Niechciane dzieci Plutonu

W ostatnim czasie, dzięki (ciekawemu skądinąd) serialowi „Czarnobyl”, znowu w zbiorowej świadomości odżyła jedna z największych na świecie katastrof nuklearnych i przemysłowych w ogóle. Na temat tragicznych wydarzeń z kwietnia 1986 roku powstało mnóstwo opracowań, mnóstwo ocen i analiz, często radykalnie różnych. Przez chwilę temat tamtej katastrofy znowu był „medialny”, a słowo „Czarnobyl”, nieco zakurzone już i oswojone, raz jeszcze pojawiło się w przestrzeni publicznej.

Chociaż sama awaria czarnobylskiej elektrowni, oprócz dramatycznego przebiegu i równie dramatycznych konsekwencji, miała jeszcze jedno, często pomijane, czy wręcz nieznane znaczenie – o ile konsekwencje awarii, wyolbrzymione przez plotki, brak rzetelnych informacji, radziecką mentalność i chaos w upadającym imperium są powszechnie znane, o tyle świadomość doniosłości tego drugiego czynnika już niekoniecznie.

Czarnobylska awaria, oprócz strachu, niepewności i tysięcy ludzkich dramatów oznaczała jeszcze jedno – był to symboliczny zmierzch „ery atomu”. Koniec epoki, która zaczęła się 16 sierpnia 1945 roku na pustyni w Alamogordo wraz z pierwszą nuklearną eksplozją dokonaną ludzką ręką. Podział świata na dwa wrogie obozy, nasilająca się „zimna wojna” i nowa, potężna broń były niewątpliwie źródłem lęku. Ale nie tylko – były źródłem problemu dużo trwalszego i bardziej zabójczego niż wszelkie wojny, ideologie, spory i sojusze.

Tym problemem są odpady nuklearne i zdewastowane środowisko. To cena, jaką zapłaciliśmy jako ludzie za czterdzieści pięć lat geopolitycznego sporu. Każde państwo, które w nowym, powojennym świecie chciało mieć status mocarstwa, musiało mieć broń jądrową.

Z wojskowego punktu widzenia, najbardziej „ekonomicznym” materiałem do budowy bomby „A” jest pluton. Produkcja plutonu pochłania środki, materiały i zasoby trudne do ogarnięcia dla przeciętnego czytelnika. Oprócz tego generuje olbrzymią ilość niebezpiecznych i bardzo trwałych zanieczyszczeń, które trzeba izolować ze względu na zabójcze promieniowanie. Dość powiedzieć, że do wytworzenia jednego kilograma plutonu należy „przerobić” ok. 900 ton rudy uranowej –  jest to proces żmudny, niebezpieczny i generujący olbrzymie ilości zanieczyszczeń. Rudę należy oczywiście wykopać, co powoduje problemy nie tylko ze względu na przekształcanie środowiska naturalnego. Tylko w USA działało 400 kopalni uranu (najczęściej wraz z zakładami przerobu rudy), po działalności których pozostało 40.000.000 metrów sześciennych odpadów nisko-aktywnych (odpady nisko-aktywne to takie, które należy zabezpieczyć i odizolować od biosfery na okres „od kilkudziesięciu do kilkuset lat”). Górnicy uranu byli narażeni na niebezpieczeństwo poważnej utraty zdrowia, ponieważ odwiecznym „towarzyszem” rud uranu jest radioaktywny gaz radonowy (na takiej samej zasadzie jak metan w kopalniach węgla) – więc powszechnym schorzeniem wśród górników były nowotwory płuc spowodowane ekspozycją wziewną.

Produkcja plutonu dla celów wojskowych w czasie zimnej wojny i powszechnego zagrożenia wojną jądrową miała absolutny priorytet. Nie liczono się ani z kosztami, ani z ludźmi, ani tym bardziej ze środowiskiem naturalnym. Cel uświęcał środki. O ile na początku „atomowej przygody” pewnym argumentem mogła być skromna wiedza na temat skutków radiacji i trwałości radioźródeł, to od połowy lat pięćdziesiątych do lat dziewięćdziesiątych XX wieku były to działania absolutnie cyniczne i wyrachowane. Nadmiaru odpadów pozbywano się spuszczając je do wszelkich zbiorników wodnych, rzek, zatapiając, wypuszczano je do atmosfery, zakopywano je w ziemi. Te magazynowane, bardzo często wydostawały się ze skorodowanych i nieszczelnych pojemników, skażając ziemię i wody gruntowe. Do najbardziej znanych i jaskrawych przykładów takiej polityki należą plutonowe zakłady na terenie USA (Savannah River Site, Hanford Site, Rocky Flats Plant), Wielkiej Brytanii (Windscale/Calder Hall, obecnie Sellafield), Francji (Marcoule) i ZSRR/Rosji (Oziorsk).

Pod koniec XX wieku, wraz ze zbliżającym się odprężeniem, zaniechano produkcji plutonu, a zakłady albo zamknięto i zlikwidowano, albo przeprofilowano produkcję – w takim przypadku zakłady zajmują się najczęściej przerobem i utylizacją wypalonego paliwa reaktorowego, broni jądrowej, a także produkcją medycznych i technicznych izotopów i radioźródeł.

