Wypadki jądrowe – groźne, choć mniej znane. Część 2

0:00:00 Wstęp Posłuchaj

Piotr: Dlaczego budowanie w pośpiechu atomowego okrętu podwodnego nie jest dobrym pomysłem?

Ola: Z jakiego powodu tylko raz zastosowano chłodzenie reaktora jądrowego powietrzem?

Piotr: Dlaczego użycie wiadra do wzbogacania uranu to fatalny pomysł?

Ola: Cześć, tu Ola Stanisławska.

Piotr: I Piotrek Stanisławski, podcast Crazy Nauka.

Ola: Od razu was przepraszam za mój gruby głos. Otóż rozchorowałam się i gardło mi całkiem nawaliło. Ale nie chcieliśmy się spóźniać z wrzuceniem tego odcinka podcastu, bardzo nam zależało, żeby to zrobić we wtorek.

Piotr: Zwłaszcza że możemy się spóźnić z następnym odcinkiem, bo mamy po drodze trochę różnych zajęć, które mogą spowodować jakiś poślizg, więc przynajmniej ten dostarczamy w terminie.

Ola: W terminie, na czas, co drugi wtorek. Mam nadzieję, że mój głos nie będzie wam bardzo przeszkadzał w odbiorze tego podcastu.

Piotr: Będziemy się starali wyciąć wszystkie kaszlnięcia Oli. Może się jeszcze zdarzyć, że psy będą szczekały i różne inne rzeczy.

Ola: Dzisiaj będzie trudno. Zapraszamy was na drugą już część opowieści o tych nieco mniej znanych wypadkach jądrowych.

Piotr: Czyli nie mówimy o katastrofie w Czarnobylu i Fukushimie, bo te są bardziej znane.

Ola: Już tyle jest na ten temat. A to, o czym wam dzisiaj opowiemy, to będą historie fascynujące, ale i straszne. Pokazują wyraźnie, jak wiele może pójść nie tak, kiedy przy budowie albo obsłudze technologii jądrowych pojawia się pośpiech i związane z nim błędy ludzkie. Bo to zawsze jedno z drugim idzie w parze. Od tamtych czasów, o których wam opowiemy, ludzkość na szczęście odrobiła tę lekcję, a dzisiejsze reaktory jądrowe są zdecydowanie bezpiecznymi urządzeniami.

Piotr: Wybraliśmy dla was tym razem najciekawsze i też bardzo zróżnicowane historie, które warto znać, a niekoniecznie wszyscy o nich słyszeli. Będzie o wypadku w japońskim zakładzie Tokaimura, będzie o awarii na radzieckim okręcie atomowym K-19 i będzie o problemach Brytyjczyków, którzy próbowali stworzyć własną broń jądrową.

Ola: A jeżeli chcielibyście usłyszeć inne historie, na przykład tę o wypadku w elektrowni Three Mile Island, o skażeniu w brazylijskiej Goiânii czy też o dziejach rdzenia demona, to zapraszamy was do wysłuchania pierwszej części tego podcastu, którą nagraliśmy równo dwa tygodnie temu.

Piotr: Wtedy miałem normalny głos. Mamy też odcinek o bardzo skażonych miejscach, to jest bardzo podobny temat, inny, ale niektóre elementy się pojawiają. Dobra, ja już podjąłem tę decyzję: ponumeruję odcinki, bo mówimy o tym chyba już trzeci raz.

Ola: Mamy 38 w tej chwili nagranych, ten jest 39. Na szczęście aplikacja Spreaker liczy sama.

Piotr: To miło z jej strony. Tak, ponumerujemy te odcinki, chociaż są trochę dziwne, bo trzy odcinki są bardzo wiekowe. Powstały jeszcze w czasach, kiedy prądu nie było.

Ola: Tak, jechaliśmy na rowerze i generowaliśmy prąd.

Piotr: Którego nie było w ogóle jeszcze wtedy. A potem już ruszyliśmy i od tamtego czasu idzie w miarę równo. No ale dobra, ponumeruję te odcinki, wtedy będziemy wreszcie mogli mówić to, co mówią wszyscy prawdziwi podcasterzy. Mówiliśmy o tym w odcinku 69.

Ola: No nie, na razie możemy do 38 tylko wymienić. Chyba że chciałbyś nie po kolei. Zacznijmy od 69 w górę.

Piotr: Tak, to jest ten plan. Zanim przejdziemy do naszej właściwej opowieści, chcemy wam bardzo podziękować, że jesteście, że nas słuchacie, że komentujecie. Komentarze – ja zawsze o tym mówię, ale bardzo mnie to rozczula. Bardzo wam dziękuję, serio mnie rozczula na Spotify. Bardzo fajne komentarze, chociaż niefajne też, i to też jest bardzo cenne, bo jak nas tam gdzieś ochrzaniacie, to dobrze. Ktoś zgłosił ostatnio, że mamy beznadziejne te dźwięki, które się pojawiają pomiędzy rozdziałami, więc nadal się będą pojawiały, trudno. Natomiast ktoś inny zgłosił, że strasznie głośne są te wszystkie dźwięki, więc tym razem będą bardzo ciche i zobaczymy, czy wam się spodoba, czy nie. Już teraz słyszeliście, że było bardzo cicho. Zwracamy uwagę na to, co piszecie, wszystko publikujemy, chyba że ktoś nas obraża, ale nas tam nie obrażali, więc autentycznie wszystkie te komentarze są puszczane, te krytyczne również, i prosimy o więcej i tych krytycznych, i tych bezkrytycznych. Subskrybujcie również podcast, to zawsze jest bardzo fajne.

Ola: Jesteśmy obecni na wszystkich liczących się platformach podcastowych oraz tych nieliczących się również.

Piotr: Tak jest, i bardzo dziękujemy tym, którzy nas na Patronite wspierają – Patronite Crazy Nauki. Bardzo polecamy, zapraszamy. Naprawdę jest nam to ważne pod wieloma względami, również bardzo psychicznie zwyczajnie, więc bardzo, bardzo dziękujemy.

Ola: A skoro już mówimy o tym, jak nas wspieracie, to jeszcze chcielibyśmy was o jedną formę wsparcia poprosić. Chcemy was poprosić o to, żebyście zagłosowali na nas w konkursie Podcast Roku imienia Janusza Majki. W tym konkursie zyskaliśmy nominację w kategorii Nauka, Edukacja i Technologie i w tej kategorii nagrodę ogłosi jury, wybierze zwycięzcę, natomiast wy możecie to zrobić w kategorii Podcast Publiczności.

Piotr: Tak jest, i to można zrobić przez stronę internetową podcastroku.pl. Jeżeli cenicie to, co robimy, to oddajcie głos. Zawsze miło, tam nie trzeba żadnych SMS-ów wysyłać, żadnych ściem i tak dalej, po prostu można zagłosować.

Ola: A tak serio, to już poprzednio mówiliśmy, ale jesteśmy bardzo dumni, że spośród ponad 370 zgłoszonych podcastów nasz znalazł się wśród tych 24 nominowanych.

Piotr: Tak jest, i zaczynajmy teraz ten dźwięk, co się komuś tam nie podobał. No trudno, ale cichy. No dobra, zaczynamy.

0:06:30 Brytyjski program broni jądrowej i pożar w Windscale Posłuchaj

Piotr: Jest koniec lat 40. XX wieku i Wielka Brytania jest w ciemnej atomowej otchłani. Podczas II wojny światowej USA i Wielka Brytania naprawdę ściśle współpracowały przy tworzeniu broni atomowej. Brytyjczycy mieli na początku swój projekt Tubaloy, który w 1943 roku został połączony z amerykańskim projektem Manhattan i bardzo intensywnie pracowali, przepływ informacji był naprawdę intensywny, dużo się działo. A potem Amerykanie zrobili już sobie swoje bomby i powiedzieli Brytyjczykom "a to pa, to nie" – po prostu odcięli ich od informacji. Brytyjczycy umarli z oburzenia, wcale im się nie dziwię. Całe to odcięcie zostało sformalizowane ostatecznie w 1946 roku – to była ustawa o energii atomowej, która określała obszar zastrzeżonych danych, przestających być przekazywane sojusznikom, czyli tak naprawdę głównie Wielkiej Brytanii.

Ola: To była ustawa przeciw Wielkiej Brytanii.

Piotr: Tak to odebrano. Było tam bardzo dużo wątków, to w ogóle jest świetna opowieść, której teraz nie będziemy snuli, bo jak komuś bardzo zależy, można sobie o tej ustawie przeczytać. Oni tam podpisywali zobowiązania, potem udawali, że nic o nich nie wiedzą, w ogóle cuda na kiju. Była obraza, żal i pretensje, bo w 1943 roku, jak dogadywano się w kwestii połączenia tych projektów, była mowa, że będzie powojenna współpraca przy rozwoju techniki jądrowej, aż nagle okazało się, że krótko rzecz ujmując, Amerykanie Brytyjczyków wykorzystali i porzucili, bo nie da się tego inaczej nazwać.

Ola: To dosyć powszechna praktyka w polityce międzynarodowej.

