TJERNOBYL kärnkraft och politik

Kullagymnasiet Projektarbete 2010/2011 TJERNOBYL kärnkraft och politik Adam Jönsson NV3b Mehrdad Ansari

ABSTRACT Jag fick genom skolan möjlighet att resa till Vitryssland i oktober 2010. Resan varade i 10 dagar. Förutom huvudstaden Minsk, så besöktes även staden Gomel i södra Vitryssland. Staden är belägen relativt nära Tjernobyl, där världens hittills största kärnkraftsolycka skedde 1986. I Gomel fick vi möta människor som levt med olyckan och dess följdverkningar. Kring kärnkraften finns många frågor; Är den svaret på vårt energibehov? Är den farlig? Bättre eller sämre för miljön? Kan den användas till vapen? Gör politiken den farlig? Listan kan göras lång på kärnkraftsfunderingar som av och till kommer upp i den offentliga debatten. Med Tjernobyl, som utgångspunkt, vill jag försöka belysa varför en kärnkraftsolycka kan inträffa och vad dess konsekvenser innebär. För att förstå hela historien tror jag det är viktigt att veta vad som hänt under kärnforskningens drygt hundraåriga historia. Forskning i sig har alltid varit en drivkraft för mänsklig utveckling. Men även annat än ren kunskapstörst har styrt samhällets prioriteringar av olika forskningsområden. Historien visar gång på gång att krig och maktambitioner också är påtaliga drivkrafter. I mitt arbete ger jag en ordentlig genomgång av Tjernobylområdets plats i historien. Eftersom vi besökte Vitryssland, och Tjernobyl i Ukraina endast befinner sig 7 km från gränsen till Vitryssland, har jag valt att lägga fokus i ett vitryskt perspektiv. Förutom kopplingen till huvudfrågan, så har landet med den långa historien kanske egentligen aldrig varit ett land. Efter Sovjetunions fall blev det i alla fall självständigt 1991 men hamnar nästan omgående efter ett demokratiskt val i Lukashenkos diktatur. Kärnforskningens drygt 100 åriga historia blir också belyst. Det börjar i laboratoriet där en forskare undersöker känd strålning men också hittar okänd strålning. Parallellt har också den store teoretikern Einstein strålande idéer om samband mellan massa och energi i atomernas värld. Fröna är sådda för en ny energikälla till både krig och fred. Frågan som ständigt kommer upp när kärnkraft diskuteras, är om det är försvarligt att använda processer, som omvandlar relativt harmlösa ämnen till starkt radioaktiv ämnen. Dessa ämnen måste förvaras åtskilda från allt levande under hundratusentals år framåt i tiden. För att få en uppfattning av hur lång tid det rör sig om, så går vi istället bakåt i tiden och passerar då med god marginal istiden som täckte hela norden för 24 000 år sedan. Strålningen, som de radioaktiva ämnena utsänder, hur farlig är den egentligen. Naturen har ju alltid varit utsatt för strålning och ändå överlevt. Olyckstatistiken för den kommersiella kärnkraften, som vi haft i drygt 50 år, redovisas i korthet. Händelseförloppet kring olyckan i Tjernobyl beskrivs. Det finns idag relativ enighet kring vad som gick snett. Svårare är det kanske se samma samsyn kring hur ett effektivt saneringsarbete borde bedrivas och hur olyckan har påverkat människors hälsa. Det var i Sovjetunionen, som Tjernobylanläggningen byggdes och drevs till olyckstillfället. Kopplingar mellan samhällssystem och risker analyseras. Uttalanden från personer från Gomel med insikt i hälsofrågor redovisas. Dessa jämförs med resultat från olika organisationers undersökningar och uppskattningar. Myndigheter har också försökt sätta upp olika gränsvärden för radioaktivitet i vårt näringsintag. Tankarna bakom dessa olika värden förklaras. 2

ABSTRACT - english version I got the opportunity, through school, to visit Belarus in October 2010. The journey lasted for ten whole days. In addition to the capital Minsk, Gomel, in southern Belarus, was also paid a visit. The city of Gomel is situated relatively close to Chernobyl, where the devastating nuclear disaster took place. Most importantly we got to meet people who have lived with the accident and its consequences. There have always been a lot of questions regarding the topic of nuclear power. Is it the answer to our energy needs? Is it dangerous? Can it be used as a weapon? Is politics a factor that makes it dangerous? The list can be long and the topics have more or less constantly been on the public agenda. With Chernobyl as a starting point I want to focus on how nuclear accidents occur and what the consequences are. To understand the whole picture I believe it is important to know some key elements of the 100 year history of nuclear science. Science in itself has always been a drive in human development. Other things than sheer hunger for knowledge can also rule our priorities in the field of science. History shows us again and again that war and power ambitions are mighty forces. The history of nuclear science is also illustrated. It starts in a laboratory, where a scientist examines radiation and finds both known and unknown types of radiation. Shortly after the great Einstein publishes his theories on the connection between mass and energy in the world of atoms. The first seeds are planted for a new source of power, which later on will be used for means of both war and peace. The frequent question has always been if it is acceptable to use a process that turns matter from harmless to highly radioactive. The now dangerous material needs to be stored where it can do no harm for 100 000 of years. To get a perspective of such a time period we can travel back in time and then pass, by good margin, the ice age which covered Scandinavia 24 000 years ago. How dangerous is really the radiation which the material emits? Nature has always endured radiation and has evidently survived. The statistics of accidents regarding nuclear power is also, in short, described. The course of events in the Chernobyl disaster is described. Today most people agree on what went wrong. However it is a lot harder to reach a common view on accident handling and influence on people s health. The disaster occurred inside the USSR. Connections between society structure and risks are also further analyzed. Statements from health experts in Gomel are presented. There findings are compared with studies and estimates made by other organizations. Different agencies have tried to set up a number of threshold values concerning radiation in food. Thoughts behind these values are explained. 3

Innehållsförteckning 1. INLEDNING 5 1.1 Bakgrund 5 1.2 Syfte 5 1.3 Frågeställningar 5 1.4 Avgränsning 6 1.5 Definition av begrepp 7 2. METOD OCH MATERIAL.. 8 3. VITRYSSLAND... 9 3.1 Geografi 9 3.2 Historia 9 3.2.1 Sammanfattning Vitrysslands tillhörighet 9 3.2.2 Sovjetunionen Vitryska SSR 10 3.2.3 Vitrysslands självständighet 11 3.3 Politik 12 4. KÄRNKRAFT. 13 4.1 Energifrågan 13 4.2 Kärnkraftshistoria 13 4.3 Fission och fusion 14 4.4 Material och strålning 15 4.5 Kärnkraftsteknik 16 4.6 Produktion 17 4.7 Miljöpåverkan och risker 18 4.8 Kärnkraftsolyckor 19 5. TJERNOBYL.. 22 5.1 Geografi 22 5.2 Reaktorbeskrivning 23 5.3 Olycksförlopp 23 5.4 Utsläpp 24 5.5 Initialt räddningsarbete 24 5.6 Fortsatt sanering 24 5.7 Övriga reaktorer 25 5.8 Folkflyttningar och hälsoeffekter 25 5.9 Samhället och politiken 26 5.10 Ny inneslutning av reaktorn 27 6. HÄLSORAPPORT FRÅN GOMEL. 28 6.1 Överläkaren på barnsjukhuset 28 6.2 Professorn på Radiological Center 28 7. OLYCKSSTATISTIK. 30 8. GRÄNSVÄRDEN 31 9. ENERGIPRODUKTIONSKOSTNADER 33 10. AVSLUTNINGSDISKUSSION... 34 KÄLLFÖRTECKNING. 38 4

