Του Γιάννη Βουρδουμπά*
Η ειρηνική χρήση της πυρηνικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρισμού άρχισε στο δεύτερο μισό του 20ού αιώνα και σταδιακά αναπτύχθηκε σε διάφορες χώρες με την κατασκευή σειράς πυρηνικών εργοστασίων. Χώρες όπως η ΗΠΑ, η ΕΣΣΔ και η Γαλλία, που ήταν κάτοχοι της πυρηνικής τεχνολογίας και είχαν πυρηνικά όπλα, προχώρησαν στην κατασκευή τέτοιων μονάδων, αλλά και η Ιαπωνία από τις χώρες που δεν είχαν πυρηνικά όπλα, κατασκεύασε αρκετά πυρηνικά εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής.
Στα εργοστάσια αυτά η ελεγχόμενη πυρηνική σχάση ενός καυσίμου εκλύει μεγάλα ποσά θερμότητας, η οποία χρησιμοποιείται με κατάλληλα συστήματα για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Η ελεγχόμενη πυρηνική σχάση και η λήψη των απαραίτητων μέτρων κατά την ομαλή λειτουργία των αντιδραστήρων εγγυάται την αποφυγή έκλυσης ραδιενέργειας, η οποία έχει καταστροφικά αποτελέσματα.
Η έκλυση ραδιενέργειας, η οποία δυστυχώς συνέβη στη Φουκουσίμα περιλαμβάνει την εκπομπή σωματιδίων, αλλά και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με επώδυνα αποτελέσματα για πολλούς έμβιους οργανισμούς.
Τα σωματίδια που εκλύονται είναι:
• Σωματίδια α που είναι πυρήνες Ηλίου.
• Σωματίδια β που είναι ουσιαστικά ηλεκτρόνια.
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία γ που εκλύεται είναι μη σωματιδιακής μορφής. Τα εκπεμπόμενα σωματίδια και η ακτινοβολία έχουν την ιδιότητα να διέρχονται από τα κύτταρα των οργανισμών και να προκαλούν ιοντισμό των μορίων τους, έκλυση ελευθέρων ριζών και σε τελική ανάλυση τον θάνατο ή τις μεταλλάξεις των κυττάρων. Ετσι εάν για οποιονδήποτε λόγο συμβεί ένα πυρηνικό ατύχημα και διακοπεί ο προσεκτικός έλεγχος της πυρηνικής σχάσης στον αντιδραστήρα, μπορεί να προκληθεί έκλυση μικρότερων ή μεγαλύτερων ποσοτήτων ραδιενέργειας. Αυτό συνέβη και στο εργοστάσιο στη Φουκουσίμα της Ιαπωνίας μετά τον καταστροφικό σεισμό και το τσουνάμι που ακολούθησε και χωρίς ακόμη το ατύχημα αυτό να έχει τεθεί υπό έλεγχο.
Σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα είναι πολύ σημαντικός ο έλεγχος της πυρηνικής σχάσης και ο έλεγχος της θερμοκρασίας του νερού για την αποφυγή ανύψωσης της θερμοκρασίας και ατυχημάτων. Από μηχανικής σκοπιάς χρησιμοποιούνται πολλαπλά συστήματα ψύξης ούτως ώστε, εάν δεν λειτουργήσει για οποιονδήποτε λόγο το πρώτο ή το δεύτερο να λειτουργήσουν κάποια άλλα εφεδρικά και να αποτραπεί η πιθανή καταστροφή. Δυστυχώς οι ακραίες συνθήκες που επικράτησαν με το συμβάν αυτό στην Ιαπωνία απέδειξαν ότι ο ανθρώπινος σχεδιασμός δεν μπόρεσε να προβλέψει και να ανταποκριθεί στα ακραία φαινόμενα της Φύσης. Στην ιστορία της ανάπτυξης της πυρηνικής τεχνολογίας από το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα μέχρι σήμερα έχουν καταγραφεί και άλλα λιγότερο ή περισσότερο σημαντικά πυρηνικά ατυχήματα όπως:
α) Το 1979 στην Πενσυλβάνια των ΗΠΑ συνέβη ένα σχετικά μικρό πυρηνικό ατύχημα στο Θρη Μάιλ Άιλαντ.
β) Το 1986 στο Τσερνόμπιλ της Ουκρανίας συνέβη το πιο καταστροφικό πυρηνικό ατύχημα μέχρι σήμερα.
