Tjernobylolyckan, eller Tjernobylkatastrofen, var en mycket allvarlig reaktorolycka som inträffade den 26 april 1986 klockan 01.23.45 (lokal tid) i Tjernobyls kärnkraftverk i utkanten av staden Prypjat i dåvarande Ukrainska SSR i Sovjetunionen (nuvarande Ukraina), då reaktor fyra exploderade.
Händelseförloppet
Bakgrund
Reaktorn var av typen RBMK-1000, där varje bränsleelement omges av en trycktub i vilken vatten pumpas in för att bringas att koka. Varje trycktub är omgiven av grafit, som fungerar som moderator i kedjereaktionen.
Vid låga effekter leder denna konstruktion till att reaktorn lätt blir instabil, det vill säga en ökning av effekten leder till att ånghalten ökar, vilket i sin tur leder till ytterligare effektökning, och så vidare. Att en ökad ånghalt leder till ökad effekt kallas positiv voidkoefficient. Världens övriga kommersiella reaktorer har alltid negativ voidkoefficient, det vill säga ökad värme och ånghalt ger sämre moderering vilket i sin tur leder till minskad kärnklyvning och därmed minskad effekt. För att reglera en reaktor med positiv voidkoefficient krävs att kärnklyvningen styrs på något annat sätt, exempelvis genom att föra in styrstavar i reaktorn antingen manuellt eller genom ett reglersystem.
Ett annat problem var spetsarna på styrstavarna, som bestod av grafit för att minska neutronförluster när de var helt utdragna. När personalen började skjuta in styrstavarna, så blev den initiala responsen en ökande effekt hos reaktorn vilket överraskade personalen, som inte genomgått simulatorutbildning. Det fanns inga simulatorer till ryska kärnkraftverk av typ RBMK, utan personalen hade endast teoretisk utbildning och lärarledd undervisning i kontrollrummet.
Taket och övre delen av reaktorbyggnaden hade ett tunt tak och tunna väggar av industrikaraktär. Nedre delen av reaktorbyggnadens väggar var byggda av betong.
Olycksförloppet Vid tillfället för olyckan skulle reaktor 4 stängas av för underhåll. Under nedgången ville man genomföra ett test för att visa att turbinerna vid ett bortfall av yttre elnät under sin utrullning kunde leverera ström för säkerhetssystemen under den relativt korta tid (någon minut) som verkets egna dieseldrivna reservgeneratorer var under uppstart.National Geographic Channel - Sekunder från katastrofen För att genomföra experimentet hade vissa säkerhetssystem tillfälligt kopplats ur.
Effektnedgången påbörjades, men när man nått halv effekt gavs order från elnätsoperatören att fortsätta köra på halv effekt under ett halvt dygn.GRS-121, sid 40 Detta bidrog till en större xenon-halt än normalt i reaktorn. Xenon absorberar neutroner, vilket gjorde att marginalerna för att hålla igång reaktorn var små. Reaktorn låg nu på cirka en tredjedel av full effekt (700–1000 MWth), men lyckades inte hålla denna; effekten föll oplanerat till omkring en procent (30 MWth), vilket var alldeles för lågt för att genomföra det planerade testet. I sina försök att återfå effekten drogs ett stort antal styrstavar ut ur reaktorn, betydligt fler än vad som var tillåtet. Klockan 01.03 hade effekten ökat till 200 MWth vilket bedömdes som tillräckligt för att genomföra testet.
miniatyr|Block 4 innesluten i sin sarkofag (2007).
När testet påbörjades erhölls en dramatisk effektökning genom de kombinerade effekterna av "förbränning" av xenon, förångning av vatten i bränslekanalerna samt ett reaktivitetstillskott från grafiten i styrstavarnas nederdel. Resultatet blev en skenande reaktivitetsökning som gjorde reaktorn överkritisk och inom några sekunder ledde till en reaktoreffekt på mellan 40 och 400 gånger normal effekt.GRS-121, Fig. 2-2, Sid 44 Detta ödelade fullständigt hela reaktorkonstruktionen och lämnade uranbränsle, grafitmoderator och konstruktionsmaterial i en rashög som inledningsvis inte var kylbar utan bildade en härdsmälta som rörde sig som ett lavaflöde i de nedre delarna av reaktorbyggnaden. Dessa rasmassor hade en betydande värmeutveckling från både radioaktivt sönderfall av fissionsprodukter i härdresterna och brand i grafit, vilket bidrog till att med brandrök sprida radioaktiva ämnen högt upp i luften ovanför reaktorn. Olika försök att dämpa branden gjordes genom att från helikoptrar "bomba" med ämnen som skulle kväva elden, absorbera neutroner och vara ett strålningsskydd. Branden pågick under tio dagar, med massiva radioaktiva utsläpp, och först den 6 maj skedde en påtaglig minskning av utsläppen.GRS-121, sid 56 Branden kombinerat med att härdresterna låg helt frilagda under bar himmel på grund av den fullständigt ödelagda reaktorbyggnaden gjorde att radioaktiva partiklar transporterades mer än tusen meter upp i luftenGRS-121, sid 54 och sedan vidare många hundratals kilometer med väder och vind.