1. INLEDNING 1.1 Bakgrund Elever från Kullagymnasiet erbjöds att under höstterminen i tredje årskursen delta i en resa till Vitryssland. Resan var tänkt att kunna bli en del av det obligatoriska projektarbete, som skall redovisas under det sista gymnasieåret. Vi blev ett gäng på 5 elever, som tackade ja till erbjudandet. Gruppen som åkte bestod av lärarna Malin Ferrand Drake och Mehrdad Ansari samt eleverna Philip Lindh, Ivan Progmet, Max Thorén, Alex Christoffersson och naturligtvis jag själv Adam Jönsson. 1.2 Syfte Kärnkraft är ett kontroversiellt område. Vi har till och med folkomröstat om kärnkraften i Sverige. I skuggan av Harrisburgolyckan gick vi till valurnorna 1980. Tre alternativ fanns. Frågan var så infekterad att alla alternativen gick ut på en avveckling av kärnkraften. Det enda som skilde var hur lång tid det skulle ta. Att linje 2, som var samma alternativ som linje 1 men med tilläggstext, vann spelar alltså ingen roll. Omröstningen innebar att kärnkraften blev kvar, men ny utbyggnad stoppades. Den här tvehågsenheten inför kärnkraftsfrågan finns i många västländer. I öst har det varit annorlunda. Här grundlades planer för kärnkraftsutbyggnad kort efter andra världskriget. Kapprustningens tävlan om allt kraftfullare atombomber behövde plutonium. Detta fick man fram i kärnreaktorer. Tekniken ansågs modern och energi behövdes för att försöka komma ikapp samhällsutvecklingen i väst. Det politiska systemet lade planer och en kraftfull utbyggnad inleddes under 1960-talet. Väl igång så var det lite som förändrades eller ifrågasattes under resans fortsättning. Jag vill försöka beskriva kärnkraftens historia och dess följdverkningar. Goda kunskaper är en viktig förutsättning för att få en öppen diskussion och lägga grund för kloka beslut. Men hur går det då när frågorna skall behandlas i slutna samhällen. Teknik kan vara farlig i sig, men kanske är det politiken kring tekniken som är farligast. Jag försöker ge en bild av detta genom att ha olyckan i Tjernobyl, som en fallstudie. 1.3 Frågeställning Mina frågeställningar grundar sig framförallt i vad det var för samhälle som byggde Tjernobyl och hur tekniken kom till som möjliggjorde konstruktionen av ett kärnkraftverk. Jag vill också redogöra för risker i samband med drift av en reaktor och hur dessa förebyggs alternativt tas om hand vid en incident. Avslutningen blir ett resonemang kring kärnkraftens samhällsnytta. - Bör alla länder få tillgång till kärnkraft? - Hur farlig är strålning? - Har kärnkraften gagnat människan? 5

1.4 Avgränsning Jag avgränsar mig i stort sett till kärnkraft och gör därför nästan inte några jämförelser med andra energislag. Valet är gjort utifrån min uppfattning att kärnkraftsområdet har egna specifika problemställningar, som det är värdefullt att lyfta fram. Begränsningen innebär dock att det inte går att svara på frågan om kärnkraft är bra eller dåligt. För att lämna ett sådant svar måste alla olika delar i vår energiförsörjning analyseras och vägas mot varandra. Alla energislag liksom all mänsklig aktivitet har påverkan på resurser, ekonomi, miljö, hälsa etc. Eftersom studiebesöket ägde rum i Vittryssland, står deras perspektiv i huvudfokus. Källa Wikipedia, Reaktor 4 i Tjernobyl efter olyckan 6

1.5 Definition av begrepp Alfastrålning joniserande strålning bestående av atomkärnor av helium Atom minsta enheten av ett grundämne som definierar dess egenskaper Becquerel SI-enhet för radioaktiv strålning, förkortas Bq, namn på fransk vetenskapsman Belarus annat namn för Vitryssland Betastrålning joniserande strålning bestående av elektroner och/eller positroner Bolsjevik ryska för majoritetsman, namn på socialister som segrade i ryska inbördeskriget Bridreaktor kärnreaktor som kan omvandla Uran-238 till klyvbart Plutonium-239 Churchill brittisk premiärminister 1940-1945 och 1951-1955 DNA ämne som är bärare av den ärftliga informationen i kroppens celler EBRD European Bank for Reconstruction and Development Elektron en elementarpartikel med negativ laddning Elforsk Svenska elföretagens forskning och utveckling EU European Union Fission process som klyver atomkärnor och frigör energi Fusion process som sammanfogar atomkärnor och frigör energi Gammastrålning joniserande strålning bestående av fotoner med mycket kort våglängd Gorbatjov generalsekreterare i Sovjetunionen 1985-1991 Grundämne ett ämne som endast innehåller atomer med samma antal protoner i atomkärnan Harrisburg plats i USA med kärnkraftverket Three Mile Island Hitler ledare av nationalsocialistiska arbetarpartiet i Tyskland 1921-1945 IAEA International Atomic Energy Agency INES Internationl Nuclear Event Scale, sjugradig skala som används för att gradera kärnkraftstillbud och kärnkraftsolyckor Isotop atomer av samma grundämne men med olika antal neuttroner Kuts centimeterstor cylinder av kärnbränsle (urandioxid) Lukashenka diktator i Vitryssland sedan 1994 Moderatormaterial sänker energin på snabba neutroner i en kärnreaktor Molekyl grupp av två eller flera atomer ordnade i ett precist arrangemang Neutron en subatomär partikel som tillsammans med protoner bildar en atomkärna Proton en positivt laddad subatomär partikel Radioaktivitet fenomen när atomkärnor spontant omvandlas till andra typer av kärnor samtidigt som de avger joniserande strålning RBMK rysk förkortning för högtrycksreaktor av kanaltyp Roosevelt president i USA 1933-1945 Sellafield kärnkraftsanläggning i Storbritannien SI-enhet ingår i det internationella SI-systemet, Système International d Unités Sievert SI-enhet för stråldos, uppkallad efter svensken Rolf Sievert Stalin diktator i Sovjetunionen 1924-1953 Strålning en spriding av partiklar eller elektromagnetiska vågor Styrstav används för att reglera och stänga kedjereaktionen i ett kärnkraftverk, består av neutronabsorberande ämnen Transmutation omvandling av långlivade radioaktiva ämnen till kortlivade och stabila Voidkoefficient mått på förändring i moderatormaterialet i en kärnreaktor WHO World Health Organization 7

