Krótki opis miasta
Czarnobyl, Czernobyl, miasto w północnej części Ukrainy, na północ od Kijowa, przy ujściu Prypeci do Zbiornika Kijowskiego, przy granicy z Białorusią. 14 tys. mieszkańców (1986), po awarii w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej ludność ewakuowano.
Historia: wzmiankowane 1193, wchodziło w skład Księstwa Kijowskiego. Od XIV w. należało do Litwy, 1569 wcielone do Korony, własność królewska. W XVI w. rozwijało się jako centrum handlowe, położone przy szlakach wodnych. Od 1566 należało do rotmistrza królewskiego i starosty orszańskiego Filona Kmity, zw. Czarnobylskim, następnie do rodu Sapiehów, od poł. XVIII w. do Chodkiewiczów. Podupadło w XVII w. podczas powstania B. Chmielnickiego. Od 1793 pod zaborem rosyjskim. 1922-1991 w Ukraińskiej SRR. Prawa miejskie 1941. Od 1991 w granicach niepodległej Ukrainy.
Charakterystyka i zasada działania czarnobylskiego reaktora RBMK-1000
Lekkowodne reaktory kanałowe z moderatorem grafitowym są budowane i eksploatowane w krajach b. ZSRR. Pierwszym reaktorem dużej mocy był reaktor RBMK-1000 zbudowany w Leningradzkiej Elektrowni Jądrowej. Jest to udoskonalony reaktor trzeciej generacji - pierwszym był reaktor o mocy 5MW w Obińsku. Kolejnymi reaktory o mocach 100 i 200MW w Białojarskiej EJ. Reaktor RBMK jest kanałowym reaktorem z wrzącą wodą, grafitowym moderatorem i chłodzeniem lekką wodą. Jest on umieszczony w betonowej studni o wymiarach 21,6 x 21,6 x 25,5 m. Rdzeń reaktora tworzy zestaw grafitowych bloków o wymiarach 250 x 250 mm z pionowymi otworami na kanały paliwowe. Jest on otoczony warstwą grafitu grubości 500-800mm, pełniącą funkcję reflektora neutronów i jednocześnie osłony biologicznej. Dodatkową osłoną biologiczną jest pierścieniowy zbiornik wodny otaczający reaktor warstwą wody grubości 1200mm oraz betonowa ściana zbiornika grubości 2000mm. Z góry i dołu rdzeń osłonięty jest płytami stalowymi grubości 200-250mm. Kanały paliwowe wykonane są z rur o średnicy 88mm. Centralna część kanału (przechodząca przez rdzeń) wykonana jest ze stopu cyrkonu z niobem, pozostałe części ze stali nierdzewnej. W każdym kanale umieszczone są 2 zestawy paliwowe po 18 prętów paliwowych każdy. Pręt paliwowy jest rurką (koszulką), wykonaną ze stopu cyrkonu z niobem, o średnicy 13,6mm i grubości 0,9mm.Wypełniona jest pastylkami paliwowymi o grubości 15mm z dwutlenku uranu, wzbogaconego do 1,8%. Czas przebywania pręta w reaktorze wynosi około 3 lata. Przeładunki paliwa mogą być wykonywane podczas pracy reaktora. Blok pracuje z jednym obiegiem technologicznym. W separatorach następuje oddzielenie wody z mieszaniny parowo-wodnej wychodzącej z reaktora. Para nasycona (o temp. 280°C i ciśnieniu 6,5MPa) doprowadzana jest do dwóch turbogeneratorów po 500MW każdy. Skroplona w kondensatorze kierowana jest z powrotem do reaktora.
Uproszczony schemat reaktora RBMK
Reaktory tego typu pracują w wieloblokowych elektrowniach: Leningradzkiej, Kurskiej, Czarnobylskiej, Smoleńskich. Zbudowano także udoskonalony reaktor RBMK-1500, o mocy zwiększonej do 1500MW, który pracuje w Ignalińskiej EJ. Przygotowano także projekty udoskonalonego reaktora RBMK-2000, w którym zastosowano jądrowy przegrzew pary do 450°C i zwiększono wzbogacenie uranu do 2,2%.
Cechy reaktora typu RBMK:
- duża niezawodność pracy z uwagi na kontrolę parametrów technologicznych w każdym kanale z osobna oraz możliwości wymiany kanału przy stosunkowo krótkotrwałym odstawieniu reaktora;
- możliwość budowy reaktorów o teoretycznie nieograniczonych mocach (poprzez zestawianie typowych modułów) z powodu braku zbiorników wysokociśnieniowych;
- możliwość przeładunku paliwa w czasie normalnej pracy reaktora;
- łatwość wprowadzania nowych rozwiązań, np. jądrowego przegrzewu pary;
- elastyczność eksploatacji, umożliwiającą prace reaktora z różnymi kompozycjami paliwa, systemami przeładunku paliwa i parametrami technologicznymi w poszczególnych kanałach.