Piotr: Trudno mieć złudzenia, ale zabolało, zwłaszcza że oni tak się czuli, że to w sumie jeden naród, chociaż Amerykanie im wyraźnie powiedzieli, że nie. Polecamy Hamiltona. W tej sytuacji brytyjski rząd zdecydował, że uruchamia własne badania nad bronią jądrową. To był trudny moment dla Wielkiej Brytanii, bo wtedy właściwie zdawali sobie sprawę, że przestają być tym światowym mocarstwem. Nie tak, że z dnia na dzień, ale ich pozycja bardzo słabła, pojawiały się nowe mocarstwa. Przypieczętowywało to fakt, że nie mieli superbroni, którą dysponowały Stany Zjednoczone, jak się wkrótce okazało, i Związek Radziecki. To powodowało, że jeszcze bardziej nie byli mocarstwem, więc po prostu musieli mieć takie bomby i koniec.

Ola: Kłopot polegał na tym, że Wielka Brytania nie miała dostępu do plutonu. Ładunki jądrowe, nie termojądrowe, można było przygotować na dwa sposoby. Pierwszy to bomba uranowa oparta na izotopie uranu 235. Taka bomba wymaga dużej ilości izotopu – masa krytyczna kuli uranu wynosi 52 kilogramy, to naprawdę ogromna ilość. Uzyskanie tego izotopu wymaga oczyszczenia bardzo dużych ilości naturalnie występującego uranu, w którym większość stanowi izotop 238. Jest to i trudne, i pracochłonne, i czasochłonne. Bombą uranową była ta, która została zrzucona przez Amerykanów na Hiroszimę. Drugi rodzaj to bomba plutonowa, taka jaka wybuchła nad Nagasaki. Tu z kolei reakcji ulega pluton, którego potrzeba mniej – w przypadku kuli masa krytyczna to tylko 10 kilogramów. Tylko, a może aż. Ostatecznie rząd brytyjski podjął decyzję o budowie bomby plutonowej, uznając, że łatwiej będzie wyprodukować samodzielnie pluton, niż uruchomić system oczyszczania uranu.

Piotr: I żeby ten pluton uzyskać, zdecydowano się na budowę dwóch stosów atomowych. Stosy to, można powiedzieć, bardzo wczesna, prymitywna wersja reaktorów. Zbudowano je w pobliżu wsi Seascale i nazywały się Windscale I i Windscale II. Krótkie wyjaśnienie: reaktor, nawet taki bardzo prosty stos jak Windscale, potrzebuje moderatora, czyli substancji, która spowalnia neutrony, żeby się nie odbijały jak szalone od jąder atomowych, tylko żeby jak już w nie uderzają, powodowały rozszczepienie. Są też w tym zestawie pręty kontrolne z materiału, który neutrony pochłania – z jednej strony spowalniamy neutrony, żeby podtrzymywały reakcję, a z drugiej mamy pręty, które można wsunąć do środka reaktora, żeby pochłaniały część neutronów i regulowały tempo rozszczepiania. To wszystko okrywa się czymś, co nazywa się osłoną biologiczną, bo chroni przed promieniowaniem z wnętrza stosu – to jej główne zastosowanie. Oba stosy Windscale miały taką samą konstrukcję: betonowa osłona biologiczna, wewnątrz blok grafitu pełniący rolę moderatora, a w graficie pionowe kanały z prętami kontrolnymi i poziome kanały, w których umieszczono kapsuły z uranem zapewniające chłodzenie całego reaktora.

Ola: Chłodzenie – to jest ta kluczowa sprawa. Brytyjczycy zdecydowali się na rozwiązanie dosyć nietypowe, którego potem już nikt nigdy nie zastosował. Materiał rozszczepialny w reaktorze grzeje się, i to bardzo, a żeby cały reaktor utrzymać w kupie, trzeba go chłodzić. We współczesnych elektrowniach jądrowych stosuje się dwa obiegi chłodziwa, gdzie jeden nie spotyka się bezpośrednio z drugim, co minimalizuje niebezpieczeństwo skażenia. We wczesnych, prymitywnych reaktorach stosowano najprostsze rozwiązania. Amerykanie zdecydowali się na użycie wody, która przepływała przez stos, ochładzając go – niezłe rozwiązanie, ale mające jedną wadę: woda sama nie popłynie, trzeba ją pompować, a to nie może nawalić, bo jak nawali i zabraknie chłodzenia, to stos raz, dwa się przegrzeje, stopi, zapali i zniszczy. W USA, gdzie wolnego miejsca nie brakuje, urządzono system ewakuacyjny, który w razie awarii układu chłodzenia umożliwiał obsłudze szybką ucieczkę na odległość kilkudziesięciu kilometrów, a sam reaktor w razie awarii wskazał tylko niezamieszkany, odległy teren. Brytyjczycy nie mieli tego komfortu, bo ich instalacja znajdowała się w pobliżu wiosek. Dlatego zdecydowali się na pozornie bezpieczniejsze rozwiązanie – uznali, że woda to woda: jest albo jej nie ma. Jak działa system pompowania, to woda akurat jest, ale jeśli on nawali, wody zabraknie.

Piotr: A tymczasem powietrze jest cały czas, i w dodatku nie trzeba się specjalnie starać, żeby samo przez stos przepływało, bo wystarczy wykorzystać tę samą zasadę, która działa w przypadku pieca: gorące powietrze unosi się, więc gdy odprowadza się je przez wysoki komin, na dole jest zasysane świeże – stara, dobra konwekcja, dokładnie jak w piecu. Brytyjscy specjaliści uznali, że ten system jest lepszy, bo nie ma ryzyka, że wyłączą się pompy albo rozszczelni się układ i woda chłodząca przestanie płynąć – powietrze będzie chłodziło tak czy inaczej. To brzmi logicznie. Jeszcze żeby to usprawnić, zastosowano wentylatory, które nawiewały powietrze do stosu, ale nawet gdyby zabrakło prądu, system chłodzenia powinien nadal działać na zasadzie konwekcji. I działał. Co prawda w czasie budowy znalazł się jeden upierdliwiec – nazywał się John Cockcroft.

Ola: Nie wiem, czy byłby zachwycony, że go tak nazywasz.

Piotr: Nie mówili o nim dobrze.

Ola: Dodajmy, że to brytyjski fizyk i późniejszy noblista.

Piotr: Tak, późniejszy.

Ola: Piotruś mówi o nim "upierdliwiec".

Piotr: Tak go nazywam, za tymi, którzy tam go tak nazywali. Stwierdził, że gdyby któraś z kapsuł z paliwem pękła, ciąg powietrza uniósłby ten radioaktywny materiał w górę ogromnego komina – a komin miał ponad 100 metrów – i rozrzuciłby po okolicy, wywołując skażenia. Cockcroft, biorąc to pod uwagę, praktycznie wymusił zainstalowanie filtrów, które wyłapywałyby takie zanieczyszczenie. I naprawdę nikt go tam nie lubił. Problem polegał na tym, że nikt wcześniej nie pomyślał o takim zabezpieczeniu, więc decyzję o budowie filtrów podjęto już w trakcie budowy. Kominy miały już ponad 20 metrów wysokości, więc nie dało się zrobić rzeczy najprostszej, czyli zainstalować filtrów u podstawy komina. Opracowano więc bardzo skomplikowany projekt budowy filtrów na ziemi i wciągnięcia ich na gotowe kominy. To spowodowało spore opóźnienie i duże koszty. Kominy przestały wyglądać jak ładne, smukłe kominy – wyglądały jak komin z klockiem. Można łatwo znaleźć te zdjęcia, pewnie gdzieś w opisie odcinka je załączymy.

Ola: Rozumiem, że brytyjski zmysł estetyczny czuł się tym porażony.

Piotr: Myślę, że tak. Jak zaprojektowałaś piękny komin, a tu nagle na ten komin ktoś ci stawia klocek, to nie jest najlepiej na to patrzeć. Nie pokochano tego pomysłu, a te dziwne filtry na kominach zaczęto nazywać "głupotą Cockcrofta". Ta nazwa utrzymywała się dość długo – od 1950 roku, kiedy system ruszył, aż do 1957 roku, bo potem już nikt się z tą nazwą nie wychylał.

Ola: Brytyjczycy, jak już mówiliśmy, zostali przez Amerykanów odcięci od informacji. Nie wiedzieli więc o wielu sprawach, w tym o efekcie Wignera. To zjawisko, odkryte przez późniejszego noblistę Eugene'a Wignera, polegało na tym, że grafit poddawany działaniu szybkich neutronów, które miał właśnie spowalniać, zmienia nieco swoją strukturę i gromadzi stopniowo część energii niesionej przez te neutrony. Energia ta może być potem wyzwalana w nagłych zrywach, powodując niespodziewany, mocny wzrost temperatury grafitowego bloku.

Piotr: Brytyjski personel pracujący przy tych stosach nie znał teorii, bo to była tajemnica, ale niestety poznał praktykę. Zorientowali się, że coś takiego się dzieje, bo stos, zwłaszcza ten z numerem pierwszym, potrafił nagle rozgrzewać się bez żadnego wyraźnego powodu, ponad oczekiwaną temperaturę. Odkryto, że można temu zapobiegać, nagrzewając co jakiś czas blok grafitowy do wysokiej temperatury – powodowało to rozluźnienie struktury atomowej i kontrolowane wyzwolenie zgromadzonej energii. Te procedury wprowadzono już w trakcie działania stosów, bo nikt wcześniej nie spodziewał się takich problemów.

Ola: W Ameryce wiedzieli, ale nie powiedzieli.

Piotr: Amerykanin wiedział, a nie powiedział.

Ola: Dziękuję, że to ty teraz to powiedziałeś.