2. METOD OCH MATERIAL Följande arbete har utförts genom en resa till av Tjernobylolyckan drabbat område i Vitryssland. Konsekvenser av olyckan har därmed kunnat studeras på plats. Fältstudier i radioaktivitetszoner utfördes dock inte då myndigheterna ansåg att hälsorisker förelåg. Intervjuer genomfördes också i Vitryssland. Internet har varit en viktig del i understödjandet och samlandet av information. Här har ett flertal andra veteskapliga uppsatser om händelsen och området studerats. Vidare helhetsperspektiv har uppnåtts med hjälp av faktafilmer. Ett antal böcker har också lästs angående Vitrysslands situation. Även föreläsningar har besökts, där kärnkraft och Vitryssland diskuterats. Ett utförligt case studium angående händelsen i Tjernobyl utfördes, ur ett Vitryskt perspektiv. Därefter fördjupades frågeställningarna kring kärnkraftens utveckling och konsekvenser. Minnesmonument i Minsk för stupade i andra världskriget 8

3. VITRYSSLAND 3.1 Geografi Vitryssland, även kallat Belarus, är ett land som befinner sig i östra Europa. Landet gränsar i väster till Lettland, Litauen och Polen. Södra gränsenn är mot Ukraina och i öster finns Ryssland. Vitryssland är ett flackt land med mycket skog men också goda förutsättningar för jordbruk och boskapsskötsel. Landet har ingen kuststräcka mot något hav, men däremot finns det uppemot 11 0000 sjöar. Floden Dnepr rinner genom landet för att sedan via Ukrainaa fortsätta till Svarta havet. Större bifloder till Dnepr är Pripyat, Berezina och Sozj. 1 3.2 Historia 3.2.1 Sammanfattning Vitrysslands tillhörighet Landets geografiska läge har bidragit till turbulens historiskt sett. Placeringen mellan Ryssland och Centraleuropa har inneburit att territoriet mestadels har ingåttt i olika intressesfärer. Olika unioner och kungadömen har avlöst varandra under historiens gång. Nedan åskådliggörs landets tillhörighet i kronologiskk ordning. - Kievriket 880 11000 - Litauens kungadöme 1300 1573 - Polsk-Litauiska samväldet 1573 1772 - Tsarryssland 1772 1917 - Ryska inbördeskrig et 1917 19222 - - Sovjetunionen Vitrysk självständighett 1922 19911 1991 Under tidsperioden 880 11000 bredde Kievriket sig ut över östra Europa. Riket omfattade delar av dagens Vitryssland, Ukraina, Slovakien och Ryssland. Kievriket hade sin storhetstid under 900-talet. En viktig händelse under Kievrikets tid var antagandet av kristendomen från 11 http://sv.wikipedia.org/wiki/vitryssland 9

dåvarande Bysans, Östrom. Denna ortodoxa tro präglar området än idag. Efter storfursten Jaroslav 1:s död, år 1015, kom riket att delades upp mellan hans sju söner. Det blev en process som ledde till splittring och försvagning av det en gång så starka riket. Berörda landområden blev nu lätta byten för Mongolernas härjningar under 1200-talet. 2 1300-talet innebar uppkomsten av en ny stormakt i området, nämligen Litauiska furstendömet, i vilket Vitryssland blev en del. År 1573 bildade Litauen officiellt en union med Polen, vilken sedan kom att kallas Polsk-litauiska samväldet. Under denna tid skedde en religionsförskjutning åt väst. Litauiska ledareliten lockades av den latinska och polska kulturen. 2 Under 1600-talet försvagades Polsk-litauiska riket på grund av inre splittring och yttre fiender. Osmanska riket, Ryssland och även den tidens stormakt Sverige visade stort intresse för området. Delar av Vitryssland kom att hamna i Tsarryssland. År 1772 skedde en definitiv splittring och kvarlevorna av det Polsk-litauiska samväldet delades av Preussen, Ryssland och Österrike. Tsarryssland innehade nu det område, som senare skulle komma att bli Vitryssland. 3 Efter första världskrigets utbrott 1914 blev Vitryssland hårt drabbat av strider mellan Tsarryssland på ena sidan och på den andra Tyskland och Österrike-Ungern. I samband med Ryska revolutionen 1917 hamnade Vitryssland i ett maktvakuum. Ett förstört landområde som nu härjades av det ryska inbördeskriget. 3.2.2 Sovjetunionen Vitryska SSR Efter bolsjevikernas, de rödas, seger i inbördeskriget bildades 1922 Sovjetunion, i vilket också Vitryssland kom att ingå. Det officiella namnet på landet blev Vitryska Socialistiska Sovjetrepubliken. Under Joseph Stalins tid på 1930- och 1940-talen skedde enorma utrensningar, av både oliktänkande och personer som kunde bli ett hot mot diktatorn. Stalinterrorn centrerade makten ytterligare och säkerställde medlemsstaternas blinda lydnad. Vitryssland klarade sig relativt lindrigt undan kommunisternas kollektiva bestraffningar, medan till exempel sovjetrepubliken Ukrainas befolkning tvingades till lydnad genom svält. Avrättningar och deportationer av hela folkgrupper användes i stor skala. Strafflägren i Sibirien tog emot mängder av fångar, vilket för de flesta blev liktydigt med en dödsdom. Stalin lär ha förorsakat fler sovjetmedborgares död än vad både första och andra världskriget gjorde. 4 Den 1 september 1939 inleddes andra världskriget som skulle komma att få omvälvande konsekvenser för östra Europa. En vecka tidigare den 23 augusti 1939 hade Hitler och Stalin undertecknat ett handels- och icke angreppsavtal, i vilket de delade upp östra Europa mellan sig. Avtalet kallades Molotov Ribbentrop pakten. Redan 1941 bröt Hitler avtalet genom att anfalla Sovjetunionen. Vitryssland blev åter ett slagfält. Både ryssarna reträtt österut och de tyska truppernas framryckning blev förödande för drabbade landområden. Vintrarna under kriget var onormalt kalla. Lokalbefolkningen led svårt och även tyska arméns stridsförmåga drabbades. Moskva blev aldrig ockuperat. Tyskarna höll också igång ett resurskrävande tvåfrontskrig, västfronten och östfronten. Med stöd av vapenleveranser från USA och enorma 2 Törnqvist Plewa. Vitryssland: Språk och Nationalism i ett kulturellt gränsland, Studentlitteratur, s.25 29. 3 http://sv.wikipedia.org/wiki/polsk-litauiska_samv%c3%a4ldet(2011 02 17) 4 http://en.wikipedia.org/wiki/joseph_stalin 10