Olyckan klassas som en nivå 7-olycka på den 7-gradiga INES-skalan.
Direkta följder miniatyr|Utsikt mot Tjernobyls kärnkraftverk från den övergivna staden Prypjat (2005).
Stora områden omkring kraftverket har evakuerats på befolkning, och området närmast nollpunkten (där olyckan skedde) kommer att vara farligt att vistas i under hundratals år. 70 procent av nedfallet beräknas ha landat i Belarus.
Det har även gjorts många beräkningar för att uppskatta det totala antalet dödsfall beroende på olyckan, nu och i framtiden, och resultaten skiljer sig radikalt. Den stora osäkerheten orsakas huvudsakligen av att forskningen är osäker om vilken effekt mycket låga doser av strålning har och i vilken grad man kan extrapolera den väl kända effekten av ganska höga doser ner till den naturliga bakgrunden. Epidemiologiska studier ger väldigt litet utslag eftersom effekterna spridits ut på så stora populationer att de inte går att skilja från effekterna av andra förklarande variabler, bristfälligt data och slumpvariationer.
miniatyr|Den nya överbyggnaden New Safe Confinement (NSC) under uppbyggnad (2013).
I en del rapporter väljer man att ta med endast de typer av dödsfall eller grupper av drabbade för vilka man fått fram tillräckligt säkra siffror med de metoder som använts. En del skillnader beror alltså på om man rapporterar dödsfall som kunnat bindas till olyckan, dödsfall i de värst drabbade grupperna, dödsfall på grund av vissa cancerformer eller en uppskattning av det totala antalet döda. Siffrorna skiljer sig också beroende på vilken tidshorisont man använder.
Dödsfallen i samband med olyckan räknas vara 30–60.Jim Green, Asian Correspondent: Do we know the Chernobyl death toll? 134 arbetare drabbades av akut strålsjuka och av dessa avled 28 personer av akuta strålskador redan de första månaderna. Av de drabbade dog 19 under åren 1987–2006, men alla dödsfallen kan inte knytas till olyckan. Vissa studier från Världshälsoorganisationen (WHO) och UNSCEAR menar att färre än 50 omkomna fram till 2005 direkt kan knytas till strålningen,UNSCEAR 2008, Volume II, Annex D varvid man bortsåg från riskerna för befolkningen i stort.
miniatyr|Block 4 och sarkofagen inneslutna i sitt nya skydd NSC.
I en annan studie räknar WHO med 4 000 senare eller kommande dödsoffer inom den mest exponerade gruppen och 5 000 övriga i Ukraina, Belarus och Ryssland. Beräkningar baserade huvudsakligen på persondoser och att en viss dos har samma effekt oberoende av var och när den inträffar pekar på 30 000–60 000 för hela världen, baserat på senare publicerade dosuppskattningar 22 000. En annan skattning ger 9 000–93 000 döda i hela Europa. Greenpeace uppskattar antalet döda till 93 000, medan en rysk studie räknar till en miljon redan döda.
Andra orsaker än strålning har påverkat populationen i Belarus, Ryssland och Ukraina mer enligt WHO-undersökningen där man endast räknade med de dödsfall man kunnat knyta direkt till olyckan, framförallt en försämrad mental hälsa som följd av olyckan och evakueringarna.
I Ukraina och Belarus har förekomsten av sköldkörtelcancer ökat till följd av katastrofen. Enligt sammanställningen "Exposures and effects of the Chernobyl accident", i volym II av UNSCEAR 2000 Report fanns däremot inga indikationer om att katastrofen har påverkat frekvensen av andra cancerformer som till exempel leukemi, strupcancer, och magcancer. Enligt samma källa finns inte heller några tecken på att antalet missbildade barn skulle ha ökat i dessa områden.
