อุบัติเหตุ

อุบัติเหตุร้ายแรงทางนิวเคลียร์ เช่น การหลอมละลายของแกนกลางในเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะ มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากกว่าที่เคยคาดไว้ จากชั่วโมงการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์พลเรือนทั้งหมดและจำนวนการหลอมละลายของนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันมักซ์พลังค์เพื่อเคมีในไมนซ์ได้คำนวณว่าเหตุการณ์ดังกล่าวอาจเกิดขึ้นทุกๆ 10 ถึง 20 ปี (ตามจำนวนปัจจุบันของ เครื่องปฏิกรณ์) -- บ่อยกว่าประมาณ 200 เท่าในอดีต นักวิจัยยังระบุว่า ในกรณีของอุบัติเหตุครั้งใหญ่ดังกล่าว ครึ่งหนึ่งของสารกัมมันตภาพรังสีซีเซียม-137 จะกระจายไปทั่วพื้นที่ห่างจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มากกว่า 1,000 กิโลเมตร ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ายุโรปตะวันตกมีแนวโน้มที่จะปนเปื้อนประมาณหนึ่งครั้งใน 50 ปีโดยซีเซียม-137 มากกว่า 40 กิโลเบกเคอเรลต่อตารางเมตร ตามที่สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศกำหนดพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนของรังสีตั้งแต่จำนวนนี้เป็นต้นไป ในมุมมองของการค้นพบนี้ นักวิจัยเรียกร้องให้มีการวิเคราะห์เชิงลึกและประเมินความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อีกครั้ง อุบัติเหตุเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในฟุกุชิมะได้จุดชนวนให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ และจุดชนวนให้เยอรมนีออกจากโครงการพลังงานนิวเคลียร์ ดูเหมือนว่าความเสี่ยงทั่วโลกของภัยพิบัติดังกล่าวนั้นสูงกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ เป็นผลจากการศึกษาที่ดำเนินการโดยทีมวิจัยที่นำโดย Jos Lelieveld ผู้อำนวยการสถาบัน Max Planck for Chemistry ในเมืองไมนซ์: "หลังจากฟุกุชิมะ โอกาสของ เหตุการณ์ดังกล่าวเกิดขึ้นอีกครั้ง และคำถามว่าเราจะสามารถคำนวณกัมมันตภาพรังสีที่ออกมาโดยใช้แบบจำลองชั้นบรรยากาศของเราได้หรือไม่" จากผลการศึกษา การหลอมละลายของนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องหนึ่งที่ใช้งานอยู่ทั่วโลกมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นหนึ่งครั้งใน 10 ถึง 20 ปี ปัจจุบันมีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 440 เครื่องและกำลังดำเนินการอีก 60 เครื่อง ในการระบุความเป็นไปได้ของการหลอมละลายของนิวเคลียร์ นักวิจัยใช้การคำนวณอย่างง่าย พวกเขาแบ่งชั่วโมงการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของพลเรือนทั้งหมดในโลก ตั้งแต่เริ่มเดินเครื่องเครื่องแรกจนถึงปัจจุบัน ด้วยจำนวนการล่มสลายของเตาปฏิกรณ์ที่เกิดขึ้นจริง จำนวนชั่วโมงการทำงานทั้งหมดคือ 14,500 ปี จำนวนเครื่องปฏิกรณ์ที่เกิดการหลอมละลายมีถึงสี่ครั้ง หนึ่งแห่งในเชอร์โนบิล และสามแห่งในฟุกุชิมะ สิ่งนี้แปลเป็นอุบัติเหตุใหญ่หนึ่งครั้งซึ่งถูกกำหนดตามมาตราส่วนเหตุการณ์นิวเคลียร์ระหว่างประเทศ (INES) ทุก ๆ 3,625 ปี แม้ว่าผลลัพธ์นี้จะถูกปัดเศษอย่างระมัดระวังเป็นอุบัติเหตุครั้งใหญ่หนึ่งครั้งทุกๆ 5,000 ปีของเตาปฏิกรณ์ แต่ความเสี่ยงนั้นสูงกว่าการประมาณการถึง 200 เท่าของหายนะสำหรับการหลอมละลายของแกนกลางที่ไม่มีการควบคุมซึ่งจัดทำโดยคณะกรรมการกำกับดูแลด้านนิวเคลียร์ของสหรัฐฯ ในปี 1990 นักวิจัยของไมนซ์ไม่ได้แยกแยะอายุและประเภทของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ หรือดูว่าเครื่องปฏิกรณ์ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงหรือไม่ เช่น แผ่นดินไหว อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครคาดคิดมาก่อนว่าจะเกิดภัยพิบัติจากเตาปฏิกรณ์ในญี่ปุ่น