uppoffringar av civilbefolkningen lyckades Stalin bygga upp armén, och så småningom driva tyskarna ända tillbaka till Berlin. En bedrift som blev flitigt utnyttjad av propagandan i Sovjetunionen. I Vitryssland hänvisar man gärna till kriget på östfronten som The great patriotic war. 5 De allierade, representerade av Sovjetunionen, USA. och Storbritannien, framtvingade slutligen axelmakternas kapitulation 1945. Tyskland kapitulerade den 8 maj och Japan den 2 september. 6 Redan i februari 1945 träffades representanter för de allierade på Jalta vid Svarta havet. Här mötte Stalin en mycket sjuk president Roosevelt från USA och en åldrande premiärminister Churchill från Storbritannien. Stalin mötte inte mycket förhandlingsmotstånd och kunde fortsätta samma maktambitioner, som fanns i Molotov Ribbentrop pakten med Hitler. Östra Europa hamnade nu i Stalins järngrepp. I ett tal 1946 använde Churchill orden an iron curtain has descended across the continent. Gränsen mellan öst och väst kom därefter att kallas järnridån. Perioden efter kriget är känd som det kalla kriget och kännetecknas av kapprustningen mellan stormakterna USA och Sovjetunionen. 7 1985 tillträdde Michail Gorbatjov generalsekreterarposten i Sovjetunionen. Han fick ta över och leda en stormakt på fall. Planekonomin skapade inte tillräckliga resurser för landets behov. Stormaktsambitionerna och kapprustningen med USA hade kostat för mycket för statskassan. Gorbatjov förespråkade reformer för att vitalisera samhället. Han lanserade begreppen perestrojka, som stod för ombyggnad av ekonomin, samt glasnost, som skulle öka öppenheten och friheten i det sovjetiska samhället. Han öppnade också för dialog med USA och förhandlade fram nya nedrustningsavtal. Kärnvapenbestyckade medeldistansrobotar kom därmed att fasas ut. Unionens medborgare, som i många år fostrats av en allomfattande propagandaapparat, hade svårt att hänga med i svängarna. Nya aktörer såg möjligheter, och den förut så centralstyrda union började knaka i fogarna. Tillika drabbades Sovjetunionen av den värsta kärnkraftsolycka som hänt, när en reaktor havererade i Tjernobyl 1986. 8 Sovjetunionens lydstater i östra Europa, Polen, Östtyskland, Ungern etc., startade en frigörelseprocess i slutet på 1980-talet. I motsats till vad som hade hänt vid tidigare försök, motsatte sig inte Gorbatjov denna utveckling. 1989 föll Berlinmuren. I ett försök att hålla samman Sovjetunionen försökte Gorbatjov 1991 förändra unionen till en federation. Fler och fler republiker började dock hävda sin själständighet och därmed föll denna idé. Den 8 december 1991 skrevs ett trepartsavtal mellan Vitryssland, Ukraina och Ryssland. I avtalet förklarade sig länderna som oberoende. Vitryssland blev nu en självständig nation efter att under århundraden ha varit lydstat inom olika maktsfärer. 8 3.2.3 Vitrysslands självständighet Vitrysslands självständighetsförklaringen var ett tydligt försök av den dåvarande kommunistiska makteliten att behålla sitt inflytande. Tiden därefter präglades av strejker och politisk oro. 1994 anordnade landet äntligen sitt allra första demokratiska val. Efter en populistisk valkampanj med löfte att besegra brottslighet och korruption, vann Aljaksandr 5 http://en.wikipedia.org/wiki/eastern_front_(world_war_ii) 6 http://sv.wikipedia.org/wiki/andra_v%c3%a4rldskriget 7 http://en.wikipedia.org/wiki/yalta_conference 8 http://sv.wikipedia.org/wiki/sovjetunionens_uppl%c3%b6sning 11

Lukashenka (på ryska Alexander Lukashenko) en klar seger i presidentvalet. Mannen, som var den enda ledamot i Vitryska supremee council som 1991 röstat mot att Sovjetunionen skulle upplösas, hade nu valts att leda den nya nationen. 9 3.3 Politik Lukashenkas politik har präglats av hat och misstänksamhet mot västvärlden samt förföljelser av oliktänkande inom landet. Planekonomiskt tänkande styr den ekonomiska politiken. Förd politik är i princip en förlängning av den tidigare sovjetiska ideologin. Presidenten har också förhandlat om ett djupare samarbete alternativt sammanslagningg med Ryssland. Under senare år har dock intresset från Rysslands sida svalnat betydligt. Vitrysslands ekonomi är helt beroende av billig energi från och annan handel med Ryssland. Stora intäkter fås också för de gasleveranser som sker i pipelines från Ryssland till Europa. 2001 lät sig Lukashenka omväljas för en andra period. Han segrade med 75,65% av rösterna. Valet betecknades av oberoende observatörer, som att inte motsvarade internationell standard. I ett tredje val 2006 lyckades Lukashenkaa få 84,2% av rösterna för att i ett fjärde val 2010 endast få 79,65%. Varken inom eller utanför landet finns någonn tilltro till presenteradee siffror. Alla försök till protester i landet har mötts av regimen med våld och massarresteringar. 10 Vitryssland gav vid mitt besök intryck av ett samhälle där alla är övervakade. En gigantisk offentlig sektor förser människor med meningslösa arbeten och en inkomst, som de knappt kan överleva av. Egna initiativ premieras inte utan motarbetas istället. Kort sagt ett socialistiskt samhälle. Detta står i kontrast till människors försök att trots allt leva ett anständigt liv och kämpa för en bättre tillvaro. Stolthet över kultur och historia blir också tillflykter, när vardagen känns för tung. Vitrysslands flagga 9 Albin, Abrahamsson, Kjell. Vittryssland: 89 mm från Europa, Fischer & Co 20010120 10 Intervju med,,svensk ambassadör i Vitryssland, Oktober 2010. 12

4. KÄRNKRAFT 4.1 Energifrågan Tillgång till energi har drivit utvecklingen av industrisamhället framåt under de senaste 200 åren. Energibehovet har växt genom att fler grupper har tagit del av denna utveckling. Väldens snabbt ökande befolkning och förbättrade levnadsvillkor ställer också krav på mer energi. Trots fokus på energisparande teknik, framförallt under senare år, växer fortfarande behovet av mer energi. Ved och träkol var viktiga energikällor före och under industrialiseringens allra första år. Nästa stora energikälla blev stenkolen. Englands tidiga industri var helt beroende av och utvecklades i en sorts symbios med att det fanns brytbart kol i området. I slutet på 1800-talet började oljan bli en allt viktigare energikälla. Hela transportsektorn revolutionerades genom förbränningsmotor, som fick sin kraft från raffinerade råoljeprodukter. Genom ökade kunskaper kring elektricitet växte också vattenkraften fram, som en viktig energikälla. 11 Ved, kol, olja och vattenkraft är alla resurser med begränsningar och miljökonsekvenser. Att hitta något som i princip skulle kunna ge oändligt med energi, har därför varit en tilltalande tanke. Forskning kring radioaktivitet i början av 1900 talet och Einsteins teorier om sambandet mellan massa och energi, sådde de första fröna till ett sådant utvecklingsscenario. 4.2 Kärnkraftshistoria År 1896 upptäcktes radioaktiviteten av Henri Becquerel. I samband med studier av röntgenstrålning fann han att uran sände ut en ny typ av strålning. Han tilldelades Nobelpriset för denna upptäckt 1903. Hans namn är än idag fortfarande högst levande, eftersom SIenheten för radioaktivitet Bq (becquerel) är uppkallad efter honom. År 1905 publicerade Einstein sin så kallade fjärde artikel om ekvivalensen mellan massa och energi, E=mc 2. Av formeln framgår att omvandlad massa gånger ljushastigheten i kvadrat är den energimängd som kan frigöras. Dansken Niels Bohr publicerade undersökningar av strukturen i atomer och strålningen, som utmynnar därifrån. På 1930-talet kunde James Chadwick få fram fria neutroner. År 1938 publicerades Otto Hahn och Lise Meitners forskning som visade, att om uran bestrålas med fria neutroner så bildas bland annat barium. Urankärnan hade alltså klyvts i två delar. Processen kallades fission och är den teknik som används i våra kärnkraftreaktorer. År 1942 demonstrerade Enrico Fermi en självunderhållande kontrollerad kedjereaktion av atomklyvning i USA. Denna händelse kan kallas världens först kärnreaktor. 12 Forskningen kring atomklyvning fick ett rejält uppsving vid tiden för andra världskriget. Militären behövde kraftfullare vapen. Frigjord energimängd vid en sprängning är synonymt med vapnets effektivitet. Alla krigande parter förstod att en bomb, som hämtade energin från atomklyvning, skulle få en sprängverkan av aldrig tidigare skådad magnitud. Två atombomber 11 http://sv.wikipedia.org/wiki/industriella_revolutionen 12 http://sv.wikipedia.org/wiki/k%c3%a4rnkraftverk 13