Προφητικά ίσως την περίοδο του πυρηνικού ατυχήματος στην Πενσυλβάνια των ΗΠΑ ένα κινηματογραφικό φίλμ με τίτλο ´ΤΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΤΗΣ ΚΙΝΑΣ´ (με πρωταγωνιστές τον Τζακ Λέμον και την Τζέιν Φόντα) εξιστορούσε με γλαφυρότητα την πιθανότητα ενός ατυχήματος σε ένα πυρηνικό εργοστάσιο και το υποθετικό αποτέλεσμα του ατυχήματος που η υπέρθερμη μάζα του πυρηνικού καυσίμου θα διερχόταν από το εσωτερικό της γης και θα κατέληγε σε μέρος διαφορετικό από εκείνο που συνέβη το πυρηνικό ατύχημα.
Μετά το μεγάλο πυρηνικό ατύχημα στο Τσερνόμπιλ και τον παγκόσμιο προβληματισμό που επακολούθησε, η χρήση της πυρηνικής ενέργειας για τη παραγωγή ηλεκτρισμού επιβραδύνθηκε. Ομως χώρες με ταχεία οικονομική ανάπτυξη όπως η Κίνα, η Ινδία, η Βραζιλία κ.ά. ή χώρες με ελάχιστους εγχώριους ενεργειακούς πόρους, όπως η Ιαπωνία, προχώρησαν στον προγραμματισμό και την κατασκευή νέων πυρηνικών εργοστασίων πιστεύοντας ταυτόχρονα ότι η πρόοδος της επιστήμης και της τεχνολογίας θα απομάκρυνε αρκετά την προοπτική επανάληψης ενός καταστροφικού πυρηνικού ατυχήματος όπως στο Τσερνόμπιλ. Ενας επιπλέον παράγοντας που ενθάρρυνε τα τελευταία χρόνια την ειρηνική χρήση της πυρηνικής ενέργειας ήταν ο έντονος παγκόσμιος προβληματισμός για την επίταση του φαινομένου του θερμοκηπίου και τις προκαλούμενες κλιματικές αλλαγές που αποτελούν σήμερα ένα μείζον παγκόσμιο περιβαλλοντικό πρόβλημα που η παγκόσμια κοινότητα δυσκολεύεται πολύ να το αντιμετωπίσει.
Ενα σημαντικό πλεονέκτημα της χρήσης της πυρηνικής ενέργειας για τη παραγωγή ηλεκτρισμού όπως και της χρήσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι ότι δεν προκαλεί εκπομπές CO2 στην ατμόσφαιρα (όπως η χρήση των ορυκτών καυσίμων) και συνεπώς δεν συμβάλλει στην επίταση του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Τα περιβαλλοντικά προβλήματα από τη λειτουργία των πυρηνικών εργοστασίων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι δύο ειδών. Το πρώτο σχετίζεται με την πιθανότητα πρόκλησης πυρηνικού ατυχήματος και το δεύτερο με τη δυσκολία διαχείρισης των πυρηνικών αποβλήτων.
Η πιθανότητα πρόκλησης πυρηνικού ατυχήματος παρά τις προόδους της τεχνολογίας είναι πάντα υπαρκτή και μέχρι σήμερα είχαμε δύο τουλάχιστον σοβαρά ατυχήματα, το ένα το 1986 στο Τσερνόμπιλ της Ουκρανίας και το δεύτερο το 2011 στη Φουκουσίμα της Ιαπωνίας. Κατά τη διάρκεια των ατυχημάτων αυτών κάποια ποσά ραδιενέργειας απελευθερώθηκαν και προκάλεσαν μακροχρόνια ρύπανση της γύρω και της ευρύτερης περιοχής.
Το δεύτερο περιβαλλοντικό πρόβλημα από τη λειτουργία των πυρηνικών εργοστασίων σχετίζεται με τη διάθεση των πυρηνικών αποβλήτων. Αυτά είναι ραδιενεργά και ορισμένα στοιχεία έχουν χρόνο ημιζωής πολλές χιλιάδες χρόνια που σημαίνει ότι εκπέμπουν ραδιενέργεια για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Θα πρέπει να εναποτεθούν λοιπόν σε τοποθεσίες που θα είναι γεωλογικά σταθερές σε μεγάλο βάθος χρόνου. Δυστυχώς δεν είναι εύκολο να βρεθούν οι κατάλληλες τοποθεσίες και επίσης είναι πολύ δύσκολο να συναινέσουν οι χώρες για την εναπόθεση των πυρηνικών αποβλήτων στις τοποθεσίες αυτές. Ετσι λοιπόν η ειρηνική χρήση της πυρηνικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρισμού είναι συνδεδεμένη με σημαντικές περιβαλλοντικές προκλήσεις και σήμερα δεν είναι ορατό εάν και πως θα μπορέσουμε να τις αντιμετωπίσουμε.
*Ο κ. Γιάννης Βουρδουμπάς διδάσκει Ενεργειακή και Περιβαλλοντική Τεχνολογία στο Τ.Ε.Ι. Κρήτης και είναι επιστημονικός συνεργάτης της Θερμοκοιτίδας Νέων Επιχειρήσεων Χανίων
