در قرن بیستم، سه رویداد بسیار فاجعه‌بار هسته‌ای در سه شهر مختلف جهان رخ داد: دو مورد در ژاپن و یک مورد در اوکراین. احتمالاً همگی ما با آنچه در هر یک از این سه شهر رخ داده، تا حدی آشنا هستیم؛ اما آنچه که چندان واضح نیست، دلیل این است که سکونت انسان در هیروشیما و ناگاساکی تا به امروز ادامه و توسعه یافته است، اما امکان زندگی در چرنوبیل وجود ندارد.
هرچند داستان بلایای مختلف یادشده به‌خوبی شناخته‌شده است، ارزش دارد که آنها را مجدداً مرور کنیم. در اوایل اوت ۱۹۴۵، در پایان جنگ جهانی دوم، ایالات متحده دو بمب هسته‌ای را بر روی شهرهای هیروشیما و ناگاساکی ژاپن منفجر کرد. اولین بمب اتمی شکافت‌پذیر، مبتنی بر اورانیوم با نام “پسر کوچک”، هیروشیما را با قدرتی معادل ۱۵ کیلوتن تی‌ن‌اتی درهم‌کوبید. سه روز بعد، بمب شکافت‌پذیری دیگر، مبتنی بر پلوتونیم با نام “مرد چاق”، ناگاساکی را ویران کرد و درنهایت موجب تسلیم ژاپن شد.
بمباران هسته‌ای هیروشیما و ناگاساکی با هم، مجموعه‌ای از ۱۲۹ هزار تا ۲۲۶ هزار کشته را به جا گذاشت که اکثریت آنها افراد غیرنظامی بودند. حتی کسانی که پس از انفجارها به شهرها شتافتند تا به قربانیان کمک کنند، با سرعت دربرابر تابش‌ها به زانو درآمدند.
در سال‌های بعد، بسیاری از نجات‌یافتگان مواردی از سرطان خون و سایر سرطان‌ها و بیماری‌های وحشتناک را گزارش کردند. زنان باردار که در معرض انفجار قرار گرفتند، درصد بسیار بالاتری از سقط جنین و مرگ‌ومیر نوزادان را تجربه کردند. همچنین، کودکانی که از تولد جان سالم به‌در بردند، بیشتر در معرض ناتوانی‌های رشدی، اختلال‌های ذهنی، کاهش رشد و افزایش خطر ابتلا به سرطان بودند.
به عوض، فاجعه چرنوبیل حادثه‌ای بود که در شب ۲۶ آوریل ۱۹۸۶ رخ داد؛ هنگامی که یک رآکتور معیوب منفجر شد و ایزوتوپ‌های رادیواکتیو خطرناک را در جو منتشر کرد. این نیروی انفجار، مواد آلوده را به بخش‌های بزرگی از اتحاد جماهیر شوروی (بلاروس، اوکراین و روسیه امروزی) ارسال کرد. در زمان انفجار، دو نفر کشته شدند و تقریباً ۲۸ فرد دیگر در عرض یک هفته جان خود را از دست دادند. همچنین، ۶۰۰ هزار نفر از پرسنلی که در عملیات پاکسازی شرکت داشتند، بعدها در معرض سطوح خطرناک تابش‌ها قرار گرفتند.
انفجار چرنوبیل حادثه‌ای کوچک‌تر با تلفات مستقیم کمتر بود، اما تأثیر زیست‌محیطی آن چشمگیرتر بود.
دولت شوروی برای مدتی به‌صورت مخفیانه روی فاجعه‌ی چرنوبیل سرپوش گذاشت و به دلیل ماهیت مبهم گزارش حادثه، تعیین اینکه واقعاً چند نفر در اثر آن جان باخته‌اند، دشوار بوده است. سازمان ملل تخمین می‌زند که فقط ۵۰ نفر در نتیجه‌ی مستقیم حادثه جانشان را از دست دادند؛ اما در سال ۲۰۰۵ پیش‌بینی شد که در مجموع چهار هزار نفر ممکن است به علت اثرات طولانی‌مدت قرارگیری در معرض تابش‌ها از دنیا بروند.
بنابراین، ما دو مجموعه حادثه داریم؛ دو انفجار بزرگ که به تلفات زیاد در یک دوره‌ی زمانی نسبتاً کوتاه منجر شد و انفجاری کوچک‌تر که تلفات مستقیم کمتری داشت، اما تأثیر زیست‌محیطی آن چشمگیر بود. هیروشیما و ناگاساکی درحال‌حاضر وضعیت خوبی دارند و درحال رشد هستند، اما چرنوبیل خالی از سکنه است. داستان این دو فاجعه‌ی هسته‌ای به وضوح نشان‌دهنده تفاوت‌های زیادی است که در جنبه‌های مختلف مانند رویدادها، تلفات، اثرات زیست‌محیطی و تأثیر بر مناطق محلی و اجتماعات رخ داده است.
شهر پریپیات که در مجاورت نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل قرار دارد، خالی از سکنه شده است.
هیروشیما پس از انفجار بمب اتمی دوباره شکوفا شد.