sprängdes av USA i krigets slutskede 1945 över Japan. Materiellt och mänskligt var det en katastrof, men resulterade också i Japans kapitulation. 13 Efter andra världskriget fortsatte forskningen kring kärnkraften både på den militära och civila sidan. 1954 startades det första kärnkraftverkett i Sovjetunionen. 1956 startades det första kommersiella kärnkraftverket i England. Verket hade en effekt på 40 MW. Därefterr har utbyggnaden fortsatt fram till dagens ca 440 reaktorer i ett trettiotal länder. Snittstorleken på verkens effekt är ca 850 MW. 14 Kärnkraften är en resurs som kan ge betydande energimängder. Under resans gång har dock kärnkraftens risker fått ökat fokus och i högsta grad bromsat utbyggnaden. De senaste 15 åren har kärnkraftens andel av världens totala energitillförsel varit oförändrad. Under sammaa period har den totala energitillförseln haft en årlig tillväxt med ca 2% %. 15 Kärnkraftens andel av den globala energitillförseln uppgick 2009 till ca 6% %. Övriga energislag är olja 33%, kol 28%, naturgas 23%, vattenkraft 5% och övrigt 5%. Statistiken behandlar endast handlade bränslen. Den begränsning påverkarr i huvudsak procenttalet för gruppen övrigt där olika typer av biobränslen och vindkraft ingår. 16 Sveriges totala energitillförsell enligt statistik från 2009 fördelarr sig på följande sätt kärnkraft 26%, olja 32%, kol 3%, gas 2% %, vattenkraft 12% och övriga energislag 25% %. 17 4.3 Fission och fusion Kärnkraft skapas genom förändring av atomens massa. En sådan förändring kan åstadkommas genom att atomen delas (fission) eller att atomer läggs samman. (fusion). Dagens kärnkraftverk använder fissionstekniken. För att få igång en fusion krävs oerhört höga temperaturer. Forskning sker på området, men kommersiellt användbara lösningar verkar än så länge vara långt bort i tiden. Fusion har använts i atombomber. En initial fissionsreaktion har då använts för att skapa temperaturerna som startar fusionsprocessen. 18 Dock har människan alltid varit helt beroende av fusionsenergi. Vår närmaste stjärna Solen skapar energi genom en fusionsprocess. Fission genom vilken Uran omvandlas till Krypton, Barium mm. 13 http://sv.wikipedia.org/wiki/atombomberna_% %C3%B6ver_Hiroshima_och_Nagasaki 14 Kårerger, Thomas. Kärnkraften nu och i framtiden, Energimyndigheten 2010 15 http://www.eia.doe.gov/nuclear/ 16 Statistical review of World Energy 2007, BP 2008 17 Energiläget i siffror 2010, tabell till figur 7, Statens Energimyndighet, November 2010 18 http://www.human-academy.com/ /vetenskaper/naturvetenskap/karnfysik.asp 14

Fusion genom vilken Väte omvandlas till Helium mm. 4.4 Material och strålning Endast fission kommer att beskrivas eftersom det är den processs som har relevans för rapporten. En atom består av en atomkärna och elektroner som kretsar kring atomkärnan. Atomkärnan innehåller protonerr och neutroner. Protonerna är plusladdade och neutronerna är neutrala. Atomens vikt utgörs i princip av atomkärnan. Neutronernas uppgift är att hålla ihop protonerna. Elektronerna är minusladdade. I en atom är antalet elektroner lika sort som antalet protoner i kärnan. 19 Kärnreaktorerna laddas oftast med Uran-235, som är ett radioaktivt och ostabilt ämne. Ett annat ämne som används i mindre skala är Torium-230. Den ostabila uppbyggnaden gör att ämnena sönderfaller spontant och därmedd omvandlas till andra isotoper eller grundämnen. Isotop är en variant av sammaa ämne men med olika antal neutroner. Uran förändras efter fullständigt sönderfall till bly. Uran-235 har en halveringstid för sönderfallet på 710 miljoner år. Det innebär att hälften av ämnet har sönderfallit under denna tid. Hälften av resterande del av ämnet kommer sedan att sönderfalla efter ytterligare 710 miljoner år etc. Stabila ämnen kan sägas ha en halveringstid som är oändlig. När en Uran-235 atom träffas av en fri neutron bildas Uran-236. Atomkärnan delas då i nya kärnor, som bildar i huvudsak ämnena Krypton-92 och Barium-141. är starkt radioaktiva. Dessutom frigörs neutroner, som på så vis håller igång kedjereaktionen i kärnkraftsreaktorn. 20 Även ämnen som Jod- 131, Cesium-137, Strontium-90 med flera bildas. Ämnena Formel för reaktionen: 235 U + 1 neutron 92 Kr + 1411 Ba + 3 neutroner + energi Strålningen som uppkommer vid kärnklyvningen indelas i Alfa, Beta och Gamma. Alfastrålning består av atomkärnor av Helium. Strålningen stoppas mycket lätt av material i dess väg. Räckvidden är endast ca 10 cm i luft. Den kan inte ta sig igenom det yttersta lagret hud på människokroppen. Alfastrålningenn är därför endast farlig, och då mycket farlig, om 19 http://sv.wikipedia.org/wiki/atom 20 http://www.vattenfall.se/sv/karnklyvning.htm 15