อนุภาคกัมมันตภาพรังสีร้อยละ 25 ถูกขนส่งไปไกลกว่า 2,000 กิโลเมตร ต่อจากนั้น นักวิจัยได้กำหนดการกระจายทางภูมิศาสตร์ของก๊าซกัมมันตภาพรังสีและอนุภาครอบๆ บริเวณที่เกิด อุบัติเหตุ โดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่อธิบายชั้นบรรยากาศของโลก แบบจำลองนี้คำนวณสภาวะทางอุตุนิยมวิทยาและการไหล และยังอธิบายถึงปฏิกิริยาเคมีในชั้นบรรยากาศด้วย แบบจำลองสามารถคำนวณการกระจายตัวของก๊าซที่ติดตามได้ทั่วโลก เป็นต้น และยังสามารถจำลองการแพร่กระจายของก๊าซและอนุภาคกัมมันตภาพรังสี ในการประมาณการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสี นักวิจัยได้คำนวณว่าอนุภาคกัมมันตภาพรังสีซีเซียม-137 ( 137 Cs) กระจายตัวในชั้นบรรยากาศอย่างไร โดยสะสมบนพื้นผิวโลกและในปริมาณเท่าใด 137 _ไอโซโทป Cs เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันของยูเรเนียม มีอายุครึ่งชีวิต 30 ปี และเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักในการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีหลังภัยพิบัติเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะ การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เผยให้เห็นว่า โดยเฉลี่ยแล้ว มีเพียง 8 เปอร์เซ็นต์ของ อนุภาค 137 Cs เท่านั้นที่คาดว่าจะสะสมตัวภายในพื้นที่ 50 กิโลเมตรรอบจุดเกิดเหตุนิวเคลียร์ ประมาณร้อยละ 50 ของอนุภาคจะสะสมอยู่นอกรัศมี 1,000 กิโลเมตร และประมาณร้อยละ 25 จะกระจายไปไกลกว่า 2,000 กิโลเมตร ผลลัพธ์เหล่านี้เน้นย้ำว่าอุบัติเหตุจากเตาปฏิกรณ์มีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีเกินขอบเขตของประเทศ ผลลัพธ์ของการคำนวณการกระจายถูกรวมเข้ากับความเป็นไปได้ของการหลอมละลายของนิวเคลียร์และความหนาแน่นที่แท้จริงของเครื่องปฏิกรณ์ทั่วโลก เพื่อคำนวณความเสี่ยงในปัจจุบันของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีทั่วโลก จากข้อมูลของสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) พื้นที่ที่มีกัมมันตภาพรังสีมากกว่า 40 กิโลเบกเคอเรลต่อตารางเมตรถูกกำหนดให้เป็นพื้นที่ปนเปื้อน ทีมงานในไมนซ์พบว่าในยุโรปตะวันตกซึ่งมีความหนาแน่นของเครื่องปฏิกรณ์สูงเป็นพิเศษ การปนเปื้อนมากกว่า 40 กิโลเบกเคอเรลต่อตารางเมตรคาดว่าจะเกิดขึ้นทุกๆ 50 ปีทุกๆ 50 ปี ดูเหมือนว่าพลเมืองในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของเยอรมนีที่มีประชากรหนาแน่นจะมีความเสี่ยงสูงต่อการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีทั่วโลก ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จำนวนมากที่ตั้งอยู่ใกล้กับพรมแดนระหว่างฝรั่งเศส เบลเยียม และเยอรมนี และทิศทางลมตะวันตกที่โดดเด่น หากการล่มสลายของนิวเคลียร์เพียงครั้งเดียวเกิดขึ้นในยุโรปตะวันตก ผู้คนราว 28 ล้านคนโดยเฉลี่ยจะได้รับผลกระทบจากการปนเปื้อนมากกว่า 40 กิโลเบคเคอเรลต่อตารางเมตร ตัวเลขนี้สูงขึ้นในเอเชียใต้เนื่องจากมีประชากรหนาแน่น อุบัติเหตุนิวเคลียร์ครั้งใหญ่จะส่งผลกระทบต่อผู้คนราว 34 ล้านคน ขณะที่ในฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาและในเอเชียตะวันออกจะมีผู้คนราว 14 ถึง 21 ล้านคน Jos Lelieveld กล่าวว่า "การออกจากโครงการพลังงานนิวเคลียร์ของเยอรมนีจะช่วยลดความเสี่ยงระดับชาติของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี อย่างไรก็ตาม การลดลงที่รุนแรงกว่านี้จะส่งผลให้เพื่อนบ้านของเยอรมนีปิดเครื่องปฏิกรณ์" Jos Lelieveld กล่าว "เราไม่เพียงต้องการการวิเคราะห์เชิงลึกและสาธารณะเกี่ยวกับความเสี่ยงที่แท้จริงของอุบัติเหตุนิวเคลียร์เท่านั้น จากการค้นพบของเรา ผมเชื่อว่าควรพิจารณาการยุติพลังงานนิวเคลียร์ที่ประสานกันในระดับนานาชาติด้วย" นักเคมีบรรยากาศกล่าวเสริม