Piotr: Co gorsza, robiono to na oko, bo to działało, więc co jakiś czas to stosowano – nie do końca nawet wiedziano dlaczego działa, ale działało, to robiono. Ten brak przepływu informacji między naukowcami sprawił, że Brytyjczycy nie wiedzieli, że takie wyżarzanie – polegające na nagrzewaniu grafitu do 250 stopni Celsjusza – nie załatwia w pełni sprawy. Struktura grafitu nie powracała całkiem do luźnego stanu, wciąż pozostawała tam część tej energii neutronów.

Ola: To niestety musiało walnąć i walnęło. 7 października 1957 roku rozpoczęto kolejny cykl wyżarzania grafitu, mający zlikwidować efekt Wignera. Okazało się, że po przeprowadzeniu procesu czujniki w jednym z kanałów paliwowych nadal rejestrowały podwyższoną temperaturę – dokładnie to, o czym mówił Piotrek, a oni o tym nie wiedzieli. Zarządzono więc powtórzenie procesu: rozgrzano stos, ograniczając przepływ powietrza, a potem rozpoczęto jego chłodzenie. Tylko że coś poszło bardzo nie tak – jeden ze wskaźników temperatury rejestrował jej ciągły wzrost aż do 400 stopni Celsjusza, a przypomnijmy, wyżarzanie odbywało się w 250 stopniach. Zwiększono więc przepływ powietrza, zwiększając obroty wentylatorów, ale i to nie pomogło.

Piotr: Równocześnie zarejestrowano pojawienie się w kominie promieniowania. To już się zdarzało, bo kapsuły z paliwem uranowym czasem pękały. Tym razem jednak operatorzy nie wiedzieli, że uran nie tylko wydostał się z kapsuły, ale też się zapalił, a zwiększenie nadmuchu powietrza dostarczyło mu tylko więcej tlenu. Zauważono, że z komina wydobywa się wyraźny dym, czego wcześniej nie było, a w reaktorze ogień rozprzestrzeniał się na kolejne kanały z paliwem. Próbowano najpierw zbadać stos z bezpiecznej odległości specjalnym skanerem, który oczywiście nie zadziałał.

Ola: Bo to jest złośliwość rzeczy martwych – kiedy są awarie, to zazwyczaj wiele instrumentów pomiarowych nie działa.

Piotr: Tak się składa. Dlatego otwarto jeden z wlotów inspekcyjnych. Trzeba było to zrobić bardzo ostrożnie, bo to dosłownie zajrzenie do wnętrza działającego reaktora jądrowego. Okazało się, że wnętrze jest rozpalone do czerwoności.

Ola: W związku z tym wezwano zastępcę szefa całego zakładu, [? niepewne: Toma Tłochi]. Znajdował się akurat w domu, z rodziną chorą na grypę. Odebrawszy telefon, kazał rodzinie pozamykać okna i nie wychodzić, a sam pojechał do Windscale. Na miejscu zdecydował, że trzeba przeprowadzić inspekcję obudowy reaktora – szacunek mu się należy, nie wysłał podwładnych, tylko sam ubrał się w strój ochronny i z aparatem do oddychania ruszył badać konstrukcję. Okazało się, że tył reaktora jest tak nagrzany, że świeci matowym, czerwonym światłem. [? niepewne: Tłochi] jeszcze kilkukrotnie przeprowadzał samodzielnie podobne inspekcje. Operatorzy zrozumieli, że trwa pożar i że rozpoczął się on już dawno, prawdopodobnie podczas pierwszego z dwóch wyżarzeń, bo na to wskazywała temperatura nagrzanego tyłu reaktora.

Piotr: To był 10 października 1957 roku, mieliśmy całkiem niedawno 66. rocznicę. Płonął stos jądrowy i właściwie nikt nie wiedział, co robić – nie było takich procedur, bo takie wypadki się po prostu nie zdarzały, nie znano też za bardzo teorii. Nie wiadomo było, co dzieje się w środku, nie wiadomo, jak reagować. Nie dało się tego schłodzić, bo zwiększenie przepływu powietrza tylko podsycało pożar. Próbowano usunąć kapsuły z uranem z wnętrza reaktora, bo stwierdzono, że trzeba pozbyć się tego radioaktywnego materiału, żeby reaktor się nie nagrzewał. Kapsuły już się rozpadły – ten pożar już spowodował ich rozpad. Udało się jakiś fragment wypchnąć, ale to roztopione paliwo miało ponad 1100 stopni Celsjusza i rozlało się już wewnątrz reaktora. Próbowano wykorzystać płynny dwutlenek węgla, który był na terenie zakładu potrzebny do czegoś zupełnie innego, ale nie było jak go doprowadzić – próbowano podłączyć jakąś rurkę, ale przez taką rurkę można sobie drinki pić, a nie wpompować tyle dwutlenku węgla, żeby zrobiło to jakąś różnicę przy takiej temperaturze. Pożar trwał. 11 października rano płonęło już 11 ton uranu, a temperatura wewnątrz wynosiła 1300 stopni Celsjusza. To oznaczało, że obudowa biologiczna, o której wspominaliśmy wcześniej, grozi zawaleniem, a to byłoby naprawdę gigantyczne skażenie.

Ola: W obliczu tej sytuacji podjęto dramatyczną i bardzo ryzykowną decyzję o zalaniu reaktora wodą. Ryzyko wynikało z tego, że w tak wysokiej temperaturze woda w kontakcie z rozgrzanym metalem rozpada się na wodór i tlen, a one tworzą wybuchową mieszankę – istniało realne ryzyko wybuchu, który rozerwie cały stos. Podciągnięto kilkanaście węży strażackich i podłączono je do reaktora. W budynku został tylko [? niepewne: Tłochi] i szef straży pożarnej. Odcięto też dostęp powietrza do wnętrza stosu i ostatecznie wypełniono reaktor wodą do wysokości około metra ponad poziom rdzenia. Było to ryzykowne, ale bezpośrednia obserwacja wnętrza stosu pokazała, że płomienie się zmniejszyły, a potem zniknęły. Pożar udało się w ten sposób szczęśliwie ugasić.

Piotr: Już nikt nie nazywał filtrów na kominach "głupotą Cockcrofta". Okazało się, że zatrzymały one około 95% radioaktywnego pyłu, który bez tego rozprzestrzeniłby się po okolicy i zamienił sporą część północnej Anglii w teren całkowicie skażony – spotykałem się nawet z określeniem "pustynia atomowa". Bez tych filtrów rozmiary skażenia byłyby ogromne. W porównaniu z Czarnobylem te ilości są stosunkowo niewielkie, ale do czasu wypadku w Three Mile Island w 1979 roku był to najpoważniejszy incydent związany z energią jądrową. Uwolnione zostało około 740 terabekereli jodu-131. Ma on krótki okres półtrwania, ale bardzo łatwo trafia do tarczycy – to właśnie z tego powodu w 1986 roku piliśmy ten "pyszny" płyn Lugola. Ciekawe, kto jeszcze pamięta te czasy – my pamiętamy, było obrzydliwe. Uwolniono też 12 tysięcy terabekereli ksenonu-133, który ma ponad 14-letni okres półrozpadu. Rząd brytyjski postanowił całą sprawę ukryć – chodziło głównie o to, żeby o wpadce nie dowiedzieli się Amerykanie, bo bano się, że spowoduje to utratę zaufania do Wielkiej Brytanii i uniemożliwi współpracę w kwestii energii jądrowej.

Ola: Amerykanie brali to wcześniej pod uwagę.

Piotr: Zaniżono znacząco szacunki dotyczące skażenia. Ukryto między innymi to, że do środowiska dostała się niewielka, ale już znacząco niebezpieczna ilość polonu-210, supertoksycznego – jak ktoś pamięta, Rosjanie używają tego do trucia swoich wrogów. A ponieważ w mleku krowim wykryto istotne ilości radioaktywnego jodu, przez miesiąc całe mleko z obszaru 500 km² przejmowano, potem rozcieńczono je tysiąckrotnie i wylano do morza.

Ola: Raporty dotyczące tego wypadku były cenzurowane. Nawet po ujawnieniu całości informacji, co nastąpiło w latach 80., bardzo trudno ocenić faktyczny wpływ na zdrowie mieszkańców okolic. Według teoretycznych wyliczeń szacowano, że skażenie może w perspektywie 40-50 lat przyczynić się do około 100 zgonów i 10 wad dziedzicznych. Późniejsze oceny podniosły te szacunki do 100-240 zgonów. To jednak teoria, oparta na późniejszych ocenach i wiedzy epidemiologicznej.

Piotr: Tak, bo to się tak naprawdę statystycznie wylicza. Podobne rzeczy próbowano robić przy okazji Czarnobyla, stąd czasami można trafić na jakieś alarmująco wysokie liczby, które właściwie nie znajdują potwierdzenia później w wynikach badań, tylko są oparte na takiej czystej statystyce.

Ola: Gdy w 2010 roku przeprowadzono badania pracowników zaangażowanych bezpośrednio w akcję oczyszczania terenu Windscale, a więc osób najbardziej narażonych na napromieniowanie, nie odnotowano żadnych skutków skażenia. Najbardziej narażający się podczas akcji gaśniczej [? niepewne: Tom Tłochi/Tuochi], wiceszef zakładów, dożył aż 90 lat i zmarł w 2008 roku bez żadnego związku z napromieniowaniem.