den kommer i direkt kontakt med levande celler, exempelvis genom att man intar ett radioaktivt ämne med födan eller andas in alfastrålande partiklar. Betastrålning består av partiklar, elektroner och positroner. Laddningen gör att partiklarna samverkar med andra laddade partiklar och är därför lätta att stoppa. Betapartiklarna har en räckvidd på ungefär 1 cm i vävnad och 10 m i luft. Betapartiklar i stor mängd kan orsaka cancer eller vara direkt dödande. Betastrålning avskärmas lätt av plåt och glas. Gammastrålning består av fotoner med mycket kort våglängd. Den har stor genomtränglighet och lång räckvidd. Gammastrålning finns i den kosmiska strålningen. Gammastrålning kan förändra molekyler och är därför farlig för cellernas DNA. Sådana förändringar kan orsaka cancer. Strålningen kan också användas för sterilisering i avsikt att döda bakterier. Tjocka betongväggar och bly kan stoppa gammastrålning. 21 4.5 Kärnkraftsteknik Kärnkraftreaktorer kan i princip beskrivas så att en reaktor producerar energi, som överförs till en ånggenerator, Vattnet kokar i denna och ånga bildas. Ångtrycket leds över en turbin som därmed börjar snurra. Turbinen driver en generator, som alstrar el till elnätet för vidare befordran till användarna. Källa Vattenfall Bränsleelementen i en reaktor är laddade med uran som består av isotoperna Uran-234, Uran- 235 och Uran-238. Uran-235 klyvs lättast och alltså den isotop, som är bränslet i kärnreaktorn. Uran bryts i naturen i både gruvor och dagbrott. Naturligt uran innehåller 0,7% Uran-235. För att uran skall kunna användas som bränsle måste det anrikas så att halten av Uran-235 ökar till ca 3%. Anrikat uran pressas till små cylindrar, så kallade kutsar. En kuts är 21 http://www.stralsakerhetsmyndigheten.se/allmanhet/om-stralning/joniserande-stralning/ 16

ca 1 kubikcentimeter. Varje kuts avger lika mycket energi som 800 liter dieselolja. En kärnkraftreaktor innehåller ca 15 miljoner kutsar, som samlas i så kallade bränslestavar. Kanada och Australien är de största uranproducenterna, men även i Namibia, Sydafrika, Kazakstan, Uzbekistan och Ryssland bryts uran. 22 Beroende på det material som används i reaktorn för att bromsa neutroner och underhålla en kedjereaktion, kan kärnkraftreaktorerna delas in i tre huvudgrupper: Vattenmodererade Grafitmodererade Icke modererade, snabba I en vattenmodererad reaktor omges bränslestavarna av vatten. Kärnreaktionen modereras av omgivande vatten. Styrstavar av bor används för att reglera effektuttaget. Bor absorberar fria neutroner. Genom att öka halten av bor i reaktorn så minskar kärnklyvningen för att slutligen avstanna helt. Denna typ av reaktor är den vanligast förekommande. I en grafitmodererad reaktor innesluts bränslestavarna av en trycktub där vatten fås att koka. Varje trycktub omges av grafit, som med vattnet är moderator i kedjereaktionen. Även här används styrstavar av bor för att reglera effektuttaget. Reaktorkonstruktionen används i huvudsak i Ryssland och i stater som tidigare ingått i eller haft samarbete med Sovjetunionen. En icke modererad reaktor kyls t.ex. med flytande natrium. På så vis kan processen arbeta vid högre temperatur och därmed ökar verkningsgraden. Mer energi utvinns alltså ur samma mängd bränsle. Tekniken ställer dock högre krav på reaktorns konstruktion, vilket ökar den initiala investeringen. Reaktortypen benämns även bridreaktor och kan förutom uran också laddas med plutonium. Ett fåtal av denna typ finns i drift. 23 4.6 Produktion 99% av all kärnkraftsenergi används för produktion av elektricitet. Andra användningsområden är produktion av bränsle till kärnvapen och bridreaktorer, framdrivning av fartyg och till forskningsreaktorer. 24 Källa: www.iaea.org 22 http://www.karnkraftsinformation.se/miljo-och-klimat/paverkan-vid-uranbrytning/ 23 http://sv.wikipedia.org/wiki/k%c3%a4rnkraftverk 24 http://www.world-nuclear.org/info/inf01.html 17

4.7 Miljöpåverkan och risker Uranbrytning ger en påverkan på miljön på samma sätt som all gruvdrift. Lokala förändringar och miljöförstöring uppstår. På grund av det höga energiinnehållet i uran krävs dock väsentligt mindre ingrepp per utvunnen energienhet vid en urangruva än vid en kolgruva. 50 kg uranmalm ger lika mycket energi som 3000 kg stenkol. Ökade strålningshalter på grund av uranbrytning har inte heller kunnat konstateras. Uranmalm har i sig en radioaktiv nivå jämförbar med granit. 25 Vid anrikning av uran för att höja innehållet av Uran-235 blir det kvar en restprodukt i form av utarmat uran. Restprodukten har en lägre radioaktiv nivå jämfört med uran. Utarmat uran är tyngre än bly och används därför i strålskärmar, bland annat inom sjukvården. Innan bränslet, alltså det anrikade uranet, används i reaktorn har det en låg radioaktiv nivå och kan hanteras utan särskild skyddsutrustning. Efter att det har använts i reaktorn är det starkt radioaktivt. Denna restprodukt är ett allvarligt problem för kärnkraftsindustrin. Använt kärnbränsle måste isoleras från människor och natur i minst 100 000 år. Andra radioaktiva restprodukter från kärnkraftverken är avfall från drift, t.ex. material som varit i kontakt med radioaktiv ämnen, och avfall från rivning och reparation av kärnkraftverk. Endast 5% av allt radioaktivt avfall är använt kärnbränsle, men det står för 99% av avfallets totala radioaktivitet. Ett radioaktivt ämnes aktivitet mäts i becquerel (Bq). En becquerel betyder att en radioaktiv atomkärna omvandlas per sekund. Överskottet av frigjord energi sänds ut som joniserande strålning. Strålning finns överallt runt omkring oss. Även i vår kropp omvandlas atomkärnor. Normal aktivitet inuti en människa är ungefär 100 Bq/kg kroppsvikt. Den mängd strålning som kroppen tar upp kallas stråldos och mäts i millisievert (msv). Bilden nedan visar normala stråldoser från vår omgivning under ett år. Sammanlagt uppgår de som ett genomsnittsvärde till 3,7 msv per årsbasis. 26 Källa Vattenfall 25 http://www.karnkraftsinformation.se/miljo-och-klimat/paverkan-vid-uranbrytning/ 26 http://www.vattenfall.se/sv/stralning-finns-overallt.htm 18

I normal drift ger utsläpp från kärnkraftverk i Sverige en ökad stråldos för närboende på någonstans mellan 0,004-0,04 msv per år. Problem uppstår alltså först när olyckor eller något annat onormalt sker i driften av kärnkraftverket eller vid hanteringen av det radioaktiva avfallet. Historien har lärt oss att i all verksamhet uppstår händelser eller görs felaktigheter som leder till allt från mindre missöden till större olyckor. Kärnkraftsindustrin har försökt att minimera riskerna genom omfattande säkerhetsanalyser, som reglerar konstruktion och drift genom olika kontroll- och underhållsprogram. Särskilda nationella och internationella myndigheter har också ansvar för övervakning av att fastlagda rutiner och myndighetskrav följs. Alla åtgärder till trots går det ändå inte att bortse från att en olycka kan hända och då få mycket långtgående konsekvenser. 4.8 Kärnkraftsolyckor Den största risken i samband med användandet av kärnkraft är spridning av radioaktivt material. Ämnena är farliga för allt levande. Flera av ämnena har halveringstider som omfattar tidsrymder fullständigt omöjliga att överblicka. Följande lista över civila kärnkraftsolyckor i världen har hämtats från Wikipedia. Listan är troligtvis inte korrekt till alla delar, men ger en ändå en viss uppfattning om att det fortlöpande sker tillbud av mer eller mindre omfattning. 1950-talet Chalk River, Kanada Kyschtym, Sovjetunionen Sellafield, Storbritannien Simi Valley, Kalifornien, USA Knoxville, Tennessee, USA 1960-talet Idaho Falls, Idaho, USA Charlestown, Rhode Island Monroe, Michigan, USA Lucens, Schweiz Rocky Flats, Colorado Ågestaverket, Sverige 1970-talet Sellafield, Storbritannien Greifswald, Östtyskland Browns Ferry, Alabama, USA Three Mile Island, Pennsylvania, USA 1980-talet Saint-Laurent, Frankrike 19