Wady reaktora RBMK:
- konieczność izolowania gorącego grafitu (ok.750°C) od powietrza (kontaktu z tlenem);
- niebezpieczeństwo kontaktu rozgrzanego grafitu z wodą w wypadku rozszczelnienia któregoś z kanałów paliwowych;
- mała prędkość działania systemu awaryjnego wyłączania (mała prędkość opuszczania prętów awaryjnych - 0,4m/s). Czas zanurzenia prętów na 2/3 wysokości rdzenia wynosi 12s. Opuszczenie prętów tylko do górnej części rdzenia w czasie awarii w Czarnobylu nie zahamowało reakcji łańcuchowej;
- skomplikowana obsługa i sterowanie ze względu na konieczność wprowadzenia lokalnych systemów zabezpieczeń i sterowania (wymagają tego duże rozmiary reaktora). Rdzeń reaktora w Czarnobylu podzielony był na 12 sekcji z lokalnymi systemami sterowania;
- oddzielenie układu awaryjnego chłodzenia reaktora od obiegu pierwotnego zaworami odcinającymi, a nie zwrotnymi, w przypadku awarii systemu pierwotnego woda z UACR nie dopływa samoczynnie, ale należy najpierw otworzyć zawory;
- NAJWIĘKSZĄ wadą reaktora RBMK jest dodatni współczynnik reaktywności przestrzeni parowych. W reaktorach WWER odparowanie części wody powoduje zmniejszenie spowalniania neutronów i zmniejszenie mocy reaktora. Tymczasem w reaktorach RBMK za spowalnianie odpowiada przede wszystkim grafit, więc odparowanie wody nie ma wpływu na spowalnianie reakcji. Wraz ze wzrostem temperatury chłodziwa wzrasta temperatura paliwa i nie zachodzi spowolnienie reakcji rozszczepienia. Towarzyszy temu jednak dodatkowe zjawisko - w zwiększonej temperaturze następuje zmniejszenie emisji neutronów. Wypadkowa tych dwu zjawisk określa moc reaktora. W przypadku pracy przy zwykłych mocach roboczych dominuje drugie zjawisko, ale przy niskich mocach dominuje zjawisko oparte na dodatniej reaktywności przestrzeni parowych i reaktor staje się niestabilny. Występują gwałtowne skoki mocy reaktora, mogące doprowadzić do przegrzewu paliwa. Właśnie to zjawisko było główną przyczyną awarii w Czarnobylu;
- ze względu na zakładany wysoki stopień bezpieczeństwa i małą awaryjność nie przewidziano budowy osłony bezpieczeństwa wokół reaktorów tej konstrukcji. Znacznie obniżyło to koszty, ale było przyczyną tak dużego rozprzestrzenienia się skutków awarii poza elektrownię.
Sterownia bloku I w Czarnobylskiej EJ
Porównanie reaktora RBMK-1000 z reaktorami lekkowodnymi LWR (Light Water Reactor) pod względem bezpieczeństwa
Żadne zmiany konfiguracji elementów paliwowych w reaktorze, żadna akcja terrorystyczna, żadna katastrofa niszcząca budynek reaktora nie może spowodować wybuchu jądrowego. Zdarzają się jednak awarie reaktorów energetycznych, z których najgroźniejsze polegają na uszkodzeniu rdzenia reaktora, co może doprowadzić do wydostania się substancji promieniotwórczych do otoczenia. Tylko dwie awarie w elektrowniach jądrowych doprowadziły do zniszczenia rdzenia reaktora. Nastąpiło to w elektrowni Three Mile Island w Pensylwanii 27 marca 1979 roku i w Czarnobylu, 26 kwietnia 1986 roku. Porównanie obu awarii pokazuje, jak bezpieczna jest energetyka jądrowa oparta na reaktorach LWR, z których można wyodrębnić reaktory typu PWR (Pressurized Water Reactor) i BWR (Boiling Water Reactor). Mimo ze w obu przypadkach, wskutek uszkodzenia pierwotnego obiegu chłodzenia, został stopiony rdzeń reaktora, w Three Mile Island reaktor typu PWR został zniszczony, ale awaria nie zagroziła okolicznym mieszkańcom. Nie doszło do rozerwania obudowy przez parę wodną, ani nie nastąpił wybuch wodoru, który wydzielił się w wyniku reakcji z wodą cyrkonowych koszulek paliwa rozgrzanych do wysokiej temperatury. Trzech operatorów otrzymało dawki w granicach 31-38 mSv, a 12 osób obsługi podwyższone dawki, ale nie przekraczające 10 mSv. Zupełnie inny przebieg miała podobna awaria grafitowego reaktora RBMK w Czarnobylu. Pożar 1500 t grafitu i wybuch chemiczny spowodowały wyrzucenie do atmosfery dużej ilości substancji promieniotwórczych. Skażenie radioaktywne dużych terenów Ukrainy i Białorusi wymagało ewakuacji około 200 tys. mieszkańców, a skażenie atmosfery można było wykryć we wszystkich krajach Europy. Skutki obydwu awarii różniły się tak znacznie ze względu na typ reaktora i istniejące systemy zabezpieczeń.