Piotr: A sam reaktor Windscale 1? Przede wszystkim osłona biologiczna przetrwała, to już wiemy. Z reaktora wydobyto później tyle materiału radioaktywnego, ile się dało. Zamknięto też Windscale 2, uznawszy, że jest zbyt niebezpieczny, mimo że nic się z nim nie stało – ta konstrukcja wyraźnie pokazała słabość całej koncepcji. Od lat 80. prowadzona jest stopniowa rozbiórka obu stosów. W przypadku tego z numerem 2 to czysto inżynieryjne wyzwania, natomiast jedynka, gdzie była awaria, to wciąż ryzyko skażenia. Tam w 2003 roku zdarzył się podczas rozbiórki wypadek śmiertelny, w żaden sposób niezwiązany z promieniowaniem, ale prace wstrzymano. Po 2014 roku usunięto słynne filtry – to wymagało budowy specjalnego dźwigu. Bardzo ostrożnie cięto to wszystko i opuszczano na ziemię, prowadzili to ludzie odpowiednio zabezpieczeni przed skażeniem, część prac wykonano przy użyciu robota. Pamiętajmy, że te filtry wychwyciły sporą część radioaktywnych substancji. Obecne plany zakładają, że ostateczna rozbiórka skażonego stosu nastąpi po roku 2040. To zrozumiałe, bo teren w pobliżu dawnych reaktorów jest nadal wykorzystywany przez Urząd Energii Atomowej Zjednoczonego Królestwa – powstał tam ogromny zakład, prowadzone są prace związane z wytwarzaniem energii, ale też ze składowaniem odpadów. To był ostatni raz, kiedy ktoś wpadł na pomysł zbudowania reaktora chłodzonego powietrzem. W czerwcu 1958 roku USA poluzowały swoje przepisy i wznowiły wymianę wiedzy z Wielką Brytanią.

Ola: Na Facebooku… to teraz nowoczesne urządzenie.

Piotr: Bardzo nowoczesne, już mało kto z tego korzysta. Są też inne media społecznościowe, ale można na przykład siedzieć przy stole i powiedzieć: słucham takiego super podcastu.

Ola: Gdzie ludzie mają takie wspaniałe głosy. Głos kobiecy bardzo się różni od głosu męskiego.

Piotr: Ale lecimy dalej.

0:33:03 Katastrofa radzieckiego okrętu K-19 Posłuchaj

Ola: Pozostajemy w czasach zimnej wojny. Mamy rok 1959.

Piotr: Chwilę później.

Ola: Teraz będzie historia okrętu K-19. To był pierwszy radziecki okręt podwodny z napędem jądrowym, który przenosił pociski balistyczne – takie, które poruszają się po krzywej balistycznej, wykorzystując najpierw napęd rakietowy, a później też ziemską grawitację, i mogą przenosić na duże odległości broń jądrową.

Piotr: Czyli lecą w górę, lecą, a potem przestają się napędzać i spadają po krzywej balistycznej – V1 leciały na Londyn tą metodą. Pozwala to osiągać duże odległości.

Ola: Pojawił się więc pierwszy radziecki okręt podwodny, który mógł takie pociski wystrzeliwać. K-19 nie tylko z tego powodu zasłynął – był bardziej znany z tego, że był jednym z najbardziej pechowych okrętów podwodnych na świecie, obarczonym chyba największą liczbą błędów konstrukcyjnych, jakie można było popełnić. Wynikało to z dużego pośpiechu narzuconego przez władze – trwał wyścig zbrojeń, trzeba było zdążyć z różnymi rzeczami przed Amerykanami. Radzieckie dowództwo bardzo chciało wyprzedzić Amerykanów, ponieważ w tym samym czasie Stany Zjednoczone uruchamiały budowę atomowych okrętów podwodnych przenoszących, a jakże, pociski balistyczne. Pierwszy z tych amerykańskich okrętów został zwodowany w czerwcu 1959 roku. Rosjanie poszli na rekord i większość prac nad swoim pierwszym atomowym okrętem podwodnym, przenoszącym pociski balistyczne, postanowili zamknąć w okresie sześciu miesięcy. Aby zaoszczędzić czas, konstruktorzy zrezygnowali z opracowania projektu wstępnego jednostki – przypominam, że pracowali nad prototypem okrętu podwodnego.

Piotr: Skorzystali co prawda z istniejącego wcześniej projektu okrętów typu 629, według klasyfikacji NATO nazywanego Golf, ale główna modyfikacja była naprawdę poważna – wprowadzili nowy napęd, zapewniany przez dwa reaktory atomowe korzystające ze wzbogaconego uranu. Oprócz wyrzutni torped na pokładzie K-19 były też trzy wyrzutnie pocisków balistycznych, mogące przenieść megatonowe, czyli niemałe, głowice nuklearne na odległość nawet 600 km – podpływamy w miarę w pobliże celu, odpalamy, pozornie rozsądne podejście. Ale niestety tak wielki pośpiech i projekt o tak ogromnym znaczeniu wymagał zaangażowania naprawdę doświadczonego zespołu budowniczych. Tymczasem budowę okrętu zlecono stoczni w Siewierodwińsku, gdzie nie przeszkolono odpowiednio robotników – ich zadaniem było przede wszystkim wyrobienie normy, a systemu kontroli jakości tam nie było.

Ola: A przesądni marynarze stwierdzili, że nad okrętem zawisł zły omen już w czasie chrztu, kiedy o burtę okrętu nie rozbiła się butelka szampana.

Piotr: Szampana sowiecko-igristoje.

Ola: A potem było już tylko gorzej. Główny konstruktor okrętu narzekał, że generatory pary i kondensatory przeciekały, a większość usterek dotyczyła kluczowego dla jednostki napędu atomowego. Budowę okrętu ukończono w listopadzie 1960 roku, a już w lutym 1961 nastąpiła pierwsza awaria – K-19 nie mógł wyjść z portu z powodu nagłej utraty ciśnienia wody w obiegu reaktora.

Piotr: Chłodzenie reaktora, jak już mówiliśmy, czy to pierwotne, czy wtórne, to dość zasadnicza sprawa.

Ola: W lipcu tego samego roku miała miejsce najpoważniejsza w historii awaria K-19. Okręt znajdował się akurat na głębokości 200 metrów, kiedy z powodu nieszczelności doszło do dużego wycieku z obiegu chłodzenia reaktora. Kiedy spadło ciśnienie w reaktorze, chłodziwo zaczęło wrzeć. Reaktor automatycznie się wyłączył, ale jak pamiętamy chociażby z historii Three Mile Island, rdzeń nadal się grzeje, grożąc stopieniem.

Piotr: Co na okręcie podwodnym nie jest miłą perspektywą.

Ola: Absolutnie nie jest. Jednocześnie przez nieszczelność ucieka skażona radioaktywnie para wodna i gromadzi się w przedziale reaktora, gdzie temperatura sięga już 140 stopni Celsjusza. Okrętowi grozi więc stopienie rdzenia i eksplozja. Gdyby jakimś cudem ktoś z załogi przeżył tę eksplozję, zapewne stanąłby przed sądem wojennym, bo wybuch tego typu w pobliżu Grenlandii, gdzie to się odbywało, zostałby zapewne uznany za prowokację. Do czego mogłoby dojść jeszcze? Na przykład mogłyby zostać odpalone te głowice.

Piotr: Trudno przewidzieć. Prawdopodobnie te głowice jądrowe same by nie wybuchły, bo są tam rozmaite zabezpieczenia, ale to radziecka konstrukcja, więc kto wie, co by było. Tak czy inaczej mogłoby to zostać uznane za zdarzenie o bardzo dużym znaczeniu i mogłoby nawet zainicjować jakiś konflikt międzynarodowy.

Ola: Mogłyby polecieć na Moskwę odwetowe zachodnie pociski nuklearne. Stawka była więc ogromna.

Piotr: Załoga wykazała się naprawdę ogromną pomysłowością w tej niemal beznadziejnej sytuacji – wymyśliła sposób przebudowania systemu chłodzenia reaktora, żeby zasilić go zapasami wody pitnej.

Ola: Tej, która znajdowała się na pokładzie.

Piotr: Żeby to zrobić, trzeba było przyspawać nową rurę do systemu chłodzenia, co kapitan K-19 zlecił sekcji inżynieryjnej. Dla ośmiu członków załogi oznaczało to pracę w skażonym pomieszczeniu, w bardzo wysokiej temperaturze. Mężczyźni wchodzili na zmianę na 5-10 minut do komory, gdzie pracował reaktor, i pracowali stojąc w skażonej radiacyjnie wodzie. Dość ekstremalnie. Wpompowanie wody do systemu chłodzenia na szczęście przyniosło skutek – załodze udało się obniżyć temperaturę rdzenia, ale koszt tego był naprawdę straszny. Ośmiu ludzi pracujących bezpośrednio w pomieszczeniu reaktora otrzymało śmiertelne dawki promieniowania i zapadło na ciężką, ostrą chorobę popromienną. Trzech z nich zmarło w ciągu sześciu dni, pozostałych pięciu w ciągu kolejnych dwóch tygodni. I to nie była lekka śmierć – skutki ostrej choroby popromiennej jeszcze omówimy przy okazji wypadku w zakładach Tokaimura, więc teraz nie będziemy wchodzili w szczegóły.

