O Acidente nuclear de Chernobyl -Parte 1
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Acidente nuclear de Chernobil
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| Acidente nuclear de Chernobil | |
|---|---|
.jpg)  51° 23′ 23″ N, 30° 06′ 00″ L Localização da Usina Nuclear de Chernobil, na Ucrânia. | |
| Localização | Pripyat, RSS da Ucrânia União Soviética |
| Data | 26 de abril de 1986 (33 anos) |
| Resultado | 31 mortos (diretamente) + 15 mortos (indiretamente, até 2011) + 6 000 casos de câncer de tireoide[1] +4 000 fatalidades a longo prazo no mundo soviético 9 000 a 16 000 mortos devido a contaminação pela Europa (estudo da ONU)[2] |
Desastre de Chernobil (em ucraniano: Чорнобильська катастрофа, Chornobylska Katastrofa – Catástrofe de Chernobil; também conhecido como acidente de Chernobil) foi um acidente nuclear catastrófico ocorrido entre 25 e 26 de abril de 1986 no reator nuclear nº 4 da Usina Nuclear de Chernobil, perto da cidade de Pripyat, no norte da Ucrânia Soviética, próximo da fronteira com a Bielorrússia Soviética.[3] O acidente ocorreu durante um teste de segurança ao início da madrugada que simulava uma falta de energia da estação, durante a qual os sistemas de segurança de emergência e de regulagem de energia foram intencionalmente desligados.[4] Uma combinação de falhas inerentes no projeto do reator, bem como dos operadores dos reatores que organizaram o núcleo de uma maneira contrária à lista de verificação para o teste, resultou em condições de reação descontroladas. A água superaquecida foi instantaneamente transformada em vapor, causando uma explosão de vapor destrutiva e um subsequente incêndio que jogou grafite ao ar livre[5] e produziu correntes ascendentes consideráveis por cerca de nove dias.[6] O fogo foi finalmente contido em 4 de maio de 1986.[7] As plumas de produtos de fissão lançadas na atmosfera pelo incêndio precipitaram-se sobre partes da União Soviética e da Europa Ocidental. O inventário radioativo estimado que foi liberado durante a fase mais quente do incêndio foi aproximadamente igual em magnitude aos produtos de fissão aerotransportados liberados na explosão inicial.[8]
O número total de vítimas, incluindo os mortos devido ao desastre, continua a ser uma questão controversa e disputada.[9] Durante o acidente, os efeitos da explosão de vapor causaram duas mortes dentro da instalação: uma imediatamente após a explosão e a por uma dose letal de radiação. Nos próximos dias e semanas, 134 militares foram hospitalizados com síndrome aguda da radiação (SAR), dos quais 28 bombeiros e funcionários morreram em meses.[10] Além disso, cerca de quatorze mortes por câncer induzido por radiação entre esse grupo de 134 sobreviventes ocorreram nos dez anos seguintes.[11] Entre a população em geral, um excedente de 15 mortes infantis por câncer de tireoide foi documentado em 2011.[12][13] Levará mais tempo e pesquisa para determinar definitivamente o risco relativo elevado de câncer entre os funcionários sobreviventes, aqueles que foram hospitalizados inicialmente com SAR e a população em geral.[14]
A catástrofe de Chernobil é considerada o acidente nuclear mais desastroso da história, tanto em termos de custo quanto de baixas. É um dos dois únicos acidentes de energia nuclear classificados como um evento de nível 7 (a classificação máxima) na Escala Internacional de Acidentes Nucleares, sendo o outro o acidente nuclear de Fukushima I, no Japão, em 2011.[15] A luta para salvaguardar cenários com potencial para uma catástrofe maior,[16] juntamente com os esforços posteriores de descontaminação do entorno da usina, envolveu mais de 500 mil trabalhadores (denominados liquidadores) e custou cerca de 18 bilhões de rublos soviéticos.[17]
Os restos do prédio do reator número 4 foram colocados em uma grande cobertura chamada "Estrutura de Abrigo", mas conhecida como "sarcófago". O objetivo da estrutura era reduzir a dispersão dos restos de poeira e detritos radioativos dos destroços, limitando assim a contaminação radioativa e a proteção do local contra intempéries. O sarcófago foi concluído em dezembro de 1986, numa época em que o que restava do reator estava entrando na fase de desligamento a frio. O invólucro não foi planejado para ser usado como um escudo de radiação, mas foi construído rapidamente como segurança ocupacional para os funcionários dos outros reatores não danificados na usina, com o nº 3, que continuou a produzir eletricidade até o ano de 2000.[18][19] Uma equipe internacional incluiu o prédio número 4 do reator e o sarcófago original em um novo e maior revestimento de última geração em 2017. O acidente motivou a melhoria da segurança em todos os reatores RBMK projetados pela União Soviética, o mesmo tipo de Chernobyl, dos quais dez continuavam a alimentar redes elétricas em 2019.[20][21]
Contexto
A usina