Pomiędzy oboma reaktorami występowały następujące różnice decydujące o wynikach awarii:
| Three Mile Island (reaktor typu LWR) |
Czarnobyl (reaktor typu RBMK) |
| moderator wodny - niezależnie od temperatury nie może się palić |
moderator grafitowy - w wysokiej temperaturze nastąpił jego zapłon |
| odparowywanie wody zmniejsza moc reaktora |
odparowywanie wody zwiększa moc reaktora (potęgując parowanie) |
| po stopieniu rdzenia substancje radioaktywne rozpuściły się w wodzie |
po stopieniu rdzenia substancje radioaktywne zostały wyrzucone do atmosfery przez pożar grafitu |
| obudowa bezpieczeństwa zatrzymała większość substancji radioaktywnych wewnątrz reaktora |
obudowa bezpieczeństwa nie istniała, powietrze dostało się do rdzenia co umożliwiło zapłon grafitu |
Typ reaktorów używanych w energetyce jądrowej to głównie LWR, poza kilkoma reaktorami RBMK na terenie byłego ZSRR. Jak pokazuje powyższe porównanie, ewentualna poważna awaria w energetyce jądrowej będzie podobna raczej do awarii w Three Mile Island, niż w Czarnobylu, czyli nie spowoduje poważnych skutków poza samą elektrownią. Ponadto należy zauważyć, że energetyka jądrowa, jak każda inna, w miarę rozwoju technologii podwyższa swój poziom bezpieczeństwa.
Schemat reaktora PWR
Schemat reaktora BWR
Szczegółowy opis przebiegu awarii oraz jej przyczyny
Elektrownia z zewnątrz przypominała kompleks przypadkowo wzniesionych budynków, jedne wyższe, inne niższe. Cztery bloki, w każdym reaktor, łącznie zaspokajały 95% zapotrzebowania Ukrainy na energię. W 1986 r. trwała budowa dwóch kolejnych sektorów elektrowni, w których miały się znaleźć reaktory nr 5 i 6. Ekipy budowlane pracujące wtedy w elektrowni przygotowywały się do remontu bloku 4. Włączono go do eksploatacji 31 grudnia 1983 roku, jednak z pośpiechu nie przeprowadzono wtedy żadnych prób działania awaryjnego systemu zasilającego elektrownię w prąd. Postanowiono go sprawdzić 25 kwietnia, kiedy reaktor miał być wyłączony do remontu. Przy okazji postanowiono przeprowadzić pewien, z pozoru niewinny eksperyment, który mógł podnieść niezawodność awaryjnego systemu zasilania. Eksperyment powinien zostać przeprowadzony dwa lata wcześniej, przed oddaniem reaktora do eksploatacji. Jednak wówczas jego przeprowadzenie zagrażało przedplanowemu oddaniu reaktora do użytku i odłożono go na później, łamiąc jeden z przepisów eksploatacji reaktorów. Młodszym czytelnikom należy uświadomić, że w gospodarce komunistycznej swoistą rutyną (od której zależało wypłacanie premii) było oddanie inwestycji nie zgodnie z planem, lecz wcześniej. W normalnych warunkach kiedy reaktor produkuje energię elektryczną, elektrownia może sama zasilać się w prąd. Ale są takie sytuacje, że reaktor pracuje na pół gwizdka np. jest w trakcie wyłączania, i wtedy nagłe wyłączenie prądu staje się nie tylko kłopotliwe ale i niebezpieczne. Wciąż rozgrzany rdzeń reaktora trzeba dalej chłodzić, ale pompom, które mają tłoczyć chłodziwo, brakuje zasilania. Turbina generująca prąd w elektrowni jest już bowiem odłączona od pary z reaktora. Na takie sytuacje każda elektrownia trzyma zapasowy generator prądu. W Czarnobylu też taki był, napędzany ropą, ale rozpędzał się zbyt wolno, aż 40 sekund. Skąd brać prąd w tym czasie? Na to pytanie miał właśnie odpowiedzieć eksperyment. Inżynierowie pracujący w elektrowni wymyślili, że prąd można ciągnąć z turbiny, która chociaż pozbawiona już dopływu pary, jeszcze powinna się obracać siłą bezwładności.
Wnętrze elektrowni jądrowej z reaktorem RBMK-1000
Sercem bloku nr 4 był reaktor typu RBMK-1000, to reaktor kanałowy wielkiej mocy, który w założeniu miał jednocześnie produkować energię elektryczną i pluton do celów wojskowych. Średnica - dwanaście metrów, wysokość - siedem. Osiągał moc 3200 megawatów. Posiadał kilka systemów zabezpieczeń, które w założeniu miały powodować momentalne wygaszenie aktywności reaktora, w przypadku kiedy nastąpi nagła zmiana parametrów pracy. Większość reaktorów na świecie działa na zasadzie bezpiecznej sprężyny, kiedy gwałtownie rośnie ich moc, ustają reakcje jądrowe, a więc moc z powrotem maleje. Nie ma sposobu, żeby te reaktory w niekontrolowany sposób wytwarzały dużo energii. Inaczej było w przypadku RBMK-1000, kiedy pracował poniżej mocy 700 megawatów, stawał się mało stabilny, co jest jego główną wadą. Nagły wzrost mocy powodował w nim przyspieszenie tempa reakcji jądrowych. Reaktor sam siebie rozpędzał. Eksperyment rozpoczął się 25 kwietnia 1986 r., początkowo polegał na obniżeniu mocy z 3200 do 800 megawatów czyli do mocy w której reaktor pracował jeszcze stabilnie. 