In den frühen Morgenstunden des 26. April 1986 explodierte das Kernkraftwerk Tschernobyl in der Ukraine (ehemals Teil der Sowjetunion) und verursachte die schlimmste Atomkatastrophe, die die Welt je gesehen hat.
Selbst nach vielen Jahren wissenschaftlicher Forschung und staatlicher Untersuchungen bleiben noch viele Fragen zum Unfall von Tschernobyl offen - insbesondere zu den langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen, die das massive Strahlungsleck auf die Exponierten haben wird.
Wo ist Tschernobyl?
Das Kernkraftwerk Tschernobyl liegt nach Angaben der World Nuclear Association etwa 130 Kilometer nördlich der Stadt Kiew in der Ukraine und etwa 20 Kilometer südlich der Grenze zu Weißrussland. Es besteht aus vier Reaktoren, die in den 1970er und 1980er Jahren entworfen und gebaut wurden. Ein künstliches Reservoir mit einer Größe von 22 km², das vom Fluss Pripyat gespeist wird, wurde geschaffen, um den Reaktor mit Kühlwasser zu versorgen.
Die neu erbaute Stadt Pripyat war die dem Kraftwerk am nächsten gelegene Stadt in knapp 3 km Entfernung und beherbergte 1986 fast 50.000 Menschen. Eine kleinere und ältere Stadt, Tschernobyl, war etwa 15 km entfernt und Heimat von etwa 12.000 Einwohnern. Der Rest der Region bestand hauptsächlich aus Bauernhöfen und Wäldern.
Das Kraftwerk
Das Werk in Tschernobyl verwendete vier von der Sowjetunion entworfene RBMK-1000-Kernreaktoren - ein Design, das heute allgemein als inhärent fehlerhaft anerkannt ist. RBMK-Reaktoren hatten ein Druckrohrdesign, bei dem ein angereicherter U-235-Urandioxidbrennstoff zum Erhitzen von Wasser verwendet wurde, wodurch Dampf erzeugt wurde, der die Turbinen der Reaktoren antreibt und Strom erzeugt, so die World Nuclear Association.
In den meisten Kernreaktoren wird Wasser auch als Kühlmittel verwendet, um die Reaktivität des Kerns durch Entfernen der überschüssigen Wärme und des Dampfes zu verringern, so die World Nuclear Association. Das RBMK-1000 verwendete jedoch Graphit, um die Reaktivität des Kerns zu mildern und eine kontinuierliche Kernreaktion im Kern aufrechtzuerhalten. Als sich der Kern erwärmte und mehr Dampfblasen erzeugte, wurde der Kern Mehr reaktiv, nicht weniger, wodurch eine positive Rückkopplungsschleife entsteht, die von Ingenieuren als "positiver Hohlraumkoeffizient" bezeichnet wird.
Was ist passiert?
Die Explosion ereignete sich am 26. April 1986 während einer routinemäßigen Wartungsprüfung nach Angaben des Wissenschaftlichen Ausschusses der Vereinigten Staaten für die Auswirkungen der Atomstrahlung (UNSCEAR). Die Betreiber planten, die elektrischen Systeme zu testen, als sie wichtige Steuerungssysteme ausschalteten, was gegen die Sicherheitsbestimmungen verstieß. Dies führte dazu, dass der Reaktor gefährlich instabile und leistungsschwache Werte erreichte.
Nach Angaben der Nuclear Energy Agency (NEA) war Reaktor 4 am Vortag heruntergefahren worden, um die Wartungsprüfungen an Sicherheitssystemen bei möglichen Stromausfällen durchzuführen. Während es immer noch einige Meinungsverschiedenheiten über die tatsächliche Ursache der Explosion gibt, wird allgemein angenommen, dass die erste durch einen Überschuss an Dampf verursacht wurde und die zweite durch Wasserstoff beeinflusst wurde. Der überschüssige Dampf wurde durch die Reduzierung des Kühlwassers erzeugt, wodurch sich Dampf in den Kühlrohren ansammelte - der positive Hohlraumkoeffizient -, der einen enormen Stromstoß verursachte, den die Bediener nicht abschalten konnten.
Die Explosionen ereigneten sich am 26. April um 01:23 Uhr morgens, zerstörten Reaktor 4 und lösten laut NEA ein boomendes Feuer aus. Radioaktive Trümmer von Brennstoff und Reaktorkomponenten regneten über das Gebiet, während sich das Feuer vom Gebäudehausreaktor 4 auf benachbarte Gebäude ausbreitete. Giftige Dämpfe und Staub wurden vom wehenden Wind getragen und brachten Spaltprodukte und das Edelgasinventar mit.
