Zabije nás záření z Fukušimy?

Léta po katastrofě pomatenci tvrdí, že záření z Fukušimy stále způsobuje rozsáhlá úmrtí…
V březnu roku 2011 podmořské zemětřesení vyvolalo vlnu tsunami, které v Japonsku zabilo téměř 20.000 lidí a způsobilo největší přírodní katastrofu v jeho historii.

Mezi postiženými oblastmi byla i jaderná elektrárna Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, která byla téměř úplně zaplavená vodou. (obr. 1)

Elektrárna byla samozřejmě odstavena, chladicí systémy se zastavily, a výsledkem byl úplný kolaps tří reaktorů. I když nastal ten nejhorší scénář, reakce záchranářů, obsluhy i orgánů státní správy byla rychlá a efektivní.

A nyní, dokonce i tři roky po katastrofě, někteří pomatenci vykládají o záření, které se prý šíří po celém světě, že jde o větší katastrofu než v Černobylu, a že prý bude způsobovat ohromující počet úmrtí následující desetiletí nebo dokonce celá staletí.

Internetem se šíří šokující zprávy o tom, že záření postupuje Pacifikem a že západní pobřeží USA je úplně mrtvé, americká vláda objednala jódové tablety, rakve atd…

Podívejme se na tato tvrzení a uvidíme, zda můžeme oddělit fakta od fikce.

Je katastrofa ve Fukušimě skutečně nejhorší ekologická katastrofa vůbec, nebo jde jen o bohapusté dezinformace?

Dejme tuto událost do kontextu s dalšími dvěma nejznámějšími jadernými katastrofami: výbuchem reaktoru v černobylské elektrárně na Ukrajině v roce 1986, a částečné roztavení reaktoru v elektrárně Three Mile Island v Pennsylvanii v roce 1979.

Nejdůležitějším momentem pro pochopení podstaty havárie JE, je uvědomění si, o jaký druh reaktoru jde, a tedy, jaký je v něm moderátor. Moderátor je látka, která zpomaluje rychlé neutrony, které štěpí radioaktivní uran, přeměňující svou kinetickou energii na tepelnou energii, a udělá z nich pomalé neutrony. Pomalý neutron má mnohem větší pravděpodobnost, že zasáhne další jádro uranu. To umožní řetězovou reakci, při které palivo produkuje dostatečné množství tepla k pohonu konvenčního parního generátoru.
Většina jaderných reaktorů používá vodu jako moderátor. Dáme-li uranové palivové tyče do vody, ve správné konfiguraci, získáme řízenou řetězovou reakci.

Černobylská JE, nicméně měla velmi odlišný typ reaktoru. Ten vznikl už během druhé světové války k výrobě plutonia pro jaderné zbraně. Skládá se z grafitových bloků, půl metru dlouhých a čtvrt metru širokých, s otvorem v podélné ose. Tyto grafitové bloky byly použity jako moderátor.

Problém tohoto reaktoru s grafitovými bloky je ten, že grafit hoří. Během zkoušek s vypnutím chlazení došlo vinou obsluhy k zahřátí moderátoru. Nechlazený hořící grafit způsobil explozi betonové konstrukce reaktoru. Událost v Černobylu je přesně ten důvod, proč se už nikde nebude stavět reaktor moderovaný grafitem. (1)

Jaderné elektrárny v Three Mile Island a ve Fukušimě měly reaktory moderované vodou. To byl jeden z nejvýznamnějších aspektů zlepšení bezpečnosti JE na počátku 60. let 20. století. Základem fukušimského reaktoru je tzv. BWR (varný reaktor). (2)

Moderující voda, která je také chladicí, je zahřátá k varu a pohání parní generátor.

Důvodem havárie ve Fukušimě je, že všechny zdroje energie k udržení chladicích systémů byly zničeny vlnou tsunami, včetně záloh, a jejich záloh. Bez čerpadel nelze udržet systém v chodu, tedy ochlazovat vodu a vhánět ji zpět do reaktoru. Palivo se začalo tavit. V uplynulých měsících obsluha stříkala vodu do otevřených reaktorů, aby se zabránilo otevřenému ohni a úniku radioaktivních zplodin do atmosféry. Tato kontaminovaná voda se uchovává v nádržích, aby neunikala do moře. (3)

Reaktory v Three Mile Island byly o krok novější, tzv. PWR / VVER (tlakovodní reaktor). V reaktoru se voda nevaří, ale pod vysokým tlakem zahřívá a předává teplo druhému okruhu. Výhodou je vyšší bezpečnost, nevýhodou nižší účinnost. (4)

Ale jako každý systém, i tento se nevyhnul lidské chybě. Zlomený ventil způsobil únik chladicí vody z jádra reaktoru, a zmatená obsluha z nepřesných informací udělali pravý opak toho, co si situace vyžadovala – vypnula přívod chladící vody do reaktoru. (5)

Naštěstí, v Three Mile Island (obr. 2), došlo jen k malému množství úniku radiace do životního prostředí. Došlo k nákladnému čištění a opravám, ale v podstatě nedošlo k žádnému narušení uzavřených struktur JE. Nedošlo k žádným zraněním, nikdo do 16 km neobdržel více radiace, než při obvyklém rentgenu hrudníku. Epidemiologické studie nepředpovídaly také žádná úmrtí v budoucnu.