26 kwietnia 1986 r. moc reaktora początkowo spadła do 700 megawatów, a następnie niemal do zera. Operator musiał podjąć szybką decyzje czy wygasić reaktor całkowicie i zakończyć eksperyment, czy też podnieść jego moc do bezpiecznej granicy i kontynuować eksperyment - postanowił kontynuować. Moc wzrosła do 200 megawatów, dalej nie chciała. Zbyt gwałtowne próby jego rozbudzenia spowodowały, że złapał „zadyszkę”, pracował nierównomiernie, moc się wahała, rosła i spadała - trudno było już kontrolować reaktor. Operator włączył dodatkowe pompy układu chłodzenia reaktora, tak jak było to zaplanowane w eksperymencie. Ale dodatkowe pompy powodują, że woda chłodząca żwawiej krąży i reaktor jest szybciej chłodzony. To jest impuls, który burzy chwiejną równowagę w niestabilnym reaktorze. Sytuacja stała się dramatyczna, przyrządy w sterowni wskazują nagły spadek mocy reaktora - jedynym ratunkiem w tym przypadku jest system automatycznego wygaszenia reaktora, który jednak został wyłączony przez operatora, który za wszelką cenę próbuje doprowadzić eksperyment do końca. Moc ponownie wzrasta do 200 megawatów, operator odcina dopływ gorącej pary z reaktora do turbiny, która teraz porusza się siłą bezwładności. W tym samym czasie we wnętrzu reaktora kłębi się już para wodna, wzrasta jej ciśnienie, reaktor jest niestabilny - wzrost ciśnienia napędza wzrost mocy. Operator wciska guzik bezpieczeństwa AZ-5, który miał spowodować zrzucenie do rdzenia reaktora wszystkich prętów kontrolnych, (w normalnych warunkach przerwanie reakcji), jednak potworne ciśnienie i temperatura wewnątrz zdążyły już zniekształcić ściany reaktora - pręty wsuwają się tylko częściowo. I tutaj dają o sobie znać wady konstrukcyjne. Wewnątrz reaktora znajduje się 1500 ton łatwo palnego grafitu, który służył jako moderator mający za zadanie spowalnianie reakcji jądrowych. Ciśnienie pary rozsadza obudowę reaktora bloku 4. Wytwarza się mieszanina wodoru, tlenku węgla i tlenu. Następują dwie potężne eksplozje. Zerwana zostaje ciężka 2 tyś. tonowa płyta pokrywająca reaktor, która ciśnięta z impetem niszczy budynek czwartego reaktora. W górę szybują kawały betonu nafaszerowane radioaktywnym grafitem i spadają na dach hali turbin. Wybucha pożar, który przez następne 10 dni pali się w budynku reaktora. Eksplozja wyrzuca w atmosferę miliardy radioaktywnych cząsteczek. W powietrzu unoszą się opary cezu i jodu. Moc reaktora bloku 4 tuż przed wybuchem przekraczała 100 razy jego normalną wartość pracy.
Ruiny elektrowni w Czarnobylu
Walka z czarnobylską katastrofą
Ze środka czwartego reaktora nadal wydobywają się kłęby radioaktywnych oparów, w powietrze unoszą się cząsteczki powstałe z rozszczepiania jąder uranu. We wnętrzu reaktora płonie grafit, a temperatura nie spada poniżej 1000 stopni Celsjusza. Grupa leningradzkich naukowców sugeruje zasypanie promieniotwórczej czeluści piaskiem, gliną i ołowiem (zatrzymującym promieniowanie gamma) oraz mieszanką wapienia, dolomitu i boru, który zapobiega szerzeniu się reakcji łańcuchowej. Do oczyszczania terenu wokół elektrowni zaangażowano już blisko 600 tysięcy ludzi. Potężne śmigłowce Mi-8 co chwila startują z oddalonego o kilkanaście kilometrów lotniska polowego i zrzucają worki z mieszanką. Piloci maja utrudnione zadanie, bo poziom skażenia jest tak wysoki, że w tym rejonie można operować tylko kilkadziesiąt sekund, a to wystarczy ledwie na zrzucenie jednego worka w dziurę po reaktorze.
Helikopter Mi-8 w trakcie zrzucania mieszanki wygaszającej reaktor
W chwil gdy śmigłowce zrzucały na tlące się szczątki reaktora 5 tysięcy ton uszczelniacza, powstał nowy problem. Reaktor jest tak zbudowany, że pod jego podłogą znajduję się ogromny zbiornik z wodą służącą do chłodzenia. Rdzeń reaktora jest rozpalony do granic możliwości, powietrze nie ma do niego dostępu. Pod ciężarem budowanego sarkofagu „gorące serce” reaktora mogło przetopić grubą warstwę betonu i wpaść do zbiornika wody chłodzącej. Gdyby tak się stało, radioaktywny, rozpalony reaktor momentalnie zmieniłby tysiące ton wody w promieniotwórczą parę wodną, która uwolniłaby się do atmosfery. W jednej niemal sekundzie ogromne ciśnienie wysadziłoby sarkofag. Masy wody, jakie normalnie służyły do chłodzenia, zmieniłyby się w radioaktywną chmurę, która groziłaby niewyobrażalnym skażeniem, wykraczającym daleko poza terytorium ZSRR. Jedyne, co można było zrobić w tej sytuacji, to spróbować jak najszybciej opróżnić zbiornik z wodą. Wojsko wydrążyło tunel długości około 135 metrów, prowadzący do zbiornika wodnego, za pomocą którego wypompowano wodę i założono poduszki betonowe pod reaktorem, (akcja trwała około 12 godzin).