Radioaktiver Niederschlag
Bei den Explosionen kamen zwei Fabrikarbeiter ums Leben - der erste von mehreren Arbeitern, die innerhalb weniger Stunden nach dem Unfall starben. Während der nächsten Tage, als die Einsatzkräfte verzweifelt versuchten, die Brände und Strahlungslecks einzudämmen, stieg die Zahl der Todesopfer, als die Fabrikarbeiter einer akuten Strahlenkrankheit erlagen.
Das anfängliche Feuer wurde um etwa 5 Uhr morgens erstickt, aber das resultierende mit Graphit betriebene Feuer brauchte laut NEA 10 Tage und 250 Feuerwehrleute, um es zu löschen. Die toxischen Emissionen wurden jedoch noch weitere 10 Tage in die Atmosphäre gepumpt.
Der größte Teil der aus dem ausgefallenen Kernreaktor freigesetzten Strahlung stammte aus den Spaltprodukten Iod-131, Cäsium-134 und Cäsium-137. Iod-131 hat laut UNSCEAR eine relativ kurze Halbwertszeit von acht Tagen, wird jedoch schnell über die Luft aufgenommen und neigt dazu, sich in der Schilddrüse zu lokalisieren. Cäsiumisotope haben längere Halbwertszeiten (Cäsium-137 hat eine Halbwertszeit von 30 Jahren) und sind jahrelang nach ihrer Freisetzung in die Umwelt ein Problem.
Die Evakuierung von Pripyat begann am 27. April - etwa 36 Stunden nach dem Unfall. Zu diesem Zeitpunkt klagten bereits viele Bewohner über Erbrechen, Kopfschmerzen und andere Anzeichen von Strahlenkrankheit. Bis zum 14. Mai sperrten Beamte ein 30 km langes Gebiet rund um das Werk und evakuierten weitere 116.000 Einwohner. Nach Angaben der World Nuclear Association wurde in den nächsten Jahren 220.000 weiteren Einwohnern geraten, in weniger kontaminierte Gebiete zu ziehen.
Auswirkungen auf die Gesundheit
28 der Arbeiter in Tschernobyl starben nach Angaben der US-amerikanischen Nuclear Regulatory Commission (NRC) in den ersten vier Monaten nach dem Unfall, darunter einige heldenhafte Arbeiter, die wussten, dass sie sich tödlicher Strahlung aussetzen, um die Einrichtung zu sichern von weiteren Strahlungslecks.
Die zum Zeitpunkt des Unfalls vorherrschenden Winde kamen aus dem Süden und Osten, so dass ein Großteil der Strahlungsfahne nach Nordwesten in Richtung Weißrussland wanderte. Trotzdem gaben die sowjetischen Behörden nur langsam Informationen über die Schwere der Katastrophe an die Außenwelt weiter. Als die Strahlungswerte in Schweden etwa drei Tage später Besorgnis erregten, konnten die dortigen Wissenschaftler den ungefähren Ort der Atomkatastrophe anhand der Strahlungswerte und Windrichtungen bestimmen, was die sowjetischen Behörden nach Angaben der Vereinigten Staaten dazu zwang, das volle Ausmaß der Krise aufzudecken Nationen.
Innerhalb von drei Monaten nach dem Unfall von Tschernobyl starben laut NRC insgesamt 31 Menschen an Strahlenbelastung oder anderen direkten Auswirkungen der Katastrophe. Zwischen 1991 und 2015 wurden laut einem UNSCEAR-Bericht von 2018 bis zu 20.000 Fälle von Schilddrüsenfällen bei Patienten unter 18 Jahren diagnostiziert. Während es möglicherweise noch weitere Krebsfälle gibt, die Rettungskräfte, Evakuierte und Anwohner während ihres gesamten Lebens erleiden können, ist die bekannte Gesamtrate an Krebstoten und anderen gesundheitlichen Auswirkungen, die in direktem Zusammenhang mit Tschernobyls Strahlungsleck stehen, geringer als ursprünglich befürchtet. "Die Mehrheit der fünf Millionen Einwohner, die in kontaminierten Gebieten leben ... erhielten sehr geringe Strahlungsdosen, die mit den natürlichen Hintergrundwerten vergleichbar sind (0,1 Rem pro Jahr)", so ein NRC-Bericht. "Heute verbinden die verfügbaren Beweise den Unfall nicht stark mit strahleninduzierten Erhöhungen von Leukämie oder festem Krebs, außer Schilddrüsenkrebs."
Einige Experten haben behauptet, dass unbegründete Angst vor Strahlenvergiftung zu größerem Leid geführt habe als die eigentliche Katastrophe. Zum Beispiel rieten viele Ärzte in ganz Osteuropa und der Sowjetunion schwangeren Frauen, sich Abtreibungen zu unterziehen, um die Geburt von Kindern mit Geburtsfehlern oder anderen Störungen zu vermeiden, obwohl die tatsächliche Strahlenbelastung dieser Frauen wahrscheinlich zu niedrig war, um Probleme zu verursachen die World Nuclear Association. Im Jahr 2000 veröffentlichten die Vereinten Nationen einen Bericht über die Auswirkungen des Unfalls von Tschernobyl, der laut dem Vorsitzenden der UNSCEAR so "voller unbegründeter Aussagen war, die keine Unterstützung für wissenschaftliche Bewertungen haben", dass er schließlich von den meisten Behörden abgewiesen wurde.