Ola: Ale to nie wszystko, co się tam wydarzyło. System wentylacyjny zassał radioaktywną parę, która uwolniła się z reaktora, wskutek czego napromieniowana została praktycznie cała 139-osobowa załoga i większość okrętu. 14 lub 15 – nie znalazłam jednoznacznej liczby – kolejnych marynarzy zmarło w ciągu dwóch lat, a wielu pozostałych doznało trwałego uszczerbku na zdrowiu. Z powodu śmierci ponad 20 marynarzy okręt K-19 zyskał nieoficjalny przydomek "Hiroszima". Załogę, która pozostała przy życiu, uratował inny radziecki okręt podwodny, który odholował K-19 do portu. Amerykanie chcieli iść im na ratunek, ale Rosjanie odmówili.

Piotr: Nie zgodzili się, przecież.

Ola: Oczywiście, bo to był najtajniejszy z tajnych okrętów, jakie w ogóle tam pływały.

Piotr: To nie pierwszy raz, jak tak rozgrywają sprawy.

Ola: Dokładnie. K-19 został odholowany, w porcie okręt odkażono, a sekcję z przedziałem reaktora wymieniono. Za przyczynę wypadku uznano zaprószenie iskry podczas spawania w pobliżu nieosłoniętych przewodów systemu chłodzenia – ktoś spawał i iskra padła na nieosłonięte przewody. To oznacza, że wszystko odbywało się w skrajnie nieodpowiedzialnych warunkach.

Piotr: Jak zawsze. Zresztą, prawdę mówiąc, jakoś nie wierzę tradycyjnie rosyjskiemu podawaniu przyczyn jakiegoś zdarzenia. Przypominam, mamy odcinek, w którym mówimy o wypadkach w kosmosie i o dezinformacji, między innymi rosyjskiej, w kosmosie – jest tam mowa o tym, jak Rosjanie kombinowali i ściemniali przy rozszczelnieniu ich modułu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Ola: Tak, tak, tak. I jest jeszcze jedna możliwa przyczyna tego wypadku, bo to się wszystko tak rozmywa – nie wiadomo, o co chodziło. Możliwe, że wcześniej, podczas testów systemu chłodzenia reaktora, system ten został poddany zbyt wysokiemu ciśnieniu i stąd ta późniejsza awaria. Ale tak naprawdę można powiedzieć, że nic nie wiadomo.

Piotr: Zrobione na kolanie, byle jak, na szybko, i pewnie jeszcze musieli zdążyć na jakąś rocznicę, więc tak, to też tradycja. Nie był to zresztą koniec złej passy K-19, bo w 1969 roku zderzył się na Morzu Barentsa ze śledzącym go amerykańskim okrętem podwodnym.

Ola: To niezła akcja – jeden okręt śledzi drugi i oba są tak tajne i tak ciche, że się zderzają ze sobą na środku morza.

Piotr: Cudownie. Ta kolizja nie była śmiertelnie niebezpieczna, ale obie jednostki zostały uszkodzone. W lutym 1972 roku na okręcie wybuchł niebezpieczny pożar – K-19 zdołał się wynurzyć na powierzchnię, ale zginęło wskutek pożaru 30 członków załogi (niektóre źródła podają, że [? niepewne: 302]). To naprawdę okręt-trumna. Pożar na okręcie podwodnym to jedna z najgorszych rzeczy, jakie można sobie wyobrazić. Pod koniec 1972 roku wybuchł tam kolejny pożar, ale tym razem został skutecznie ugaszony i żadnych ofiar nie było.

Ola: A w 2006 roku, już zamykając tę historię, były prezydent Związku Radzieckiego Michaił Gorbaczow zaproponował norweskiemu komitetowi noblowskiemu, żeby załoga K-19 została nominowana do Pokojowej Nagrody Nobla za swoje działania w 1961 roku – bo dzięki niej świat mógł uniknąć wojny jądrowej.

Piotr: Jeszcze tylko dodam, że w 2002 roku powstał film "K-19: The Widowmaker". Grają w nim Harrison Ford i Liam Neeson. Myśmy chyba ten film widzieli – a właśnie, reżyserowała go Kathryn Bigelow, jedna z naszych najulubieńszych reżyserek. Ty twierdzisz, że myśmy to widzieli, ja tego nie pamiętam.

Ola: Być może ja to sama widziałam.

Piotr: A może sama widziałaś? No jak to sama, beze mnie? Jak mogłaś? No, w każdym razie sygnalizujemy, że jest taki film i chyba ma nawet niezłą ocenę, jak patrzyłem na IMDb i w innych miejscach, więc pewnie warto go obejrzeć.

0:45:57 Wypadek krytycznościowy w zakładach Tokaimura Posłuchaj

Piotr: No tak, to był prototypowy okręt, tam były pierwsze stosy… różne dziwne rozwiązania. Ale teraz przeskakujemy do czasów już jak najbardziej współczesnych – będziemy mówili o 1999 roku. W Tokaimurze były dwa wypadki.

Ola: W Tokaimurze, bo właśnie będziemy mówili o wypadku w zakładach Tokaimura w Japonii.

Piotr: No właśnie, skąd wiedziałaś. W Tokaimurze były dwa wypadki – jeden w 1997, drugi w 1999. Oba miały w sumie podobne przyczyny: zaniedbanie, lekceważenie zasad bezpieczeństwa, szemrane procedury. My skupimy się na tym bardziej dramatycznym wypadku – 30 września 1999 roku.

Ola: Wypadek ten zdarzył się podczas procedury wzbogacania paliwa uranowego przeznaczonego do eksperymentalnego reaktora [? niepewne: Jojo], który nadal zresztą działa. Teoretycznie jest to wieloetapowy i dobrze zaplanowany proces – mówię "teoretycznie", bo firma prowadząca wówczas zakład w Tokaimurze, Japan Nuclear Fuel Conversion Co., miała już wcześniej spore problemy z bezpieczeństwem.

Piotr: Tak, jej skrót to JCO, jeszcze się będzie pojawiał.

Ola: Tym razem wszyscy się śpieszyli, podobnie jak w przypadku K-19. Zakład przetwarzania paliwa jądrowego miał zwyczajnie za dużo roboty i bał się utraty zysków, a przełożeni naciskali, by przyspieszyć i uprościć część procedur. Jak wiadomo, to zawsze przynosi dobre skutki. Powiedzmy sobie szczerze, w przypadku pracy z materiałami rozszczepialnymi nie jest to najszczęśliwszy pomysł.

Piotr: Miało to działać tak, że żeby uzyskać wzbogacone paliwo, należało stopniowo dodawać do kwasu azotowego rozpuszczony tlenek uranu. Powstawał wtedy azotan uranylu, a mieszanina była następnie przenoszona do zbiornika, w którym oddzielano osad – to on był pożądanym produktem. Wiele elementów tego procesu było bardzo istotnych. Zbiornik, w którym gromadziła się mieszanina, powinien mieć odpowiedni kształt, zapobiegający powstawaniu masy krytycznej.

Ola: Mówi się, że kula to kształt idealny.

Piotr: Tak, do wielu celów kula to kształt idealny, na przykład do robienia bomb jądrowych – bo im bliżej jesteśmy kształtu kuli, tym mniejsza jest masa potrzebna do osiągnięcia krytyczności. Polega to na tym, że wtedy atomy składające się na materiał rozszczepialny są bliżej siebie, więc neutrony powstające w wyniku rozszczepień mają większe szanse trafienia w inne jądro atomowe. Im bardziej materiał jest rozproszony, tym bardziej neutrony mają tendencję do uciekania. Jeżeli chcemy zrobić bombę, staramy się całą masę materiału rozszczepialnego zgromadzić w kształcie kuli, żeby jak najbardziej na siebie oddziaływała. Natomiast jeżeli chcemy zrobić coś bezpiecznego, jak najdalszego od bomby, staramy się odejść od kuli – dobrym kształtem do gromadzenia większej ilości materiału rozszczepialnego, tak żeby nie osiągał krytyczności, jest zbiornik płaski. Zamiast zbiornika w kształcie garnka staramy się rozproszyć materiał po blasze, dzięki czemu jesteśmy dalecy od osiągnięcia poziomu krytycznego. Dla wyjaśnienia – nie chodzi tu o wybuch jądrowy jak w bombie, bo w takim paliwie, nawet wzbogacanym, jest znacznie za mało uranu będącego celem wzbogacania, ale i tak może rozpocząć się reakcja niekontrolowana. To jest to ryzyko, które zawsze zachodzi, stąd wszystkie te procedury bezpieczeństwa. Częścią tych procedur było to, że nie można zbyt dużo materiału rozszczepialnego zgromadzić naraz w jednym pojemniku, tylko mieszać go po trochu – wyliczono, że maksymalnie 2,4 kg naraz może się znaleźć w zbiorniku, mieszamy, odprowadzamy, wprowadzamy kolejną porcję i tak dalej. Ten pośpiech i problem z tak zwaną kulturą bezpieczeństwa w pracy w Japonii spowodował jednak pominięcie części tych procedur.

Ola: To się chyba bardzo zmieniło, prawda?

