به معنی سرد شدن راکتور نبود، محصولات جانبی رادیواکتیو واکنش‌های شکافت هسته‌ای هنوز گرما تولید می‌کردند (که مدل‌های کامپیوتری ابتدایی آزمایشگاه ملی هسته‌ای در سلافیلد انگلستان، مقدار آن را تقریبا 7 مگاوات براورد کرده‌اند). سوخت هنوز نیاز به این داشت که به طور فعال سرد شود.
بدون برق، اپراتورها می‌توانستند از بخار مخزن فشار راکتور استفاده کنند، به علاوه مقدار محدودی از نیروی باطری برای به حرکت در آوردن پمپی که آب خنک کننده را در چرخش نگاه دارد. چیزی که احتمالا آنها نمی‌دانستند این بود که سیستم خنک کننده دچار نشتی شده است. این نشتی سبب شد که سطح آب در داخل هسته پایین بیاید، و به سوخت اجازه گرم شدن دهد، که بخار بیشتری تولید کرد و فشار را در داخل مخزن فولادی بالا برد. به ادعای بیانیه مطبوعاتی شرکت نیروی برق توکیو TEPCO، اداره کننده نیروگاه، سیستم خنک کننده اضطراری هم نمی‌توانست از عهده این شرایط بر بیاید. در ساعت 7:30 به وقت محلی، یک حالت اضطراری هسته‌ای اعلام شد. کمتر از دو ساعت بعد، تخلیه مردم از شعاع دو کیلومتری نیروگاه آغاز شد.
به گفته آژانس ایمنی هسته‌ای و صنعتی (NISA)، نهاد ناظر هسته‌ای ژاپن، تا ساعت 4 صبح، فشار داخل مخزن ضخیم فولادی واحد 1 به 840 کیلوپاسکال رسید، که بیشتر از 2 برابر سقف مجاز کاری بود. سطوح تشعشع در دروازه جلویی نیروگاه، بیشتر از منطقه پشتی شروع به بالا رفتن کرد، هرچند هنوز خیلی با رسیدن به سطح خطرناک فاصله داشت. در ساعت 5:44 دقیقه صبح، شعاع تخلیه مردم به 10 کیلومتر افزایش یافت.
در یک نقطه، پایین آمدن سطح آب باید منجر به قرار گرفتن سوخت در معرض هوا شده باشد. در یک راکتور مانند واحد 1، صفحات اورانیوم در لوله‌های بلند باریک ساخته شده از آلیاژ زیرکونیوم قرار دارند، که به این دلیل انتخاب می‌شوند که مانع از عبور نوترون‌های مورد نیاز برای انجام واکنش شکافت هسته‌ای نمی‌شوند.
با بالاتر رفتن دما از 1000 درجه سانتی‌گراد، بخار داخل مخزن فشار شروع به اکسید کردن زیرکونیوم کرد، و احتمالا گاز هیدروژن را آزاد کرد. همزمان، میله‌های سوخت، که دیگر سپر مخافظیومی به دور خود نداشتند، به کف راکتور ریختند. فرایند ذوب شدن آغاز
شد.
این نقطه بحرانی بود. اگر اپراتورهای راکتور 1 نمی‌توانستند مانع از ذوب شدن شوند، سوخت در کف مخزن جمع می‌شد. صفحات اورانیوم، که اکنون خیلی در نزدیک هم قرار داشتند، می‌توانستند شروع به تبادل نوترون و شروع دوباره واکنش‌های هسته‌ای گرمازای خود کنند. به آهستگی، این توده تبدیل به یک «جرم بحرانی» می‌شد که می‌توانست فرایند هسته‌ای را که معمولا برای تولید برق استفاده می‌شود، دوباره آغاز کند.
نقطه چرخش
هیچ کس نمی‌تواند در مورد این زنجیره رخدادها مطمئن باشد، چرا که هیچ گاه یک ذوب شدن کامل در یک راکتور بخاری هسته‌ای اتفاق نیفتاده است.
هاردینگ می‌گوید که به نظر وی احتمال این که فرایندهای هسته‌ای دوباره شروع شوند، زیاد نبوده است. حتی اگر چنین چیزی رخ می‌داد، که به عقیده وی بدترین حالت ممکن بود، سوخت از مخزن فولادی فشار می‌گذشت و به کف راکتور می‌رسید، یک تخته ضخیم بتونی که سوخت را به بیرون می برد، و هر فرایند شکافت را خفه می‌کرد.
ولی حتی در صورت بروز چنین رخدادی هم، فاجعه رخ می‌داد. گاز فرار هیدروژن تولید شده توسط زیرکونیوم در داخل مخزن فشار فولادی امن بود، ولی اگر در معرض هوای مخزن محدود کننده بیرونی قرار می‌گرفت، باعث وقوع انفجار می‌شد. اگر انفجار به اندازه کافی قدرت‌مند بود، می‌توانست دیواره‌های ضخیم بتونی مخزن را تخریب کند.
