Чому у Хіросімі та Нагасакі живуть люди, а Чорнобиль залишається «мертвим» містом

У ХХ столітті світ став свідком трьох катастроф, що назавжди змінили ставлення людства до ядерних технологій. Дві з них сталися в Японії наприкінці Другої світової війни, а третя – в Україні, на Чорнобильській атомній електростанції у 1986 році. І хоча всі ці трагедії супроводжувалися масштабними людськими жертвами та серйозними наслідками для здоров’я, їхній вплив на довкілля виявився принципово різним: японські міста відновилися і знову стали придатними для життя, тоді як Чорнобиль і досі залишається зоною, небезпечною для людини. Чому в Хіросімі та Нагасакі вже живуть люди, а Чорнобиль перетворився на дику територію, пояснили науковці у статті для IFLScience, інформує «Главком».

Різні катастрофи – різні наслідки

У серпні 1945 року Сполучені Штати вперше в історії застосували ядерну зброю. 6 серпня на Хіросіму було скинуто бомбу Little Boy, а 9 серпня – Fat Man на Нагасакі. Обидва вибухи сталися у повітрі, на висоті, що дозволило збільшити силу ударної хвилі та знищити значну частину забудови, але при цьому обмежило кількість радіоактивних залишків, які осіли на землю.

Відразу після вибухів загинули десятки тисяч людей, а загальні втрати оцінюють у межах від 129 тис. до 226 тис. осіб. Серед тих, хто вижив, наступними роками спостерігалося зростання рівня лейкемії, різних форм раку, вроджених патологій у дітей, народжених у постраждалих жінок, а також випадків затримки розвитку. Проте рівень радіації в самих містах відносно швидко знизився, що дало змогу розпочати відбудову та повернення населення вже у післявоєнні роки.

Як нагадується у статті, Чорнобильська аварія, яка сталася вночі 26 квітня 1986 року, мала зовсім іншу природу. Під час випробувань систем безпеки четвертий енергоблок АЕС вибухнув, реактор був повністю зруйнований. У повітря потратило у понад 400 разів більше радіоактивних речовин, ніж унаслідок атомних вибухів у Японії. Радіонукліди, серед яких Цезій-137, Йод-131 і графіт з активною радіацією, розповсюдилися територіями сучасної України, Білорусі та інших країн Європи. Окрім того, значна частина забруднених уламків реактора залишилася на місцевості поблизу станції, що лише погіршило безпекову ситуацію.

Радянський уряд деякий час приховував інцидент, і через непрозорість звітування про нього було важко встановити, скільки смертей він насправді спричинив. За оцінками ООН, лише 50 людей померли безпосередньо внаслідок катастрофи. Однак у 2005 році було прогнозовано, що загалом до 4 тис. осіб можуть померти від довгострокових наслідків радіаційного опромінення.

Та попри меншу кількість прямих жертв у момент аварії, а саме двоє загиблих під час вибуху та 28 осіб, які померли від гострої променевої хвороби упродовж кількох тижнів, наслідки для здоров’я сотень тисяч людей були колосальними.  

Ключові відмінності: масштаб та склад радіаційних викидів

Основна різниця між цими випадками полягає в самій природі катастроф, точніше, в тому, чим ядерний вибух відрізняється від вибуху ядерного реактора. Бомби, скинуті на Хіросіму та Нагасакі, були підірвані далеко над рівнем землі. Це максимізувало силу вибухів, спричинивши більші миттєві руйнування, але також зменшило рівень радіації. На противагу цьому, вибух у Чорнобилі, який був значно меншим і стався на рівні землі, викинув в атмосферу більш ніж у 400 разів більше радіоактивного матеріалу, а також залишив великі шматки уламків ядерних опадів (частини реактора, забруднені радіацією) у прилеглій місцевості.

Крім того, є кількість матеріалу, що розщеплюється, використаного в кожному місці. Більшість ядерної зброї та ядерних реакторів працюють на збагаченому урані, що містить високі концентрації ізотопу уран-235 (U-235). Цей конкретний ізотоп є паливом для реакторів і є тим, що змушує бомбу вибухнути. Це досягається завдяки поділу, коли нейтрони використовуються для розщеплення атомів U-235, що вивільняє велику кількість енергії. Коли атом U-235 розщеплюється, він також вивільняє більше нейтронів. Ці нейтрони потім розщеплюють більше атомів U-235, вивільняючи більше енергії, і так далі, що є ядерною ланцюговою реакцією.

У ядерній зброї метою є максимізація кількості вивільненої енергії шляхом споживання якомога більшої кількості урану якомога швидше. Ця реакція не вимагає багато урану для досягнення значного вибуху – 1 кілограм (2,2 фунта) U-235 може вивільнити енергію, еквівалентну приблизно 17 кілотоннам тротилу. Бомба «Малюк», скинута на Хіросіму, містила 64 кілограми (141 фунт) урану, а його чистота (кількість U-235, яку він містив) становила лише близько 80 відсотків.

На противагу цьому, ядерний реактор використовує керуючі стрижні для поглинання додаткових нейтронів, щоб ланцюгова реакція поділу могла підтримуватися з меншою інтенсивністю і набагато довше. Таким чином, для заправки реактора потрібна значно більша кількість збагаченого урану – Чорнобиль містив близько 180 тонн палива.

Ядерні реактори також генерують високий рівень ядерних побічних продуктів, які є надзвичайно радіоактивними. Ці ядерні відходи, як правило, класифікуються як низькоактивні (LLW), проміжні (ILW) або високоактивні (HLW) залежно від їхнього вмісту. Хоча в ядерних відходах є різні радіоактивні речовини, найшкідливішими є цезій, йод і графіт (який використовується як сповільнювач у деяких ядерних реакторах, як-от у Чорнобильському).

Зазвичай, коли ядерне паливо відпрацьоване – більше не генерує енергію – його замінюють і зберігають на реакторі, поки його не можна буде безпечно утилізувати або переробити для подальшого використання. Однак у випадку Чорнобиля вибух викинув цей матеріал в атмосферу та навколишнє середовище. Ці побічні продукти мають довгий період напіврозпаду, що означає, що вони залишаються шкідливими для людей набагато довше.

Саме ці чинники роблять Чорнобиль сьогодні непридатним для життя місцем, пояснюється у статті.