Piotr: Zmieniło się, chociaż może nie aż tak bardzo, jakbyśmy oczekiwali. Wtedy bardzo się przestraszyli. Chodziło głównie o to, że – absolutnie nie jestem specjalistą od kultury japońskiej i nie chcę się w ten sposób wypowiadać, ale z tego, co czytałem, dużym problemem jest to, że ludzie nie czują się dobrze, zgłaszając przełożonym, że coś jest problemem. Nie wypada zgłosić się do przełożonego i powiedzieć: to jest niebezpieczne, tego nie powinniśmy robić. W dużym uproszczeniu do tego się ten problem sprowadzał. Zamiast dodawać materiał do kwasu azotowego w niewielkich porcjach, pracownicy dostali polecenie przyspieszenia całości – i nie było to polecenie jednorazowe. Okazało się, że była to nielegalnie wprowadzona jeszcze cztery lata wcześniej procedura, zatwierdzona wewnątrz zakładu, ale absolutnie niezatwierdzona przez władze zajmujące się bezpieczeństwem materiałów rozszczepialnych. W ramach tych własnych procedur przygotowywano składniki w stalowych wiadrach, choć wszystko to powinno iść przez specjalny zbiornik.

Ola: To trochę przypomina K-19 i jego budowę.

Piotr: Tak, trochę tak. I właśnie dlatego podkreślałem, że dzieje się to w 1999 roku, nie w środku zimnej wojny, tylko w czasach naprawdę pokojowych. Brali te wiadra, mieszali w nich wszystko i wlewali do zbiornika przez lejek od góry. I to niestety była rewelacja – zamiast 2,4 kg naraz, w zbiorniku znalazło się ponad 16 kg, dokładnie 16,6 kg uranu. W dodatku zbiornik miał bardzo zły kształt – był walcem, takim, jak nam się zbiorniki kojarzą, więc nie dość, że było tam dużo za dużo materiału rozszczepialnego, to jeszcze materiał ten był w pewnym stopniu zbliżony do kształtu kuli, czyli skupiony w jednym bloku zamiast rozproszony po dużej powierzchni. To przyniosło bardzo konkretny efekt – o godzinie 10:35 rozpoczęła się nagle samopodtrzymująca się reakcja. Mieszanina osiągnęła stan krytyczności – neutrony wybijane w wyniku rozszczepienia z jąder zaczęły trafiać w inne jądra, a ich ilość była już na tyle duża, że zaczął zachodzić proces, który się nie zatrzymywał.

Ola: Stało się to w momencie, gdy w pomieszczeniu przebywało trzech pracowników. Był tam kierownik, Yutaka Yokokawa, który siedział przy komputerze 4 metry od zbiornika. Przy samym zbiorniku pracowali Hisashi Ouchi, który pochylał się i nalewał roztwór z wiadra, oraz Masato Shinohara, który trzymał lejek. Brzmi to jak zajęcia w kuchni, straszne.

Piotr: Tak, po prostu jak zajęcia z zajęć praktyczno-technicznych.

Ola: Nagle rozległ się głośny dźwięk i technicy zobaczyli błękitne światło. Dobrze się domyślacie – to było właśnie promieniowanie Czerenkowa.

Piotr: To promieniowanie emitowane, gdy naładowana cząstka porusza się w jakimś ośrodku materialnym z prędkością większą od prędkości fazowej światła w tym ośrodku. Brzmi absurdalnie, nie będę teraz wchodził w głębszą fizykę – link do opisu zjawiska znajdzie się w opisie odcinka. Generalnie chodzi o to, że światło może rozchodzić się z różnymi prędkościami w różnych ośrodkach, a ta prędkość fazowa to nie do końca ta prędkość światła, o której myślimy, więc dla uspokojenia – nikt nie przekracza nielegalnie prędkości światła. Ale promieniowanie Czerenkowa jest bardzo malownicze. W Polsce można je obserwować regularnie w reaktorze Maria, naszym jedynym reaktorze w Świerku pod Warszawą – są zdjęcia i wygląda to absolutnie przepięknie. Promieniowanie to może się pojawiać i w powietrzu, i w wodzie, i w innych ośrodkach.

Ola: Wracając do Tokaimury – u ludzi przebywających w pomieszczeniu, w którym odbywał się ten proces, pojawiły się dość typowe objawy: ból, gorąco, nudności i trudności z oddychaniem. Cała trójka natychmiast uciekła do pomieszczenia dekontaminacyjnego. Ouchi, który jak się potem okazało, otrzymał największą dawkę promieniowania, miał problemy z poruszaniem się już na tym etapie – był oszołomiony, zwymiotował. Technicy zostali zabrani do szpitala, a tymczasem reakcja w zbiorniku trwała przez cały czas, powodując emisję promieniowania gamma i neutronowego. Po 20 godzinach od wypadku spuszczono wodę otaczającą i chłodzącą zbiornik – ta woda spowalniała neutrony i podtrzymywała reakcję.

Piotr: Czyli pełniła funkcję moderatora. Nie po to tam była, ale w tym wypadku tak zadziałała.

Ola: Dodano też do zbiornika kwasu borowego, który wychwytuje neutrony, i reakcja została zatrzymana. W dniu wypadku zarządzono ewakuację najbliższej okolicy, a potem 300 tysięcy mieszkańców regionu poproszono o pozostanie w domach. Zarządzenie zniesiono dzień później – właściwie nic dramatycznego w okolicy się nie wydarzyło.

Piotr: To był wypadek związany z napromieniowaniem, a nie skażeniem. Powstało zjawisko, które wygenerowało bardzo dużą dawkę promieniowania, ale substancje radioaktywne nie wydostały się w istotnej ilości poza rejon zbiornika, nie rozniosły się po okolicy. Natomiast w momencie wypadku zadzwoniły wszystkie możliwe czujniki i alarmy, i po prostu nie wiadomo było jeszcze, co się dzieje – stąd zarządzenie ewakuacji, i stąd też szybkie jej anulowanie, gdy okazało się, że nie ma skażenia, tylko jednorazowe napromieniowanie.

0:58:22 Choroba popromienna: cierpienie i śmierć ofiar Posłuchaj

Ola: Ale poważne konsekwencje, bardzo poważne, ponieśli ludzie, którzy znajdowali się wtedy w tym pomieszczeniu. Dla dwóch techników okazały się dramatyczne. Hisashi Ouchi, który wlewał z wiadra te substancje, otrzymał gigantyczną dawkę 17 siwertów promieniowania – a dawka uznawana za śmiertelną wynosi około 7-8 siwertów. Nie jest ona określana jednoznacznie, bo bardzo wiele zależy od wydolności organizmu, systemu odpornościowego i tak dalej. Oficjalną miarą jest dawka, przy której połowa populacji umiera w ciągu 30 dni, a to jest około 3,5 siwerta.

Piotr: Przypominamy – tu było 17 siwertów.

Ola: Gigantyczna, absolutnie rekordowa dawka. Masato Shinohara, który trzymał lejek, otrzymał 10 siwertów, a siedzący dalej przy komputerze Yokokawa – 3 siwerty. Początkowo, jak zwykle w przypadku napromieniowania, niewiele wskazywało na to, jak poważny był stan chorych. Chcę tu wrzucić swoją uwagę – to miał być temat, którym ja się miałam zająć do tego podcastu, ale zaczęłam czytać materiały dotyczące tego, co się potem działo z tymi ludźmi, i po prostu nie wytrzymałam psychicznie. Można się natknąć w internecie na zdjęcia tych ludzi, właściwie tego, co z nich zostało, jeszcze żywych, i to mnie po prostu przerosło. Dziękuję Piotrkowi, że przejął to opowiadanie ode mnie, bo ja po prostu nie dawałam rady.

Piotr: Nie zamieszczamy linków do zdjęć. Jak ktoś chce, sam sobie znajdzie. Jest to makabryczne i osoby, które nie lubią takich obrazków, niech po prostu nie szukają.

Ola: Ja bardzo nie chciałam się na to natknąć, ale niestety przypadkowo się natknęłam, i uwierzcie mi, to nie jest ani miły, ani łatwy do zniesienia widok.

Piotr: Trzeba trochę wyjaśnić, dlaczego na początku, można powiedzieć, nic się nie działo – to specyfika działania choroby popromiennej. Skupmy się tu na ostrej chorobie popromiennej, tej, która najbardziej się nam z tym kojarzy – jest też przewlekła choroba popromienna, polegająca na tym, że przez długi czas dostaje się stosunkowo niewielkie dawki promieniowania, to osobna historia. Warto sobie uświadomić, co tak naprawdę dzieje się w organizmie w momencie, kiedy takie promieniowanie "strzeli". Przepraszam tu wszystkich fizyków, a szczególnie Darka Aksamita, który jest fizykiem specjalizującym się dokładnie w tym obszarze wiedzy, za wszelkie uproszczenia, których użyję. Ale najkrócej rzecz ujmując – promieniowanie to albo bardzo energetyczne cząstki, albo fale elektromagnetyczne, które mają na tyle dużą energię, że powodują rozerwanie wiązań atomowych w substancjach znajdujących się w organizmie. Zależnie od tego, jaka jest dawka, straty mogą być różne – mamy kilka postaci ostrej choroby popromiennej: subkliniczną, hematologiczną, jelitową, mózgową, enzymatyczną. To zależy od tego, ile promieniowania się dostało. Ale to, co się realnie dzieje, to przede wszystkim zmniejszenie lub praktycznie zlikwidowanie limfocytów, czyli białych krwinek odpowiadających za obronę organizmu – to pojawia się w każdej postaci. Jeżeli dawka jest mała, to jest to ograniczenie ilości limfocytów, jeżeli dawka jest duża, limfocyty praktycznie znikają w pewnym momencie. Następuje też uszkodzenie szpiku kostnego, który odpowiada za wytwarzanie składników krwi. Mamy też postać jelitową – to bardzo mocne objawy ze strony układu pokarmowego, wynikające z uszkodzenia błony śluzowej wyściełającej jelita: krwawe biegunki, bardzo poważne zaburzenia gospodarki wodno-elektrolitowej, bo razem z biegunkami pojawiają się wymioty, czyli duża utrata wody, a jelita nie zachowują takiej szczelności, jak powinny. Mamy postać mózgową – to już przy wysokich dawkach, charakterystyczna jest utrata przytomności, która wkrótce po napromieniowaniu wystąpiła właśnie u technika, który dostał większą dawkę. Tu problem polega na tym, że następuje uszkodzenie przewodnictwa nerwowego, zwłaszcza w synapsach, czyli tam, gdzie chemicznie przekazywany jest sygnał nerwowy. I mamy jeszcze postać enzymatyczną – to już ekstremalnie duże dawki, tu następuje praktycznie niemal natychmiastowa śmierć. Przypominam, mówimy o samym promieniowaniu jonizującym, nie o działaniu na przykład promieniowania podczerwonego. Ta postać enzymatyczna to z kolei rozwalenie bezpośrednio wiązań chemicznych utrzymujących białka enzymatyczne – cała chemia organizmu nagle przestaje funkcjonować, bo związki chemiczne zostają rozdrobnione.