27 kwietnia zarządzono ewakuację ludności cywilnej z zagrożonych rejonów wokół elektrowni. W ciągu następnych 10 dni przesiedlono z okolicznych miasteczek i miejscowości około 135 tysięcy ludzi (do końca akcji przesiedlono 167 tysięcy). Obszar w obrębie 30 kilometrów od reaktora w Czarnobylu do dzisiaj jest właściwie niezamieszkany. Wiele mniejszych bądź większych miejscowości jest opustoszałych. W dużym 45 tysięcznym niegdyś mieście Prypeć nie mieszka dziś nikt. Na najbardziej napromieniowanych terenach warstwa cezu 137, który rozpada się po 30 latach, kilkakrotnie przekracza dopuszczalną normę 40 curie na km2.
28 kwietnia, Rosjanie nikogo nie powiadamiają o prawdziwych rozmiarach tragedii. Jako pierwsi podnoszą alarm Szwedzi, uważając, że niepokojący wzrost promieniowania może być skutkiem awarii w którejś z ich siłowni. W tym czasie radioaktywna chmura przesuwa się nad Polską dwa razy. Pierwsze wiadomości o skażeniu przychodzą ze stacji pomiarowej w Mikołajkach. O godzinie 19.30 w wieczornych wiadomościach za agencją TASS pojawia się pierwsza informacja o małej awarii w Czarnobylu: „Nie ma ofiar w ludziach ani żadnego zagrożenia. Sytuacja pod kontrolą...”.
29 kwietnia w Czarnobylu trwa ewakuacja ludności. Obok reaktora i wzdłuż Prypeci usypuje się wysokie wały. Usuwana jest skażona ziemia, napromieniowane materiały, sprzęt gospodarstwa domowego i ubrania są głęboko zakopywane. Liście drzew myje się wodą, drzewa iglaste ścina i zakopuje. Okolice elektrowni powoli zamieniają się w martwą strefę.
Usuwanie skutków awarii czarnobylskiej
30 kwietnia pojawia się wreszcie oficjalny komunikat rady Ministrów ZSRR: „Według wstępnych ustaleń awaria nastąpiła w jednym z pomieszczeń 4 bloku energetycznego i spowodowała zniszczenie części konstrukcji budowlanych reaktora, jego uszkodzenie i pewien wyciek substancji radioaktywnych”. Jak wynika z lakonicznego komunikatu, podczas awarii zginęły dwie osoby, a sytuacja zdążyła się już ustabilizować. 237 osób zatrudnionych w elektrowni i przybyłych na miejsce ratowników zostało poddanych ogromnym dawkom promieniowania (2000-16000 mSv). Dawki takie spowodowały, że zapadli oni na ostrą chorobę popromienną. W najbliższych tygodniach zmarło 28 spośród nich. Trzy osoby zmarły w wyniku odniesionych ran mechanicznych w czasie katastrofy. Nieco później z grupy tej zmarło jeszcze 7 osób. Troje dzieci umarło z powodu raka tarczycy wywołanego najprawdopodobniej radiojodem pochodzącym z radioaktywnej chmury. W sumie zgonów spowodowanych na pewno katastrofą w Czarnobylu było 41. Co do tego większość źródeł jest zgodnych.
Niedługo po awarii rozpoczęła się akcja zabezpieczania reaktora. Wznoszono betonowo-stalowy „sarkofag”, który pokrył zniszczony budynek czwartego reaktora. Pracowało nad tym wielu tzw. „likwidatorów” - 400 tyś (według innego źródła nawet i 800 tyś). „Likwidatorami” byli żołnierze, strażacy, ratownicy i ochotnicy. Nie mieli oni prawie żadnych zabezpieczeń przed promieniowaniem. Dane odnośnie tego jakie dawki promieniowania otrzymali są sprzeczne. Na pewno dawki te były uzależnione od pracy jaką wykonywali. Znaczna większość z nich nie została napromieniowana dawką przekraczającą dopuszczalne wartości. Część z nich jednak na pewno otrzymało groźną dla zdrowia ilość promieniowania. Według niektórych źródeł może być ona przyczyną chorób nawet 30 tysięcy „likwidatorów”.
Budowa sarkofagu zamykającego stopiony reaktor RBMK-1000 w Czarnobylu
Pierwsze dni po awarii w Polsce
26 kwietnia 1986 roku
W 1986 roku w Polsce nie istniała energetyka jądrowa ani żadne plany na wypadek takiej katastrofy. Nikt nie spodziewał się wówczas, aby awaria w cywilnym zakładzie jądrowym w jakimś kraju europejskim wymagała działań władz polskich dla ochrony ludności. Nawiasem mówiąc, jak się wiele lat później okazało, w żadnym z tych państw nie istniały plany przeciwdziałania skutkom podobnych katastrof. Lokalne plany awaryjne dla reaktorów w Świerku oraz plany obrony cywilnej na wypadek wojny jądrowej okazały się zupełnie nieprzydatne w sytuacji katastrofy czarnobylskiej.