V Černobylu (obr. 3) však byla situace horší. Reaktor explodoval, obrovské množství velmi nebezpečných radioaktivních trosek bylo rozptýleno na velkou plochu. Dva lidé zahynuli při výbuchu. Skutečné počty postižených a následky jsou uvedeny v publikaci „Patnáct let po černobylské havárii – bilance zdravotních následků“: „Akutní nemoc z ozáření se projevila u poměrně malé skupiny osob, nepřesahující 200- 300 jedinců, z nichž 28 na toto onemocnění zemřelo. Sledování přežívající skupiny ukázalo, že mezi příčinami smrti 11 osob zemřelých do r. 1998 se vyskytují různorodé diagnózy, z nichž většina nesouvisí s ozářením. Několik přežívajících osob se stalo rodiči.“ (6)

Dále je třeba říci, že štěpením uranu vzniká v reaktorech velké množství radioaktivních prvků, zejména jód-131 (131 I) a cesium-137 (137 Cs). 131 I je velmi nebezpečný, ale naštěstí má velmi krátký poločas rozpadu – 8 dní. Po 10 poločasech, čili po asi 80 dnech, je v podstatě pryč a už nepředstavuje žádnou hrozbu.

V JE Three Mile Island uniklo asi 560 GBq (gigabecquerelů) 131 I, v Černobylu to bylo asi 3 milion krát víc, asi 1760 pbq (petabecquerelů).

A jak je to s JE Fukušima? Je to asi 500 pbq. To je asi miliónkrát více než v JE Three Mile Island, a asi třetina z Černobylu. Ale řešení situace bylo velmi odlišně.

Oblast kolem Fukušimy byla velmi rychle evakuována a profylaktický jód byl distribuován stejně rychle. Ani jedna z těchto věcí nebyla provedena v Černobylu včas. Výsledkem bylo, že v těch prvních týdnech, kdy představoval izotop 131 I určité riziko, spousta lidí u Černobylu byla vystavena jeho působení, ale téměř nikdo ve Fukušimě.

Pak je tu ještě césium 137 Cs, což je dlouhodobá hrozba, o které bloggeři a novináři šíří strach neustále po fukušimské havárii.

Z JE Three Mile Island žádné významné množství césia neuniklo, ale v Černobylu bylo 85 pbq roztroušeno po okolí. To má poločas rozpadu 30 let, což je opravdu dlouhá doba, a to je důvod, proč bude nutné počkat dalších 30 let, než oblast kolem Černobylu bude úplně bezpečná. Ve Fukušimě 137 Cs byl v kouři ze spalování paliva a byl v chladicí vodě stříkané do poškozených jader reaktoru. Bylo ho však maximálně 15 pbq, tedy jen něco málo přes šestinu toho, co v Černobylu, které se dostalo do životního prostředí. Jaké je to vůbec množství 137 Cs? Asi 4,7 kg. To je hrudka o něco menší než tenisový míček.

Počítejme: 1 gram 137 Cs = záření 3,214 TBq (terabecquerel). Becquerel je aktivita radioaktivní látky, při níž dojde k jednomu rozpadu atomového jádra za sekundu.

I když jde o velmi malé množství, 4,7 kg je mnoho atomů, které by mohlo v tenké vrstvě jednoho atomu pokrýt i celý svět.

Stejně jako u všech nebezpečných radioaktivních prvků, byla provedena řada studií i o účincích na zdraví 137 Cs.

I když 137 Cs má radioaktivní poločas 30 let, biologický poločas má pouhých 70 dní. To je čas potřebný pro zvířata i lidi, aby polovinu z toho vyloučilo ze svého systému. To může být urychleno na pouhých 30 dní při léčbě. Při testování na zvířatech, provedeném v roce 1970, se zjistilo, že smrtelná dávka je 140 MBq na kilogram tělesné hmotnosti.

Takže s trochou algebry víme, že hmotnost 4,7 kg 137 Cs, uniklých ve Fukušimě, by stačilo k zabití jednoho a půl milionu lidí, při jejich průměrné hmotnosti 80 kg.