Umwelteinflüsse
Kurz nachdem die Strahlungslecks aus Tschernobyl aufgetreten waren, wurden die Bäume in den Wäldern, die die Pflanze umgeben, durch hohe Strahlung getötet. Diese Region wurde als "Roter Wald" bekannt, weil die toten Bäume eine helle Ingwerfarbe annahmen. Laut dem National Science Research Laboratory der Texas Tech University wurden die Bäume schließlich planiert und in Gräben vergraben.
Der beschädigte Reaktor wurde laut NRC hastig in einem Betonsarkophag versiegelt, der die verbleibende Strahlung enthalten sollte. Es gibt jedoch eine intensive wissenschaftliche Debatte darüber, wie effektiv dieser Sarkophag war und auch in Zukunft sein wird. Ein Gehege namens New Safe Confinement wurde Ende 2006 mit dem Bau begonnen, nachdem der vorhandene Sarkophag stabilisiert worden war. Die neue Struktur, die 2017 fertiggestellt wurde, ist 257 m breit, 162 m lang und 108 m hoch und so ausgelegt, dass Reaktor 4 und sein umgebender Sarkophag für mindestens die nächsten 100 vollständig eingeschlossen sind Jahre nach World Nuclear News.
Trotz der Kontamination des Standorts - und der damit verbundenen Risiken beim Betrieb eines Reaktors mit schwerwiegenden Konstruktionsfehlern - wurde das Kernkraftwerk Tschernobyl weiter betrieben, um den Strombedarf der Ukraine zu decken, bis sein letzter Reaktor, Reaktor 3, im Dezember 2000 stillgelegt wurde zu World Nuclear News. Die Reaktoren 2 und 1 wurden 1991 bzw. 1996 abgeschaltet. Die vollständige Stilllegung des Standorts wird voraussichtlich bis 2028 abgeschlossen sein.
Die Anlage, die Geisterstädte Pripyat und Tschernobyl sowie das umliegende Land bilden eine 2600 Quadratkilometer große "Sperrzone", die auf fast alle außer Wissenschaftlern und Regierungsbeamten beschränkt ist.
Trotz der Gefahren kehrten einige Menschen kurz nach der Katastrophe in ihre Häuser zurück, und einige teilten ihre Geschichten mit Nachrichtenquellen wie BBC, CNN und The Guardian. Und 2011 hat die Ukraine das Gebiet für Touristen geöffnet, die die Nachwirkungen der Katastrophe aus erster Hand sehen möchten.
Tschernobyl heute
Laut National Geographic und der BBC ist die Region heute, einschließlich der Sperrzone, mit einer Vielzahl von Wildtieren gefüllt, die ohne Einmischung von Menschen gedeihen. In den dichten Wäldern, die jetzt das stille Kraftwerk umgeben, wurden blühende Populationen von Wölfen, Hirschen, Luchsen, Bibern, Adlern, Wildschweinen, Elchen, Bären und anderen Tieren dokumentiert. Es ist jedoch bekannt, dass eine Handvoll Strahlungseffekte auftreten, wie verkümmerte Bäume, die in der Zone mit der höchsten Strahlung wachsen, und Tiere mit einem hohen Gehalt an Cäsium-137 in ihrem Körper.
Das Gebiet hat sich bis zu einem gewissen Grad erholt, ist aber weit davon entfernt, wieder normal zu werden. In den Gebieten außerhalb der Sperrzone beginnen sich die Menschen neu anzusiedeln. Touristen besuchen die Website weiterhin und die Besucherzahlen steigen dank einer neuen HBO-Serie, die auf der Katastrophe basiert, um 30-40%. Und die Katastrophe in Tschernobyl führte zu einigen bedeutenden Veränderungen für die Nuklearindustrie: Die Sorge um die Reaktorsicherheit nahm sowohl in Osteuropa als auch auf der ganzen Welt zu; Die verbleibenden RBMK-Reaktoren wurden modifiziert, um das Risiko bei einer weiteren Katastrophe zu verringern. Laut der World Nuclear Association wurden viele internationale Programme, darunter die Internationale Atomenergiebehörde (IAEO) und der Weltverband der Nuklearbetreiber (WANO), als direktes Ergebnis von Tschernobyl gegründet. Weltweit haben Experten weiter nach Wegen gesucht, um zukünftige Atomkatastrophen zu verhindern.
Dieser Artikel wurde am 20. Juni 2019 von Rachel Ross, einer Mitarbeiterin von Live Science, aktualisiert.