تفاوت انفجار هسته‌ای با انفجار رآکتور هسته‌ای
تفاوت اصلی بین حوادث مورد بحث، ماهیت آنها یا به‌طور خاص، تفاوت انفجار هسته‌ای با انفجار رآکتور هسته‌ای است. بمب‌هایی که روی هیروشیما و ناگاساکی انداخته شد، صدها متر بالاتر از سطح زمین منفجر شد. انفجار در ارتفاع بالا، بازده آنها را به حداکثر رساند و موجب آسیب فوری بیشتر شد. پس از انفجار هسته‌ای، بمب کاملاً تبخیر می‌شود و تابش‌ها در منطقه بسیار بزرگی پراکنده می‌شود. به همین دلیل همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده، باد تأثیر شدیدی بر انتشار ذرات رادیواکتیو بمب اتم دارد.
انفجار چرنوبیل در مقابل آن، بسیار کوچک‌تر بود و از آنجا که در سطح زمین رخ داد، باد تأثیری در تشدید اثرات آن نداشت. هرچند انفجار رآکتور چرنوبیل به اندازه‌ی قدرتمندی انفجار بمب اتم نبود، اما بیش از ۴۰۰ برابر مواد رادیواکتیو به جو پرتاب کرد و همچنین تکه‌های بزرگی از پسماندهای هسته‌ای (بخش‌هایی از رآکتور آلوده به تابش‌ها) را در منطقه به‌جا گذاشت.
مکانیسم واکنش
یکی از عوامل تأثیرگذار بعدی، مقدار مواد شکافت‌پذیر مورد استفاده در هر مکان است. اکثر تسلیحات هسته‌ای و رآکتورهای هسته‌ای، اورانیوم غنی‌شده‌ی حاوی غلظت بالایی از ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ را به‌کار می‌گیرند. این ایزوتوپ خاص، سوخت رآکتورها را تشکیل می‌دهد و همان ماده‌ای است که انفجار بمب اتم را پدید می‌آورد.
بمب‌هایی که برای حمله به هیروشیما و ناگاساکی مورد استفاده قرار گرفتند، از ارتفاع صدها متری بالاتر از سطح زمین منفجر شدند.
انرژی آزادسازی شده از طریق فرایند شکافت، از طریق تقسیم اتم‌های اورانیوم ۲۳۵ به‌دست می‌آید، که در جریان آن، نوترون‌ها برای تقسیم اتم‌های اورانیوم ۲۳۵ استفاده می‌شوند. وقتی یک اتم اورانیوم ۲۳۵ شکافته می‌شود، نوترون‌های بیشتری آزاد می‌کند. این نوترون‌ها سپس اتم‌های اورانیوم ۲۳۵ بیشتری را می‌شکافند و انرژی بیشتری آزاد می‌کنند. به همین ترتیب، فرایندی رخ می‌دهد که به آن واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای می‌گویند. ویدئو زیر نمایش‌دهنده این فرایند می‌باشد.
در سلاح هسته‌ای، هدف افزایش مقدار انرژی آزاد شده با مصرف هرچه سریع‌تر اورانیوم است. این امر با استفاده از واکنش زنجیره‌ای انجام می‌شود که در آن، اورانیوم ۲۳۵ یک نوترون را جذب می‌کند، تحت شکافت قرار می‌گیرد و مقدار زیادی انرژی و سه نوترون جدید را آزاد می‌کند. سپس، سه نوترون جدید این چرخه را تکرار می‌کنند. این ترتیب باعث افزایش تعداد نوترون‌ها در هسته می‌شود و می‌گوییم که به حد بحرانی رسیده است. در ویدئو زیر می‌توانید مشاهده کنید که واکنش زنجیره‌ای با چه سرعتی پیش می‌رود: یک نوترون فقط در چهار چرخه‌ی خود را تکثیر می‌کند و به ۸۱ نوترون می‌رسد.
واکنش زنجیره‌ای در بمب هسته‌ای برای رسیدن به انفجار چشمگیر به اورانیوم زیادی نیاز ندارد. یک کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ می‌تواند معادل تقریباً ۱۷ کیلوتن تی‌ان‌تی انرژی آزاد کند. بمبی که روی هیروشیما انداخته شد، حدود ۶۴ کیلوگرم اورانیوم داشت و خلوص آن (مقدار اورانیوم ۲۳۵ موجود در آن) حدود ۸۰ درصد بود.
در مقابل، رآکتور هسته‌ای از میله‌های کنترل برای جذب نوترون‌های اضافی استفاده می‌کند تا به ازای هر شکافت، فقط یک اورانیوم ۲۳۵ جدید یک نوترون جذب کند و در نتیجه، واکنش زنجیره‌ای بتواند با شدت کمتر و برای مدت طولانی‌تر ادامه یابد. بدین ترتیب، یک رآکتور به مقادیر درخور توجه اورانیوم غنی‌شده به‌عنوان سوخت نیاز دارد. نیروگاه چرنوبیل حاوی تقریباً ۱۸۰ تن سوخت بود. واکنش زنجیره‌ای در نیروگاه هسته‌ای به شکل زیر است: [تصویر واکنش زنجیره‌ای نیروگاه هسته‌ای]
وقتی تراکم نوترون‌های رآکتور هسته‌ای از نسلی به نسل بعد ثابت می‌ماند، به این معنی است که تعداد نوترون‌های جدید تولیدشده به اندازه تعداد نوترون‌های از دست رفته است. در این شرایط، می‌گوییم زنجیره واکنش شکافت خودپایدار است.
نظرات کاربران