Mieliśmy jednak dobrze zorganizowaną i wyszkoloną Służbę Pomiarów Skażeń Promieniotwórczych (SPSP), czyli krajowy system monitoringu radiacyjnego, koordynowaną przez Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej (CLOR) w Warszawie. W jej skład wchodziło wtedy około 140 placówek pomiarowych rozmieszczonych mniej więcej równomiernie w całej Polsce. W CLOR były dwie stacje poboru wielkich mas powietrza do mierzenia śladowych zawartości pyłów promieniotwórczych w atmosferze, unikalne w Europie, umożliwiające szybką analizę składu izotopowego skażeń i określenie ich źródła. CLOR był jedyną w Europie placówką, która miała możliwość mierzenia skażeń przestrzeni powietrznej państwa, na wszystkich wysokościach troposferycznych i w dolnej stratosferze.
System SPSP stworzono z myślą o obronie cywilnej w przypadku ataku jądrowego. Jednak spełnił on dobrze swe najważniejsze zadanie: wcześnie wykrył i zidentyfikował zagrożenie czarnobylskie. Wykorzystaliśmy doświadczenie zdobyte w ciągu wielu lat monitorowania skażeń po próbach jądrowych, a także w czasie ćwiczeń i prac badawczych nad wojną jądrową prowadzonych przez Państwową Agencję Atomistyki i CLOR. Niedostatkiem SPSP był brak bezpośredniej łączności z centralnym ośrodkiem władzy politycznej i administracyjnej, która powinna podjąć szybkie decyzje dotyczące milionów ludzi w całym kraju.
Wojskowy system wykrywania skażeń promieniotwórczych, podobnie jak we wszystkich innych krajach, był dostosowany do znacznie większych poziomów radiacji po ataku jądrowym. Przyrządy radiometryczne służb wojskowych okazały się w sytuacji katastrofy czarnobylskiej zbyt mało czułe. Podczas nocnego spotkania 29 kwietnia w Komitecie Centralnym PZPR, szef Obrony Cywilnej Kraju, wiceminister obrony narodowej gen. Tadeusz Tuczapski stwierdził, że nie ma żadnych skażeń, bo gdyby były, to Obrona Cywilna by je wykryła. Jednak nie wykryła ani w Polsce, ani nigdzie w Europie. W ciągu następnych kilku tygodni Obrona Cywilna przedstawiała specjalnie powołanej Komisji Rządowej wyniki swoich pomiarów. Różniły się one całkowicie od wyników monitoringu SPSP i nie były wiarygodne. Z tego powodu nie zostały opublikowane w Raporcie Komisji Rządowej, wydanym w czerwcu 1986 roku.
Pierwsza fala skażonego powietrza dotarła nad Polskę prawdopodobnie około północy 27/28 kwietnia, a wykryto ją w kilka godzin później. W samym Czarnobylu, emisja z płonącego reaktora uległa już wtedy znacznemu zmniejszeniu. Emisja malała dalej aż do 3 maja, kiedy to zaczął się jej ponowny gwałtowny wzrost. Ta druga emisja, większa niż 27 kwietnia, nastąpiła wskutek przebicia się stopionego rdzenia reaktora do znajdujących się poniżej pomieszczeń wypełnionych wodą. Chmura z tej drugiej wielkiej emisji szczęśliwie ominęła Polskę i skierowała się na południe Europy. 1 maja w Polsce zaczął się gwałtowny spadek skażeń powietrza, lecz nie gruntu, paszy, mleka itd. O tym co działo się w czarnobylskim reaktorze, jakie były fluktuacje emisji radioizotopów (np. gwałtowny jej wzrost 3 maja) i lokalne kierunki rozchodzenia się, ani polskie władze ani specjaliści nie otrzymali ze Związku Radzieckiego żadnych informacji, tak więc wszystkie decyzje ochronne podejmowaliśmy na podstawie danych z naszej własnej sieci monitoringu. Pomimo obowiązujących od 1984 roku w krajach RWPG ustaleń Związek Radziecki nie zawiadomił polskich władz "w możliwie krótkim czasie" o katastrofie i jej przebiegu, co opóźniło nasze przygotowania ochronne o około półtora dnia.
28 kwietnia 1986 roku
O godz. 7:00, 28 kwietnia, placówka SPSP w Mikołajkach stwierdziła kilkakrotny wzrost mocy dawki promieniowania gamma i około siedmiusetkrotny wzrost ogólnej radioaktywności beta w powietrzu. Wiadomość o tym przekazano telefonicznie do CLOR o godz. 9:00. W tym samym czasie podobny wzrost mocy dawki promieniowania gamma - ponad 20 mR/h (mR/h = mikrorentgeny na godzinę, nieformalna obecnie jednostka mocy dawki promieniowania gamma) i silne skażenie powierzchni gruntu stwierdzono przed budynkiem CLOR. Wktrótce potem zaczęły docierać do CLOR z innych stacji SPSP meldunki o gwałtownym wzroście radioaktywności powietrza. O godz. 10:00 CLOR wprowadził alarmowy system pracy w dwudziestu czterech, a od 29 kwietnia we wszystkich placówkach SPSP.