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A Usina de Energia Vladimir Ilyich Ulianov, popularmente conhecida como Usina Nuclear de Chernobil, localizada em Pripyat (na Ucrânia Soviética), começou a ser construída em agosto de 1972 e foi oficialmente comissionada em setembro de 1977, quando seu primeiro reator foi instalado, sendo que o segundo foi colocado em atividade no ano seguinte. Os reatores 3 e 4 foram instalados em 1981 e 1983, respectivamente. O processo de construção dos reatores 5 e 6 já estava para acontecer, mas foram suspensos após o desastre em 1986. A União Soviética vislumbrava construir no total doze reatores, a serem instalados até 2010.[22]
Na época do desastre, a usina tinha quatro reatores RBMK-1000 operacionais, capazes de gerar 1 000 megawatts (MW) de energia elétrica (3 200 MW de energia térmica) e era responsável por 10% da energia da Ucrânia.[23] Paralelamente à construção da usina, a partir de 1970 foi erguida a cidade de Pripyat para servir como lar dos trabalhadores da usina e suas famílias. Chernobil era a primeira usina nuclear em solo ucraniano e a terceira com reatores RBMK, sendo que as outras duas eram a Usina Nuclear de Leningrado e a Usina de Kursk.[22]
Arrefecimento do reator durante falta de energia
Em uma operação normal, uma fração significativa (mais de 6%) da potência de um reator nuclear é derivada não da fissão nuclear mas sim pela decaimento radioativo (ou radioatividade) dos acúmulos dos produtos do processo de fissão. O calor gerado deste decaimento continua mesmo após a reação em cadeia ter sido parada (como após uma parada de emergência, por exemplo) e um resfriamento ativo é necessário para evitar que ocorra um derretimento nuclear.[24] Reatores RBMK, como os presentes em Chernobil, usam água para o resfriamento.[25][26] O reator nº 4 em Chernobil tinha cerca de 1 600 canais de combustíveis individuais, sendo que cada um deles requeria um fluxo de resfriamento de 28 toneladas métricas de água por hora.[27]
Como as bombas de resfriamento também precisavam de eletricidade e tinham que continuar a funcionar por algum tempo após um desligamento de emergência em um evento de falha no fornecimento de energia, cada um dos reatores de Chernobil tinha disponível três geradores a diesel como reserva. Esses geradores podiam ser ativados em até 15 segundos, mas era necessário de 60 a 75 segundos para que atingissem a potência máxima[27] e gerar os 5,5 megawatts necessários para operar uma das bombas principais.[27]
Esse atraso de um minuto representava uma falha na segurança do projeto. Foi teorizado que a inércia rotacional armazenada das turbinas a vapor e a pressão residual do vapor em si podiam ser usadas para gerar a energia elétrica necessária para preencher esse hiato de tempo. Análises indicavam que isto podia ser o suficiente para fornecer energia elétrica para o funcionamento das bombas refrigeradoras por cerca de 45 segundos,[27] o que não preenchia completamente a lacuna entre uma falha de energia externa e o tempo levado para que os geradores de emergência chegassem a sua potência total.[28]
Testes de segurança
Essa capacidade ainda precisava ser confirmada experimentalmente e testes feitos antes acabaram fracassando. Um teste inicial foi realizado em 1982 e indicou que a energia gerada nas turbinas não seria suficiente, pois não conseguia manter o campo magnético após o disparo da turbina. O sistema foi então modificado e o teste foi repetido em 1984, mas novamente não foi bem sucedido. Em 1985, um terceiro teste aconteceu, também com resultados negativos. Um quarto teste foi então planejado para abril de 1986 e foi programado para coincidir com uma parada de manutenção do reator nº 4.[28][29]
O teste em si não era problemático, embora sua documentação de medidas de segurança já não atendessem aos padrões modernos. Contudo, os desenvolvedores do programa de teste não estavam cientes do incomum comportamento do reator RBMK-1000 sob as condições operacionais planejadas.[29] Essas verificações eram consideradas puramente testes elétricos e não um teste de unidade complexo, mesmo que envolvesse unidades críticas do sistema. De acordo com os regulamentos da época, tal teste não requeria aprovação do designer chefe do reator (NIKIET), do gerente científico ou do regulador de supervisão nuclear soviético.[29] O teste também exigia a desativação de alguns sistemas de segurança (em particular, o sistema de refrigeração central de emergência).[29]
O procedimento experimental foi projetado para acontecer da seguinte maneira:[30]
- O reator deveria estar funcionando a potência baixa, entre 700 MW e 800 MW;
- O gerador de turbina a vapor deveria estar funcionando a velocidade máxima;
- Quando as condições requeridas fossem atingidas, o suprimento a vapor para o gerador de turbina seria fechado;
- O desempenho do gerador de turbina deveria ser registrado para determinar se poderia fornecer a energia de ponte para as bombas de refrigeração até que os geradores a diesel fossem ligados e dessem a energia para as bombas de refrigeração, automaticamente;
- Depois que os geradores de emergência atingissem velocidade e voltagem normais, o gerador de turbina poderia continuar a girar para baixo;
- A parada de manutenção do reator deveria ser concluída.