Tsuruga, Japan Buenos Aires, Argentina Gore, Oklahoma, USA Tjernobyl, Ukrainska SSR, Sovjetunionen La Hague, Frankrike Decatur, Georgia, USA Vandellós 1, Spanien 1990-talet Sewersk, Ryssland Tōkai-mura, Japan Blayais, Frankrike 27 Några av dessa händelser kommer här att beskrivas kortfattat för att ge en uppfattning om vad som kan hända, och vilka skadeverkningar som uppstår. Den största kärnkraftsolyckan, Tjernobyl år 1986, kommer att ingående analyseras i senare avsnitt. Internationella Atomenergiorganet har upprättat en sjugradig skala för att kunna gradera incidenter/olyckor vid kärnkraftsanläggningar, INES (International Nuclear Event Scale). 28 7 Stor olycka 6 Allvarlig olycka 5 Olycka med risk för omgivningen 4 Olycka utan betydande risk för omgivningen 3 Allvarlig händelse 2 Händelse 1 Avvikelse 0 Mindre avvikelse från normaldrift I september 1957 exploderade en förvaringstank för högaktivt avfall i Kyschtym, Sovjetunionen. Tankens kylsystem hade slutat fungera ett år tidigare. Problemet ansågs inte som en säkerhetsrisk och blev därför aldrig åtgärdat. Temperaturen i tanken steg långsamt, vilket resulterade i att explosiva ämnen bildades. En gnista från övervakningsutrustningen startade en kemisk explosion, alltså ingen kärnexplosion. Explosionen kastade de högaktiva avfallet 1 km upp i luften. 90% av radioaktiviteten spreds inom 5 km från tanken. Resten föll ner i ett 30-50 km brett och 300 km långt område i nord-nordostlig riktning från explosionen. En vecka senare den 6 oktober inleddes evakuering av 10 000 personer från de förorenade 27 http://sv.wikipedia.org/wiki/lista_%c3%b6ver_civila_k%c3%a4rnkraftsolyckor 28 http://www-ns.iaea.org/tech-areas/emergency/ines.asp 20

områdena, som än idag är avspärrade. Olyckan bekräftades officiellt först i samband med Sovjetunionens begynnande sönderfall år 1990. INES=6. 29 År 1957 bröt en brand ut i en av grafitreaktorerna i Sellafield. Stora mängder radioaktivt avfall frigjordes. INES=5. Anläggningen har också vid ett flertal tillfällen kritiserats för att ha pumpat ut radioaktivt material i Irländska sjön. 30 Harrisburgolyckan betecknar det haveri som inträffade den 28 mars 1979 i en av det två reaktorerna i kärnkraftverket Three Mile Island beläget 15 km utanför Harrisburg i Pennsylvania, USA. En ventil hade stannat i öppet läge så att ånga strömmade ut ur reaktorn. Personalen felbedömde situationen och stängde av nödkylningen. Reaktorn överhettades och kärnbränsle skadades, vilket ledde till en partiell härdsmälta. Stora mängder radioaktivt material kom ut i reaktorinneslutningen, som omger reaktor och ånggenerator. Inuti anläggningen var strålningen hög, men utsläppen till omgivningen blev trots allt begränsade. Den ökade stråldosen i närområdet på grund av olyckan beräknas uppgå till 1 msv. INES=5. Sanering i reaktorinneslutningen pågick fram till 1993. Reaktorn har permanent tagits ur drift. 31 Händelsen i Harrisburg gav inspiration till filmen Kinasyndromet. Titeln har kommit från tanken att en härdsmälta i en reaktor skulle bli omöjlig att stoppa. Den skulle alltså kunna ta sig hela vägen igenom jorden till andra sidan. Enligt alla gamla historier så hamnar man då i Kina. Knappast ett scenario byggt på vetenskaplig grund. Härdsmältan i Harrisburg svalnade av när den kom i kontakt med vatten i reaktorinneslutningen. Det är också värt att notera att ingen av de inträffade olyckorna har utlöst en explosion på grund av kärnklyvning. Förklaringen till detta är att bränslestavarna endast innehåller ca 3% Uran-235, vilket är alldeles för lite för en explosionsartad förbränning. I en atombomb skall använt uran innehålla upp emot 100% Uran-235 och detta vanligtvis i kombination med Plutonium-239. 32 Atombomb 29 http://en.wikipedia.org/wiki/kyshtym_disaster 30 http://en.wikipedia.org/wiki/sellafield 31 http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/3mile-isle.html 32 http://sv.wikipedia.org/wiki/k%c3%a4rnvapen 21

5. TJERNOBYL Klockan är strax efter 7.00 på morgonen måndagen den 28 april 1986, när mätinstrumenten vid Forsmarks kärnkraftverk börjar visa förhöjd radioaktivitet. Mätvärdena fås från personer på väg in i kärnkraftverkets kontrollerade områden. Instrumenten dubbelkollas med samma resultat. Även andra monitorer börjar ge utslag. Snart fann man att det inte fanns någon förhöjd aktivitet inomhus, men däremot fann man förhöjda strålnivåer utomhus. En analys av de radioaktiva ämnena visade att de kom från ett kärnkraftverk och inte från något kärnvapen. Väderförhållanden indikerade att föroreningen måste komma österifrån. Detta är den första information, som når omvärlden, att en stor kärnkraftsolycka måste ha inträffat i Sovjetunionen. Namnet Tjernobyl kom snart att vara känt i hela världen. 33 5.1 Geografi Källa Wikipedia Tjernobyl är en stad från tidig medeltid i norra Ukraina 7 km från gränsen till Vitryssland. Genom staden rinner floden Pripyat, som är en biflod till Dnepr. 100 km söderut finns Ukrainas huvudstad Kiev. 150 km norrut finns staden Gomel i Vitryssland. Staden fick ett uppsving i samband med beslut att bygga kärnkraftverk i området. 1970 började den första reaktorn byggas. Den togs i drift 1977. Det var den tredje reaktorn i Sovjetunionen av typ RBMK, och det första kärnkraftverket i den socialistiska republiken Ukraina. Därefter följde driftsättning av ytterligare 3 reaktorer 1978, 1981 och 1983. År 1986 fanns ytterligare 2 reaktorer under uppbyggnad och ännu fler planerades. Intill växte en ny stad Pripyat upp för den allt större arbetsstyrkan vid anläggningen. 34 33 Moberg, Leif. Statens Strålskyddsinstitut 2001 34 http://sv.wikipedia.org/wiki/tjernobyl 22