Zmieniający się kierunek wiatru roznosił radioaktywną chmurę w różne strony
Przeprowadzone w godzinach popołudniowych i wieczornych obliczenia wskazywały, że dawka promieniowania od radiojodów w tarczycy dzieci może przekroczyć 50 mSv (Sv jest jednostką dawki promieniowania pochłoniętego przez organizm uwzględniającą różnice biologiczne rożnych rodzajów promieniowania i warunków napromienienia), a więc poziom powyżej którego Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej zalecała blokowanie dostępu radiojodów do tarczycy jodem nieradioaktywnym. To zalecenie oparte było na wspomnianym już administracyjnym założeniu, że każda, nawet bliska zerowej dawka promieniowania jonizującego może wywołać nowotwory złośliwe. Nowe dane z Hiroshimy i Nagasaki wskazują jednak, że poniżej dawki 200 mSv nie zaobserwowano znaczącego wzrostu śmiertelności nowotworowej, a przy dawkach mniejszych od 100 mSv śmiertelność wskutek białaczek była w tych dwóch miastach niższa niż u mieszkańców nie napromienionych. Również w Szwecji wsród tysięcy osób, którym podawano jod-131 dla celów diagnostycznych (średnia dawka 500 mSv) stwierdzono mniejszą częstość zachorowań na raka tarczycy niż u ludzi, którzy z takiej diagnostyki nie korzystali.
Jednak wobec narastającego zagrożenia czarnobylskiego nie roztrząsano takich subtelności (przyszła na to pora dopiero teraz), lecz zastosowano się do zaleceń międzynarodowych i uznano, że najpilniejszą sprawą jest ochrona dzieci przed skażeniem jodem promieniotwórczym.
Około godz. 18:00 specjaliści w CLOR dowiedzieli się z radia BBC, że źródłem emisji radionuklidów jest awaria reaktora w Czarnobylu. Ta informacja umożliwiła nam tylko nieco bardziej realistyczne prognozowanie dalszego rozwoju sytuacji, bowiem to co działo się w samym Czarnobylu było ciągle okryte tajemnicą. Dziś wiemy, że wszelkie połączenia z Czarnobylem zostały wówczas odcięte przez KGB. Lakoniczne oświadczenie TASS informujące o awarii na Ukrainie, bez podania miejscowości i informacji potrzebnych do planowania działań ochronnych, dotarło do Warszawy późnym wieczorem.
O godz. 18:30 zwróciliśmy się do Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych współpracującego z CLOR z prośbą o codzienne pobieranie prób powietrza z wysokości 1, 3, 6, 9, 12 i 15 km wzdłuż północno-wschodniej części granicy. W następnych dniach wykonano 60 lotów, a zdobyte w ten sposób informacje wykorzystaliśmy do prognozy skażeń. W godzinach popołudniowych CLOR nawiązał kontakt ze specjalistami z innych krajów (Anglii, Francji, Finlandii, Szwecji), wymieniając informacje o skażeniach oraz planowanych przedsięwzięciach.
Do późnych godzin nocnych w CLOR pracowano nad propozycjami zaleceń ochronnych dla ludności Polski. O pomoc w przygotowaniu najważniejszego z nich, tj. użycia jodu nieradioaktywnego dla blokady tarczycy poproszono specjalistów z Ministerstwa Zdrowia oraz Szefostwa Służby Zdrowia MON.
29 kwietnia 1986 roku
29 kwietnia około godz. 1:00 w Komitecie Centralnym PZPR rozpoczęło się posiedzenie kilku członków Biura Politycznego, członków rządu i Komitetu Obrony Kraju. O godz. 4:00 do grupy tej zaproszono z CLOR prof. Zenona Bałtrukiewicza z Szefostwa Służby Zdrowia MON oraz prezesa PAA. Posiedzenie trwało do godz. 6:30 i przyjęto na nim główne kierunki ochrony ludności zaproponowane przez CLOR. Miała to być przede wszystkim ochrona dzieci przed wchłonięciem radiojodu. Ustalono, że dzieciom we wschodnich i północnych województwach należy podać nieradioaktywny jod, a także wstrzymać wypas bydła na łąkach i przejść na karmienie ich suchą paszą. Mleka od krów przebywających dotąd na pastwiskach nie należy kierować do sklepów, lecz przeznaczyć do przerobu. Dzieci i młodzież do lat 18 powinny konsumować mleko w proszku i skondensowane. Należy ograniczyć spożycie świeżych jarzyn oraz dokładnie je myć. Zakazano picia wody deszczowej i stopionego śniegu.
Prócz tego prof. Zenon Bałtrukiewicz zaproponował, by ze względu na możliwość napływu nad Polskę większych niż dotychczas skażeń przez kilka dni dzieci pozostawały w domu i nie chodziły do szkół. By zamykać okna, zmywać jezdnie i chodniki wodą oraz odwołać pochody 1-majowe. Okazało się później, że zalecenia te nie były potrzebne, bo radioaktywne skażenia miały niższy poziom niż prognozowano.
Tych dodatkowych zaleceń nie przyjęto. Zgodzono się, że zagrożenie od innych radioizotopów jest mniej istotne, toteż akcję przeciw nim należy rozpocząć w drugiej kolejności. Uczestnicy spotkania doszli do porozumienia, że o sytuacji i zaleceniach ochronnych należy poinformować społeczeństwo w porannych audycjach radiowych, a następnie w prasie i w telewizji. Rzecznik prasowy rządu Jerzy Urban rozpoczął pisanie komunikatu dla ludności.
Około godz. 6:00 sekretarz KC Marian Woźniak zatelefonował do swego odpowiednika w Moskwie, po czym stwierdził, że jego rozmówca nic nie wie o katastrofie w Czarnobylu. Wtedy nie wierzyliśmy w to, lecz dziś wiemy, że mogło to być prawdą.