Ola: I wydawałoby się, że coś takiego powinno spowodować bardzo szybką śmierć, prawda?

Piotr: To zależy od dawki. Oni nie otrzymali dawki, która wywołałaby śmierć natychmiastową – 17 siwertów to nie jest ta postać enzymatyczna, ta jest gdzieś powyżej 50 siwertów. Nie zbadano tego na ludziach, zbadano na zwierzętach – nieznane są przypadki, żeby ludzie otrzymali taką dawkę samego promieniowania jonizującego (to nie odnosi się do promieniowania cieplnego czy czegoś takiego, bo to inny mechanizm). Dlatego na początku nie ma wyraźnych objawów – dopiero po jakimś czasie organizm zaczyna się "sypać". Jedną z istotniejszych rzeczy, które zachodzą, jest uszkodzenie DNA w komórkach. To uszkodzenie może powodować bardzo różne efekty – od śmierci komórki w wyniku tego, że jej wewnętrzne mechanizmy wytwarzania białek przestają funkcjonować, bo nie ma odpowiednich wzorców dla tych białek, po powstawanie nowotworów, bo DNA może zostać uszkodzone w taki sposób, że niektóre komórki zaczynają zachowywać się jak komórki nowotworowe, czyli namnażać się i nie umierać. Na początku, jeżeli dawka nie jest ekstremalnie duża, w znaczeniu tej postaci enzymatycznej, mamy takie objawy jak mniej więcej oparzenie słoneczne, czyli zaczerwienioną skórę – to najbardziej charakterystyczny objaw. Mogą następować obrzęki – tu akurat u tego technika nastąpił obrzęk ręki, która prawdopodobnie otrzymała największą dawkę. Nawet pielęgniarka, która go przyjmowała i początkowo się nim zajmowała, uznała, że prawdopodobnie zostanie po kilku godzinach zwolniony do domu, bo właściwie nic się nie stało. To właśnie ten mechanizm, który na początku tak bardzo myląco działa. Obu techników, którzy dostali większą dawkę promieniowania, przeniesiono szybko na specjalny oddział zajmujący się leczeniem choroby popromiennej w szpitalu w Tokio. U każdego z nich choroba się rozwijała. Ouchi dostał, jak powiedzieliśmy, większą dawkę – u niego bardzo szybko nastąpiło zniszczenie białych krwinek, praktycznie zniknęły z jego organizmu, więc utracił praktycznie całą odporność. Został umieszczony w specjalnym sterylnym pomieszczeniu, zastosowano terapię polegającą na przeszczepie komórek macierzystych krwi – w jednym źródle znalazłem informację, że od siostry, w drugim, że od brata, nie wiem do końca, jak to było. To rzeczywiście przyniosło czasowo dobry efekt, bo liczba białych krwinek się podniosła, ale zaraz potem pojawiły się problemy – okazało się, że szczątkowe promieniowanie wciąż obecne w organizmie spowodowało jakieś mutacje i te białe komórki zaczęły, zamiast bronić organizm, go atakować – jakiś rodzaj choroby autoimmunologicznej. Rzeczą, która bardzo źle rokowała, i to jest to, o czym też Ola mówiła, była utrata skóry. Przy takiej dawce promieniowania skóra zaczęła obumierać i po prostu odchodzić z ciała, potem również mięśnie. Starano się początkowo wykonywać przeszczepy skóry, ale nie bardzo się przyjmowały, między innymi dlatego, że bardzo łatwo pojawiały się zakażenia. Stosowano bardzo dużo środków przeciwbólowych, antybiotyków. Później, tak jak Ola powiedziała, następowały też uszkodzenia mięśni, i te mięśnie, można powiedzieć, znikały z ciała – to również był efekt tego, że komórki mięśni przy tak dużej dawce promieniowania obumierały. Jeżeli umierają w małej ilości, są wymieniane, jeżeli w dużej, tkanka po prostu znika.

Ola: I to, co mnie najbardziej przeraziło w tym przypadku, to było to, że gehenna tego człowieka trwała 83 dni. Lekarze podtrzymywali go przy życiu przez cały ten okres, kiedy on jakoś makabrycznie cierpiał. To, co znalazłam w internecie – oświadczenie lekarzy zajmujących się Ouchim, że nie było tak, iż robili z nim eksperymenty, tak przynajmniej twierdzili w tym oświadczeniu, ale że rodzina domagała się uporczywego podtrzymywania życia. Tymczasem ten człowiek pod sam koniec nawet już człowieka nie przypominał – był po prostu jednym wielkim zwitkiem cierpienia.

Piotr: Problem polegał na tym, co mówiłaś – prawo japońskie, tak wyczytałem, nakładało na lekarzy obowiązek podtrzymywania życia pacjenta, chyba że pacjent wyraził inne życzenie. Pacjent jednak tego życzenia nie zdążył wyrazić, bo początkowo była nadzieja, że coś się jednak uda zdziałać, a potem nie był już świadomy, więc nie mógł wyrazić takiego życzenia. Z kolei rodzina – to jest bardzo dyskusyjne – była prawdopodobnie cały czas informowana przez lekarzy, że jest nadzieja. Był koniec 99. roku, a jego żona bardzo chciała, żeby dożył do roku 2000. To trochę mistyczne, ale można sobie wyobrazić, że to była dla niej jakaś nadzieja, może graniczna data. Więc przez te 83 dni wielokrotnie zatrzymywała się akcja serca, odratowywano go, następowały kolejne uszkodzenia narządów – posypały się nerki (jak zawsze przy tego typu uszkodzeniach, nerki są jednym z pierwszych narządów, które przestają funkcjonować), przestała funkcjonować też wątroba, ze względu na rozpad bardzo wielu komórek – po prostu nie dało się oczyszczać organizmu aż tak intensywnie. 83 dni męczył się ten człowiek.

Ola: Mam nadzieję, że nie był świadomy.

Piotr: Przez większość tego czasu już nie był świadomy. Śmierć nastąpiła 21 grudnia 1999 roku, bezpośrednią przyczyną była niewydolność wielonarządowa – organizm po prostu się rozpadł. Prawda jest taka, że bardzo wiele dowiedziano się o przebiegu choroby popromiennej, obserwując go, próbując go leczyć i tak dalej. To oczywiście żadne pocieszenie dla nikogo, ale przynajmniej tyle dobrego z tego wyniknęło, że nasza wiedza bardzo się tutaj rozszerzyła.

Ola: Drugi z techników, którzy wówczas przebywali w tym nieszczęsnym pomieszczeniu, Masato Shinohara, był leczony w tym samym ośrodku. U niego również wykonywano przeszczepy skóry, zwalczano pojawiające się coraz to nowe nowotwory.

Piotr: Tak, bo on dostał na tyle niedużą dawkę, że organizm jeszcze funkcjonował – nie nastąpiło w wielu przypadkach całkowite zniszczenie komórek, ale na tyle poważne uszkodzenie DNA, że, jak wspominałem, pojawiały się tam nowotwory.

Ola: Trwało to siedem miesięcy. Zmarł 27 kwietnia 2000 roku, znowu na skutek niewydolności wielonarządowej i krwawień wewnętrznych. Trzeci z pracowników, przełożony tych dwóch, Yutaka Yokokawa, został poddany leczeniu w innym ośrodku – w Narodowym Instytucie Nauk Radiologicznych w Chiba. Został zwolniony do domu trzy miesiące później, z niewielką chorobą popromienną – można powiedzieć, że wyszedł obronną ręką z tego, ale później został oskarżony o zaniedbania i był sądzony.

Piotr: Jeszcze o tym będziemy mówili. Można powiedzieć, że miał – nie chcę powiedzieć "dużo szczęścia" – ale na pewno dobrze się nim zaopiekowano, a jego organizm sobie nieźle radził. Przypominam, że dostał trzy siwerty, a dawka, przy której połowa populacji umiera w ciągu 30 dni, to 3,5 siwerta. Był więc bardzo narażony, ale przeżył – i tyle miał szczęścia.