5.2 Reaktorbeskrivning Satsningen på kärnkraft var en strategiskt viktig del i Sovjetunionen. I kapprustningens anda gällde det att visa upp sitt teknikkunnande för västvärlden. Hård centralstyrning och planekonomi gjorde att en från början antagen teknisk lösning, ofta inte gick att ändra trots att ny kunskap blev känd. Sovjetunionens kärnkraftshistoria börjar med grafitmodererade reaktorer och kom att fortsätta på samma sätt. Modellen kallas RBMK. De reaktorer som fanns i Tjernobyl var av modell RBMK-1000, vilket betyder att de vardera kunde leverera ca 1000 MW. 35 I en grafitmodererad reaktor befinner sig bränslestavarna i rör med vatten, som kokas för att genera kraft. Runt rören finns grafit, som moderator i processen. Kort sagt bromsar moderatorn hasigheten på de fria neutroner och håller därmed kedjereaktionen på en lämplig nivå. I denna reaktorkonstruktion innebär en ökning av temperaturen att hastigheten på kedjereaktionen också ökar, vilket alltså ytterligare accelererar temperaturökning. Reaktorn sägs ha en positiv voidkoefficient, och den är därmed mer svårstyrd särskilt vid låga effektuttag. Void betyder tomrum på engelska. När vatten kokar bildas ånga. Högre temperatur ger mer ånga. I ånga finns mer luft än i vatten, och därmed blir tomrummet större mellan vattenmolekylerna. Vattenmodererade reaktorer, som är den vanligaste typen, har en negativ voidkoefficient. 36 Reaktorerna i Tjernobyl hade inte heller byggts med någon gastät betonginneslutning av reaktorhärd och ånggenerator. Utan en sådan ökar risken för strålning och utsläpp av radioaktivt material vid olyckstillbud. Prioriteringen verkar ha varit kortare byggtid och lägre initial investeringskostnad istället för ökad säkerhet. För att förändrat eller helt stanna kedjereaktionen i reaktorn används styrstavar. Dessa innehåller material som absorberar fria neutroner, t.ex. bor, kadmium, hafnium, gadolinium. Helt införda i reaktorhärden skall dessa stavar stoppar kedjereaktionen. Förutom absorberande material var styrstavarna i Tjernobyl försedda med spetsar av grafit. 37 5.3 Olycksförlopp Under dagen före olyckan inleddes ett experiment i reaktor 4, för att undersöka hur turbinen kunde användas för att leverera ström vid ett plötsligt bortfall av den ordinarie strömförsörjningen. För att genomföra experimentet hade vissa säkerhetssystem kopplats bort och effekten minskats i reaktorn. På grund av ett ökat behov av elleveranser ut i det allmänna kraftnätet, kom order om att experimentet skulle avbrytas och att reaktorn snarast skulle återgå till normal produktion. En kraftig stegring av reaktoreffekten ledde till att kylvattnet i reaktorn förångades. Konstruktionsprincipen med en positiv voidkoefficient medförde att effektökningen fortsatte i ett accelererande tempo. Försök att bromsa med styrstavarna kom igång för sent och på grund av stavarnas grafitspetsar ökade initialt effekten ytterligare. Lördagen den 26 april 1986 kl. 01.23 lokal tid nådde den snabba effektökningen en sådan nivå att en ångexplosion utlöstes. Explosionen slet sönder reaktorn och dess inneslutning. Explosionen ledde också till att 35 http://sv.wikipedia.org/wiki/tjernobylolyckan 36 http://sv.wikipedia.org/wiki/voidkoefficient 37 http://sv.wikipedia.org/wiki/k%c3%a4rnkraftverk 23

grafiten i reaktorn fattade eld. Branden pågick i flera dagar och transporterade radioaktivt material långt upp i atmosfären. 38 5.4 Utsläpp En stor del av reaktorhärdens innehåll av flyktiga ämnen släpptes ut, medan uppskattningar tyder på att mer än 95% av bränslet finns kvar i den havererade reaktorn. Den kraftiga grafitbranden förde upp radioaktivt material på hög höjd. Starka vindar under första olycksdagen förde stoftmolnet norrut ända upp till de nordiska länderna. Där det regnade vid molnets passage blev nedfallet på marken större. I Sverige var olika områden norr om Stockholm hårdast drabbade. Omfattande utsläpp av radioaktiva ämnen pågick i tio dagar. Varierande vindriktning medförde att radioaktivt nedfall drabbade många länder i Europa. Mer än 200 000 km 2 (en yta stor som halva Sverige) fick en markbeläggning av Cesium-137 på över 37 kbq/m 2. Mer än 70 % av den cesiumkontaminerade arealen finns i Vitryssland, Ukraina och Ryssland. Det mesta av radioaktivt Strontium och Plutonium finns inom 100 km från olycksplatsen. 39 5.5 Initialt räddningsarbete För att släcka grafitbranden dumpades 5 000 ton av olika material i huvudsak från helikoptrar över reaktorn. Efter tio dagar upphörde branden och det blev ett stopp den mest akuta spridningen av radioaktivitet. Den 9 maj började arbetena med att gräva en tunnel under reaktorkärnan för att installera en kylbassäng. Åtgärden var ett försök att kyla ner kärnan och skapa en barriär mot att radioaktivt material skulle nå grundvattnet. Slutligen begravdes reaktorn och ihopsamlad material från den närmaste omgivningen i 300 000 ton betong. Högst stråldoser fick de ca 600 kärnkraftsanställda och brandmän, som fanns på plats olycksdagen. 30 personer dog som en omedelbar konsekvens av olyckan. En dog av explosionen, en av brännskador och resterande 28 av akuta strålskador. För att få strålsjuka fordras normalt en stråldos över 1000 msv. Ytterligare 134 personer fick akuta strålskador. 28 av dessa avled under de första fyra månaderna efter olyckan och ytterligare 19 mellan 1987 och 2004 i olika följdsjukdomar. Uppföljning sker kontinuerligt av gruppen. 40 5.6 Fortsatt sanering Ingjutningen av reaktorn, ofta kallad sarkofagen, färdigställdes i november 1986. Förhållandena under byggtiden var mycket svåra. Konstruktionen är otät och har ca 1 000 m 2 öppningar av olika slag, genom vilka damm kan komma ut. Regnvatten läcker in och bidrar till korrosion av byggnaden. Det vatten som samlats upp efter att ha sipprat genom sarkofagen innehåller höga halter av framförallt Cesium-137, Strontium-90 och plutonium. Fortbättringsarbeten sker fortlöpande i avvaktan på en mer permanent lösning. Hållfasthet för fundamenten där sarkofagen byggts är svåra att beräkna. Risk finns att hela konstruktionen 38 http://sv.wikipedia.org/wiki/tjernobylolyckan 39 Konsekvenser i Ryssland, Vitryssland och Ukraina, Strålskyddsnytt nr 1 2006 40 http://www.unscear.org/unscear/en/chernobyl.html 24