Dla przygotowania akcji jodowej około godz. 6:00 zebrano w Ministerstwie Zdrowia grupę, która ustaliła (po raz pierwszy w świecie), że formą masowej profilaktyki jodowej będzie podanie tzw. płynu Lugola - wodnego roztworu jodku potasu i pierwiastkowego jodu oraz ustaliła jego dawki dla trzech grup wiekowych dzieci.
O godz. 6:30 do Komitetu Centralnego przybył gen. Wojciech Jaruzelski. Wkrótce, w ścisłym gronie członków Biura Politycznego i rządu, podjęto decyzję o stworzeniu tzw. Komisji Rządowej pod przewodnictwem wicepremiera Zbigniewa Szałajdy. Na zakończenie zebrania sekretarz KC Marian Woźniak oświadczył, że komunikatu dla społeczeństwa nie będzie. W Raporcie Komisji Rządowej nie ma wzmianki o tym nocnym posiedzeniu w Komitecie Centralnym, podczas którego podjęto wszystkie najważniejsze decyzje w sprawie działań ochronnych.
Pierwsze posiedzenie Komisji Rządowej rozpoczęło się o godz. 8:00 w Prezydium Rady Ministrów. Około godz. 11:00 Komisja oficjalnie zaleciła podjęcie akcji jodowej. Rozpoczęto ją w godzinach wieczornych i kontynuowano w nocy w jedenastu województwach północno-wschodnich. Akcja przebiegała niezwykle sprawnie. Podawanie płynu Lugola zorganizowano we wszystkich przedszkolach, szkołach, ośrodkach zdrowia i aptekach. Pomocy udzielili ochotnicy, którzy m.in. rozwozili roztwór jodu do małych wiosek. Około 75% populacji dzieci w 11 województwach przyjęło jod stabilny w ciągu pierwszych 24 godzin akcji. (Przed rozpoczęciem akcji, tj. 28 kwietnia wieczorem i 29 kwietnia rano, około 2% rodziców podało dzieciom jod w formie i dawkach nieustalonych).
Akcja jodowa ocaliła około 5 000 polskich dzieci od zachorowania na raka tarczycy
Dla porównania warto dodać, że w Związku Radzieckim ograniczenia spożycia mleka wprowadzono dopiero 23 maja, a jod stabilny zaczęto podawać ludności około 25 maja. Z powodu trudności organizacyjnych objęto tą akcją tylko 1.6 mln dzieci.
30 kwietnia 1986 roku
Skażenia ogarnęły cały kraj. Przed południem utrzymywało się w Warszawie bardzo wysokie skażenie powietrza, które po południu i w nocy spadło blisko czterdziestokrotnie. Komisja Rządowa wprowadziła profilaktykę jodową na terenie całej Polski, biorąc pod uwagę przemieszczanie się skażeń, niepewność co do emisji z Czarnobyla oraz nastrój ludności.
Na pozostałych terenach akcja przebiegała mniej sprawnie niż w województwach północno-wschodnich. Tam zaledwie 25% populacji dzieci otrzymało jod stabilny w ciągu pierwszych 24 godzin. W tych rejonach kraju akcję jodową w większości zakończono 2 maja, jednak w niektórych miejscowościach ciągnęła się ona jeszcze do 5 maja. Komisja Rządowa przewidując, że zabraknie mleka w proszku, poleciła ministrowi handlu wewnętrznego wprowadzenie 2 maja reglamentowanej jego sprzedaży dla dzieci do 12 miesiecy oraz dokonanie importu brakującej ilości.
Poczynając od 4 maja, w CLOR mierzono zawartość jodu-131 w tarczycach mieszkańców Warszawy i kilku województw. Łącznie zbadano około 1400 osób. Podobne badania prowadzono u kilkuset osób w Instytucie Energii Atomowej w Świerku, gdzie również badano zawartość cezu-137 i cezu-134 w całym ciele.
Od 6 maja dwie ekipy CLOR prowadziły zwiad radiacyjny w pobliżu wschodniej granicy kraju, korzystając z helikopterów MSW. Mierzono moc dawki promieniowania gamma, zbierano próby mleka, roślin i gleby, a także badano skażenie ludzi. Wykryto wtedy silne skażenia radiojodem tarczyc dzieci szkolnych w niektórych miejscowościach. Specjaliści CLOR zażądali od Komisji Rządowej, by skierować do tego rejonu samochodowe laboratorium CLOR, w celu dokładnego zbadania skażenia dzieci w rejonach przygranicznych. Przewodniczący Komisji zarządził przeprowadzenie tych badań przez CLOR, jednak zarówno prezes PAA, jak i minister zdrowia sabotowali to zarządzenie i w końcu nie dopuścili do jego realizacji. 31 maja dyżurny Ośrodka Dyspozycyjnego Służby Awaryjnej CLOR zapisał w raporcie nr 181/86, że został telefonicznie powiadomiony, aby na polecenie prezesa PAA wstrzymać wszelkie pomiary jodu-131 w tarczycy wykonywane w samym CLOR.
Komisja Rządowa pracowała do 18 czerwca, analizując zmieniającą się sytuację, wprowadzając normy skażeń oraz modyfikując, a potem stopniowo ograniczając działania profilaktyczne. Na żądanie Komisji w pierwszych dniach maja sprowadzono z zagranicy 2000 ton mleka w proszku.