Atrasos no teste e mudança de turno
O teste de 25 de abril de 1986 seria conduzido durante o turno do dia, na mesma data em que o reator 4 deveria ser desligado para manutenção de rotina. Os funcionários do turno do dia foram instruídos de antemão a respeito das condições operacionais do reator para o teste e, além disso, uma equipe especial de engenheiros elétricos estaria presente para conduzir um teste de um minuto sobre o novo sistema regulador de voltagem uma vez que as condições corretas tivessem sido atingidas. Como planejado, uma redução gradual na produção de energia da usina começou às 13h da tarde de 25 de abril e a potência chegou a 50% do nível nominal de 3 200 MW térmicos no começo do turno do dia.[29]
O turno diurno executou muitas tarefas de manutenção não relacionadas ao teste em si, que deveria começar por volta das 14h15[31] com as preparações iniciais, incluindo a desativação do sistema de refrigeração central de emergência.[29] Enquanto isso, outra central elétrica regional foi inesperadamente desligada e, por volta das 14h00,[29] controladores da rede elétrica de Kiev pediram para que a redução da saída de energia de Chernobil fosse adiada, já que havia uma enorme demanda energética no começo da noite. O diretor da usina, Viktor Bryukhanov, concordou e o teste foi adiado por dez horas.[32] O turno do dia foi então substituído pelo do começo da noite.[31] Apesar dos atrasos, o sistema de refrigeração central de emergência havia permanecido desativado – ele havia sido desconectado manualmente, isolando a válvula deslizante,[29] o que, na prática, significava que duas ou três pessoas passaram o dia inteiro tendo que virar as válvulas manualmente.[31] Esse sistema não teria influência nos eventos que se desenrolaram a seguir, mas permitir o funcionamento do reator por quase onze horas fora do teste sem proteção de emergência indicou um nível geralmente baixo da cultura de segurança.[29]
Às 23h04, os controladores da rede de energia de Kiev permitiram que o desligamento do reator prosseguisse. Esse atraso teve consequências gravíssimas: o turno do dia, que havia sido preparado para o teste, já tinha partido e o pessoal do começo da noite também, sendo que os funcionários do turno noturno só haviam começando a trabalhar por volta da meia-noite, com várias etapas do teste já em andamento. De acordo com o plano, o teste deveria ter sido concluído antes do término do turno do dia e o pessoal da noite só teria que manter os sistemas de resfriamento térmico por decaimento em uma instalação desligada.[27]
O turno da noite teve tempo limitado para se preparar e executar o experimento. Anatoly Dyatlov, o vice engenheiro-chefe da Usina de Chernobil, estava presente para supervisionar o teste e dirigir o experimento; já que ele era o funcionário com a maior patente entre todos os presentes na usina, suas ordens e instruções eram superiores a de todo a equipe na sala de controle. Servindo sob Dyatlov, estavam Aleksandr Akimov, chefe do turno da noite, e Leonid Toptunov, operador responsável pelo sistema de regime de operações do reator, função que incluía a movimentação das hastes de controle. Toptunov era um engenheiro jovem que havia trabalhado independentemente como engenheiro sênior por aproximadamente três meses.[27]