به گفته مالکولم اسپرین، فیزیکدان پزشکی در بیمارستان سلطنتی برکشایر در ردینگ انگلیس، احتمال وقوع این سناریو خیلی کم است، ولی اگر رخ می‌داد، کارگرانی که تلاش می‌کردند تا نیروگاه را نجات دهند، قطعا مقدار مرگباری از تشعشع را دریافت می‌کردند. به ادعای وی، شهروندان منطقه نزدیک نیروگاه در طول زندگی خود در معرض خطر بالای ابتلا به سرطان قرار می‌گرفتند. و آلودگی هم انجام عملیات اضطراری را در دیگر راکتورها (که آنها هم به مشکل برخورده بودند) خیلی سخت‌تر می‌کرد. وضعیت می‌توانست به سادگی از کنترل خارج شود.
تنها چند متر آن سوتر، ذخیره بزرگی از آب دریا قرار داشت که می‌توانست مانع از ذوب شدن راکتور شود، ولی اپراتورها راهی برای پمپاژ آن به داخل هسته راکتور نداشتند. بنا به دلایلی که هنوز مشخص نشده‌اند، ژنراتورهای اضطراری را نمی‌شد وارد سیستم کرد.
در یک نقطه، یک نفر در داخل نیروگاه دریافت که موتورهای آتش‌نشانی، پمپ‌های خیلی بزرگ قابل حمل آب هستند که منبع تغذیه خود را دارند. هاردینگ می‌گوید: «استفاده از کامیون‌های آتش‌نشانی نبوغ آمیز بود، من مطمئن نیستم که چنین چیزی به فکر من هم می‌رسید.» موتورها به نیروگاه برده شدند و سیستم‌های خنک کننده اضطراری را به کار انداختند. با این حال هنوز یک مشکل وجود داشت: فشار داخل هسته آن قدر زیاد بود که پمپ‌ها نمی‌توانستند آب دریا را به داخل آن پمپاژ کنند».
در حوالی ساعت 2:30 دقیقه عصر شنبه، اپراتورها شروع به تخلیه فشار مخزن محدود کننده کردند. یک ساعت بعد، یک جرقه سبب انفجار گازی شد که در جریان تخلیه فشار در ساختمان خارجی جمع شده بود. کل سقف واحد یک منفجر شد، و چهار کارگر هم زخمی شدند، با این وجود به نظر می‌رسید که مخزن قطور بتونی محدود کننده، از انفجار آسیبی ندیده باشد.
واکنش زنجیره‌ای
این انفجار، که خبر آن در سراسر جهان پخش شد، اولین مورد از یک سری موانع و مشکلات در مجموعه راکتورها بود. در روز‌های بعد، راکتورهای شماره 3 و شماره 2 مسیر مشابهی از رخدادها را پیمودند؛ در هر کدام از آنها، یک انفجار بزرگ هیدروژن اتفاق افتاد. در واحدهای 3 و 4، استخرهای ذخیره سازی میله‌های سوخت مصرف شده، آب خنک کننده خود را از دست دادند و تصور می‌شود که میله‌ها شروع به ذوب شدن کردند، و هیدروژن منفجر شونده بیشتری را به همراه تشعشعات زیاد هسته‌ای آزاد کردند.
در زمان نوشته شدن این مقاله، مواد رادیواکتیو نیروگاه فوکوشیما دایچی، به کمک وزش باد در همه جای ژاپن پخش شده‌اند و سطح آنها به حدی بالا است که سبب نگرانی اسپرین شده‌اند؛ هرچند به عقیده وی، آنها خطری در کوتاه مدت ایجاد نمی‌کنند. در هفته‌ها و ماه‌های پیش رو، احتمالا دولت، تپکو و مسئولین ایمنی با انتقادات گسترده‌ای روبرو خواهند شد. مردم می‌خواهند بدانند که اشکال کار در کجا بود.
تا اینجای کار، بحران در واحد شماره یک رفع شده است. فشار پایین آمده، موتورهای آتش‌نشانی در ساعت 8:20 دقیقه روز 12 مارس شروع به ریختن آب دریا به داخل راکتور کردند، و توانستند به آرامی دمای سوخت را تا دمای ایمنی پایین بیاورند. پاسخ واحد یک، همچنین تبدیل به مدلی برای پایدار سازی دو راکتور دیگر گردید. و روز به روز، تجزیه مواد رادیواکتیو در داخل هسته راکتور کمتر می‌شود. تا پیش از ایمنی قطعی راکتورها، شاید روزها و یا هفته‌ها زمان بگذرد، ولی در حال حاضر وضعیت پایدار است.
و برای اپراتورهای واحد یک، هاردینگ می‌گوید: «من فکر می‌کنم که آنها کار خود را بسیار خوب انجام دادند».
50171
نظر شما