Jenže je tu zase velké „Ale …“ – Takové množství se k nikomu na planetě nedostane, i když kontaminace z Fukušimy je detekovatelná po celém světě, ve všech orgánech lidí, kteří žijí na této planetě. To je podstata entropie. Většina césia je ve vodě uložené v nádržích elektrárny a v půdě v evakuované oblasti, a až zbytky byly rozneseny za pomocí vody a atmosférických proudů po celém světě.

Naše oceány obsahují jeden a půl miliardy kubických kilometrů vody. Z 4,7 kg césia z Fukušimy by každý krychlový kilometr vody obsahoval méně než jednu tisícinu smrtelné dávky césia. Jinými slovy, chcete-li zemřít následkem radiace z Fukušimy, budete muset vypít jeden tisíc krychlových kilometrů mořské vody, a nějak se vám musí podařit absorbovat každý atom 137 Cs z něj. Ale abyste dostali aspoň rakovinu, pak byste měli pít jen a pouze několik set kubických kilometrů vody přímo z Tichého oceánu.

Ale pokud chcete zemřít, je tu ještě jeden milion-krát víc pravěkých radioaktivních prvků, které existují přirozeně v našich oceánech, tedy více než 15 zettabecquerelů (milion petabecquerelů) přirozeně se vyskytujícího draslíku-40, rubidium-87, uranu-238, a tak dále.

To jsou fakta, která lze postavit proti negramotným panikářům a konspirátorům v tisku a na internetu.

Neexistují žádné věrohodné hrozby z radiace ve Fukušimě, mimo bezprostřední evakuační zóny. Rybaření bylo okamžitě zastaveno v Daiichi a v okolí, takže neexistuje žádný způsob, jak získat nějakou významnou dávku záření z Fukušimy. Kromě toho bezpečnost rybaření byla loni demonstrována i japonským premiérem. (7)

Katastrofa ve Fukušimě bude pravděpodobně nejdražší průmyslovou havárií v historii, ale rozhodně nepatřila mezi nejnebezpečnější, zejména díky rychlé reakci v Japonsku.

Světová zdravotnická organizace ve svém nejnovějším hodnocení situace uvádí, že rozpoznatelné zvýšení zdravotních rizik z událostí ve Fukušimě se mimo Japonsko neočekává. V Japonsku celoživotní riziko některých druhů rakoviny může být poněkud zvýšené nad výchozí hodnoty v určitých věkových skupinách a pohlavích, které byly v oblastech nejvíce postiženy. (8)

Havárie neznamená nikdy nic dobrého. Horší je však dělat paniku a strašit stejně neznalé osoby, jako jsou ti, kdo neodpovědné zprávy šíří. Je otázka, proč to dělají a proč se vyhýbají faktům jak pověstný čert kříži.

Odkazy

(1) Wikipedie: Černobylská havárie. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cernobylsk%C3%A1_hav%C3%A1rie
(2) Wikipedie: Varný reaktor. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Varn%C3%BD_reaktor
(3) Wikipedie: Havárie elektrárny Fukušima. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hav%C3%A1rie_elektr%C3%A1rny_Fuku%C5%A1ima_I
(4) Wikipedie: Tlakovodní reaktor. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Tlakovodn%C3%AD_reaktor
(5) Wikipedie: Havárie elektrárny Three Mile Island. Internet: http://cs.wikipedia.org/wiki/Hav%C3%A1rie_elektr%C3%A1rny_Three_Mile_Island
(6) SURO : „Patnáct let po černobylské havárii – bilance zdravotních následků“. http://www.suro.cz/cz/publikace/cernobyl/, Online: http://www.suro.cz/cz/publikace/cernobyl/cernobyl_zdr_nasl.pdf
(7) Japonský premiér snědl chobotnici z Fukušimy. Hlas Ruska, 19.10.2013, Internet: http://czech.ruvr.ru/2013_10_19/Japonsky-premier-snedl-chobotnici-z-Fukusimy/
(8) WHO: Health risk assessment from the nuclear accident after the 2011 Great East Japan earthquake and tsunami, based on a preliminary dose estimation. Online: http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/78218/1/9789241505130_eng.pdf, http://www.who.int/ionizing_radiation/pub_meet/fukushima_risk_assessment_2013/en/

Další informace:

• Hsu, J.: Fukushima’s Radioactive Ocean Plume to Reach US Waters by 2014. Tech Media Network, 30.srpna 2013. Web. 09.01.2014. Internet: http://www.livescience.com/39340-fukushima-radioactive-plume-reach-us-2014.html
• UMSHPS. Health Physics Society. University of Michigan, Radioactivity in Nature. Internet 10.01.2014: http://www.umich.edu/~radinfo/introduction/natural.htm
• Dunning, B. „Fukushima vs Černobylu vs Three Mile Island.“ Skeptoid Podcast. Skeptoid Media, 14..ledna 2014. Web. 15.února 2014. Internet: http://skeptoid.com/episodes/4397