Fram till 2008 har 6 848 fall av sköldkörtelcancer konstaterats som anses bero på olyckan. 10 till 20 avlidit och resten tillfrisknat. De drabbade är mestadels barn.
Följder i Sverige Sverige blev påverkat då regnmoln band radioaktiva partiklar, drev med vinden och orsakade radioaktivt nedfall över vida områden. På ett par dagar hade nedfallsområdet spritt sig ända till Sverige, varvid Gävletrakten drabbades hårdast. Farliga radioaktiva isotoper upptogs av bland annat svamp i skogarna. Förtäring av sådan svamp var därför olämplig innan radioaktiviteten avtagit. Via kontaminerad renlav spred sig radioaktiva ämnen till renar, och renkött underkastades särskild kontroll av strålningsvärden innan det fick släppas fritt för försäljning till allmänheten. Utöver de olägenheter som detta medförde blev det ett ekonomiskt avbräck för rennäringen. Kontrollprogrammet för ren upphörde i juni 2022, på grund av sjunkande halter av cesium-137 i kontrollerade renar. Kontrollen faller sedan dess istället under slakteriernas sedvanliga egenkontroll.
miniatyr|Karta över spridningen av radioaktivt nedfall från Tjernobylolyckan. De tre områden som drabbats hårdast utanför Ukraina är Mahiljoŭs voblast och Homels voblast i Belarus samt Brjansk oblast i Ryssland.
Enligt en rapport från Strålsäkerhetsmyndigheten (SSM) 2001 kan man inte förvänta sig några mätbara hälsoeffekter i Sverige till följd av Tjernobylolyckan.Statens strålskyddsinstitut, rapport 2001:07, Kärnkraftsolyckan i Tjernobyl – En sammanfattning 15 år efter olyckan. En genomsnittlig svensk erhåller en normalt årlig stråldos av ca 4 mSv.Denna strålning kommer bl.a. från berggrunden, atmosfären, flygresor, röntgenundersökningar samt från radioaktiva ämnen i den egna kroppen. Källa: SSI Rapport 2007:02, Strålmiljön i Sverige. Tillskottet till följd av Tjernobylolyckan beräknas vara 0,01 mSv per år.Statens strålskyddsinstitut, rapport 2001:07, Kärnkraftsolyckan i Tjernobyl – En sammanfattning 15 år efter olyckan. 20 mSv under ett enskilt år är satt som gränsvärde för högsta tillåtna dos för personer som arbetar med strålning. Senare har dock myndigheten uppskattat att nedfallet har lett till 300 extra dödsfall i Sverige. Forskning vid Linköpings universitet tyder på ungefär 1000 fler cancerfall i de områden som drabbades av nedfallet.
Strålningsmätningar i Sverige den 1–8 maj 1986 visade de högsta värdena i närheten av centrala Gävle med uppmätt som medelvärdet över större områden. Lokalt överskred värdena . Det regnade i dessa områden den 28–29 april 1986. Dosen varierade från i Stockholm till i Tärnsjö. Fartyg som passerat södra Östersjön de första dagarna efter utsläppet hade upp emot på sina däck som efter rengöring avtog kraftigt. Radioaktivt cesium hamnade i marker och vatten i delar av Sverige efter nedfallet från olyckan, enligt Livsmedelsverket främst i "södra och mellersta Norrland, från norra Uppland och Västmanland till och med Västerbotten. De högsta cesiumhalterna uppmättes runt Gävle och i Sundsvalls- och Härnösandstrakten."
Sedan 1986 har vildsvinsstammen ökat sin utbredning i de nedfallsdrabbade områdena. Vildsvinskött kan innehålla förhöjda halter av cesium-137 om köttet kommer från jakt i de områden som drabbades av det radioaktiva nedfallet. Det gäller framför allt områden i Västmanlands, Uppsala och Gävleborgs län.
Långsiktiga följder
Tjernobyl och liknande olyckor Fram till olyckan i japanska Fukushima den 11 mars 2011 var Tjernobyl den enda kärnkraftsolyckan som klassats som nivå sju på den internationella skalan för kärnkraftshändelser (INES). Som en jämförelse graderades Three Mile Island-olyckan i Harrisburg 1979 som en femma och den så kallade Forsmarkshändelsen 2006 som en tvåa.