1:13:12 Skutki wypadku w Tokaimurze i los firmy JCO Posłuchaj

Piotr: W sumie podczas tego wypadku ponad 600 osób zostało narażonych na promieniowanie, bo ta reakcja jeszcze dość długo zachodziła. Oczywiście wszczęto wszelkie procedury bezpieczeństwa, ale zdążyło ulec napromieniowaniu tyle osób. Później dość ostro zabrano się za całą sprawę – we wrześniu 2000 roku, czyli rok po tym wydarzeniu, firma JCO zgodziła się wypłacić 121 milionów dolarów odszkodowania. Było w sumie prawie 7 tysięcy roszczeń od osób narażonych na promieniowanie, a także od firm, które poniosły straty w wyniku ograniczenia produkcji rolniczej i tak dalej. Odszkodowania otrzymali też mieszkańcy, którzy mieszkali w promieniu 350 metrów od zakładu i zostali zmuszeni do ewakuacji – pod pewnymi warunkami. W trakcie późniejszych procesów, a była ich cała seria, okazało się, że procedura z tymi nieszczęsnymi wiadrami funkcjonowała tam od 1995 roku. Firma JCO wydała nawet w 1996 roku specjalny podręcznik wewnętrzny, w którym normalnie było napisane, że stosuje się stalowe wiadra. Mimo że było to wszystko nielegalne i wiadomo było, że niebezpieczne, niezgodne z zewnętrznymi, nadrzędnymi procedurami, w JCO doskonale wiedzieli, że nikt im tych procedur nie zatwierdzi – były to więc wewnętrzne procedury, nieautoryzowane na zewnątrz, i uznawano, że jakoś to będzie. Te praktyki przyspieszania funkcjonowały tam od 1993 roku, więc naprawdę długo. W skrócie firma szczęśliwie została zlikwidowana – najpierw straciła uprawnienia do działania w przemyśle jądrowym, później zbankrutowała. Nie opowiadaliśmy tutaj o wypadku z 1997 roku, może jeszcze kiedyś o nim opowiemy, ale dodajmy, że ten wypadek został spowodowany przez rozmaite zaniedbania i co więcej był ukrywany, jeszcze kiedy trwał – był pożar, była dziura, przez którą wydostawały się jakieś izotopy, generalnie kombinowali strasznie i przekombinowali. Szkoda, że kosztowało to życie dwóch osób i zdrowie jeszcze przynajmniej jednej. To dość dramatyczna opowieść i dość dramatyczna sytuacja.

1:18:58 Test EMP: Starfish Prime i operacja Huron King Posłuchaj

Piotr: To jeszcze na koniec, żeby troszeczkę poprawić nastrój, bo wszystko robiło się dość dramatyczne, powiem króciutko jeszcze – właściwie to nie pasuje do reszty, ale niech będzie. Nie o wypadku, tylko o teście, i od razu mówię, że udanym. Mamy oddzielną opowieść o testach jądrowych, nie wiem, dlaczego wtedy na to nie trafiliśmy, bo tam były niespodziewane skutki – a może to był spodziewany skutek. O co chodzi? Starano się przetestować, jak na satelity znajdujące się na orbicie może wpływać wybuch atomowy mający miejsce w atmosferze. Fali uderzeniowej tam nie ma, bo nie ma powietrza, nie ma co jej przenosić. Natomiast to, co jest najważniejsze, to promieniowanie elektromagnetyczne, czyli tak zwana bomba EMP – to czasami można zobaczyć w jakichś filmach sensacyjnych. Generalnie generuje ona efekt, który czasami się zdarza, kiedy ze Słońca leci do nas porcja promieniowania – uszkadza systemy elektryczne. To długa historia takich działań – badano to jeszcze w czasach, kiedy można było robić atmosferyczne wybuchy, bo później zostały zakazane. Na przykład zdetonowano bombę o mocy 1,44 megatony 400 km nad Środkowym Pacyfikiem, i w odległości 1400 km od tego miejsca, na Hawajach, zgasły latarnie, uruchomiły się alarmy antywłamaniowe i uszkodziło się jakieś łącze mikrofalowe, właśnie ze względu na ten nagły impuls promieniowania. To zresztą uszkodziło też satelity na orbicie. Badano, czy można na przykład użyć bomb atomowych, które nie bezpośrednio uderzałyby w satelity, ale impuls promieniowania miałby je uszkodzić.

Ola: Zresztą Rosjanie… nawet w jednej części Jamesa Bonda.

Piotr: Właśnie, nie pamiętam, czy to było w Jamesie Bondzie.

Ola: Impuls elektromagnetyczny, który miał niszczyć satelity.

Piotr: Albo w Jamesie Bondzie, trochę mi się to kojarzy też z jakimś Mission Impossible, albo jeszcze czymś innym, nie pamiętam, w którym z tych filmów ta historia się pojawiała. W każdym razie Rosjanie oczywiście też to badali. Zdetonowali mniejszą, 300-kilotonową bombę 290 km od Kazachstanu, i zrobili taki eksperyment, że rozciągnęli specjalnie do tego celu napowietrzną linię energetyczno-telefoniczną, mającą aż 570 km długości. Zainstalowali na niej wszelkie możliwe bezpieczniki i zabezpieczenia przeciwprzepięciowe, a to wyładowanie, ten impuls elektryczny, spowodował przepalenie tego wszystkiego.

Ola: Impuls elektromagnetyczny.

Piotr: Elektromagnetyczny, tak. Generalnie to był mocny temat. Amerykanie postanowili to zbadać w 1980 roku – to była operacja Tinderbox, test nazywał się Huron King. Postanowiono sprawdzić, jak to zadziała na satelity, które były ekranowane. Nie można już było wtedy robić tego w powietrzu, bo obowiązywało embargo na testy atmosferyczne, więc wykombinowali sobie test podziemny, i zrobili to w szalenie ciekawy sposób. Mianowicie na głębokości 300 metrów w szybie umieszczono bombę…

Ola: W szybie kopalnianym?

Piotr: Tak, wydrążyli specjalną dziurę. Wsadzili tam bombę o stosunkowo niewielkiej mocy, bo 20 kiloton – to niepotrzebne było nic więcej. Natomiast nad wylotem tego szybu, na powierzchni, postawiono ogromną, 50-tonową komorę próżniową – chodziło o to, żeby zbadać, jak satelita będzie się zachowywał w próżni, więc wypompowano z niej powietrze. Zawczasu powieszono w tej komorze satelitę, komorę wciągnięto nad ten szyb i zrobiono specjalny system. Zdetonowano bombę, impuls elektromagnetyczny, poruszający się z prędkością światła, dotarł do komory, a automatycznie w tym samym momencie odcięty został szyb i zamknięta komora, żeby fala uderzeniowa nie uderzyła w satelitę.

Ola: Żeby wszystkiego nie zniszczyła.

Piotr: Tak jest.

Ola: A zależało wyłącznie na impulsie elektromagnetycznym.

Piotr: Dokładnie. Ale to nie wystarczyło, bo przecież jak mamy test podziemny, to powstaje krater, w związku z czym wszystko mogłoby wpaść do środka i tyle by widzieli. Był więc cały system, który błyskawicznie ściągnął tę 50-tonową komorę znad powstającego krateru. Czyli zdążyli po wybuchu bomby odciąć falę uderzeniową, ściągnąć komorę, i dopiero potem na spokojnie zbadali satelitę.

Ola: Jakoś w okamgnieniu.

Piotr: Tak, to wszystko zaszło błyskawicznie. Nie widziałem filmu z tego, ale ta komora jest najlepsza – nadal stoi, można ją sobie obejrzeć. Wygląda wyjątkowo niekształtnie, jak jakaś wielka beczka z przydatkami. Udało się, wszystko zadziałało – ekranowanie zastosowane w satelicie okazało się wystarczające, cały test wyszedł. Było to absolutnie szalone, kosztowało raptem 10 milionów ówczesnych dolarów – to równowartość dzisiejszych 30 kilku, prawie 40 milionów dolarów. Więcej tej komory już nigdy nie użyto. Można ją znaleźć na pustyni w Nevadzie, stoi sobie tam, widać ją, można ją obejrzeć, można ponoć nawet zwiedzać ten poligon. Jest tam też krater, dość duży, a komora stoi kawałek od niego – więc cały ten system zadziałał rewelacyjnie. Powiem szczerze, że jak o tym czytałem, zauważyłem, że to jeden z bardziej szalonych pomysłów na testy.

Ola: Takich optymistycznych na sam koniec tego podcastu.

Piotr: No, można to tak ująć.

Ola: Za jego wysłuchanie bardzo wam dziękujemy, cieszymy się, że dotrwaliście z nami aż do tego momentu. Zapraszamy was do słuchania pozostałych, bo jak już mówiliśmy, mamy ich nagranych już prawie czterdzieści.

Piotr: Wreszcie je ponumerujemy.

Ola: Ten będzie 39., a następny będzie 40. I sama już nie wiem, co się w nich jeszcze mieści.

Piotr: Tak, to takie odległe nawiązanie. W każdym razie, piszcie do nas: podcast@crazynauka.pl. Subskrybujcie. Bardzo dziękujemy, że z nami jesteście. Zapraszamy, i tak jak mówiliśmy na początku, może się zdarzyć, że kolejny podcast będzie troszkę później, za dwa tygodnie i kilka dni, ale zobaczymy, może jakoś tam damy radę.

Ola: Do usłyszenia.

Źródła

Brak URL-i źródeł w opisie odcinka (kolumna "źródła (z opisu)" w indeksie jest pusta dla tego odcinka).