Najbardziej znanymi i mającymi zdecydowanie największy wkład w dewastację środowiska były nieczynne już amerykańskie zakłady produkcji plutonu w Hanford (Hanford Site – to z tego zakładu pochodził pluton do pierwszej na świecie eksplozji jądrowej – testu „Trinity”; również pluton do bomby „Fat Man” zrzuconej na Nagasaki został wyprodukowany w Hanford), zakłady plutonowe nad rzeką Savannah (Savannah River Site – to w tych zakładach uruchomiono pierwszą przemysłową instalację do chemicznej separacji plutonu w procesie „PUREX”), a także zakład przerobu plutonu i wytwarzania komponentów broni w Rocky Flats (Rocky Flats Plant). W sumie zakładów zaangażowanych w produkcję i obróbkę materiałów rozszczepialnych na terenie USA było ponad sto. Tylko w Hanford, po zakończeniu produkcji (zakład pracował w latach 1943-1989) pozostało 200.000 metrów sześciennych płynnych odpadów wysokoaktywnych (czas koniecznej izolacji mierzony w tysiącach, a nawet setkach tysięcy lat) zgromadzonych w 177 zbiornikach, ponad 700.000 metrów sześciennych stałych odpadów i skażone wody gruntowe.

Pomimo sukcesywnego zabezpieczania odpadów i dekontaminacji terenu w 2012 roku okazało się, że na skutek wad konstrukcyjnych jeden ze zbiorników przecieka, a w czternastu kolejnych wykryto wadę konstrukcyjną i korozję, co może skutkować kolejnymi wyciekami. Do 2014 roku nie udało się uporać z budową oczyszczalni ścieków, co oznacza że proces dekontaminacji i oczyszczania nie jest prostą sprawą…

Z kolei zakłady produkcji plutonowych komponentów broni w Rocky Flats (działające w latach 1952-1992) dopuszczały się tak skandalicznych nadużyć, że po serii donosów od zaniepokojonych pracowników, Agencja Ochrony Środowiska wraz z FBI wszczęły śledztwo, zakończone w 1989 spektakularnym „nalotem” sił FBI na zakład i procesem zakończonym przerwaniem produkcji i zamknięciem zakładów. W międzyczasie w zakładach dwukrotnie wybuchały poważne pożary (pluton jest materiałem piroforycznym, płonie w kontakcie z tlenem z powietrza) uwalniając znaczne ilości plutonu do atmosfery, dzięki czemu skażenie docierało aż do Denver. Od końca lat pięćdziesiątych, aż do zamknięcia zakładów, dochodziło do regularnych wycieków radioaktywnych odpadów z niewłaściwie zabezpieczonych i przechowywanych pojemników. Śledztwo ujawniło także, że przestarzała spalarnia znajdująca się na terenie instalacji nielegalnie, w nocy, spalała odpady poprodukcyjne. Po czterdziestu latach funkcjonowania zakładów, kolejnych dwudziestu potrzeba było do uprzątnięcia terenu, przy czym według raportów oficjalnych teren jest „czysty i bezpieczny”, a przypadki nowotworów w okolicy zakładów mieszczą się w normie. W procesie oczyszczania usunięto 21 ton plutonu, 1.300.000 metrów sześciennych stałych odpadów, takich jak: skażone narzędzia, środki ochrony osobistej, elementy infrastruktury czy zanieczyszczona ziemia. Wyburzono ponad 800 budynków. Oczyszczono ponad 60.000.000 litrów wody i zbudowano cztery oczyszczalnie ścieków. W międzyczasie teren zakładu był scenerią wielu protestów, niekoniecznie pokojowych – część zdesperowanych demonstrantów wdzierała się na teren instalacji.

W przypadku brytyjskich zakładów Windscale, problem dotyczył głównie ciekłych odpadów spuszczanych bezpośrednio z zakładu wprost do Morza Irlandzkiego. Ten proces trwał ponad trzydzieści lat. W międzyczasie w zakładzie wybuchł bardzo poważny pożar. Na skutek zastosowania prymitywnej technologii pozyskiwania plutonu i braku pełnej znajomości procesów fizycznych jej towarzyszących, nastąpił samozapłon jedenastu ton uranowego paliwa w jednym z dwóch reaktorów. Pożar trwał cztery dni i skaził okolice zakładu, uwalniając do atmosfery radioaktywne izotopy jodu, cezu i ksenonu. W latach osiemdziesiątych rozpoczęto dekontaminację reaktorów Windscale i Calder Hall, przy czym szacuje się, że całkowite oczyszczenie zakończy się do 2040 roku. Zakłady istnieją nadal, ale zajmują się już produkcją cywilną i pokojową – przerobem i utylizacją paliwa jądrowego.

W ZSRR „plutonowe szaleństwo” osiągnęło stan niemalże abstrakcyjny. W 1945 roku, Józef Stalin, dzięki szpiegom doskonale zorientowany w amerykańskim programie atomowym, polecił Berii wybudowanie własnych zakładów produkujących pluton. „Zimna wojna” była już faktem dokonanym. Teraz liczyło się tylko zniwelowanie atomowej przewagi Stanów Zjednoczonych. Wybór padł na południowy Ural, a konkretnie na okolice miasta Kisztym. Ponad 40.000 żołnierzy i więźniów Gułagów próbowało zbudować nuklearną potęgę ZSRR. Wegetując w ziemiankach i barakach, bez ciężkiego sprzętu, bez specjalistów, w ciągu trzech lat armia niewolników zbudowała kompleks złożony z zakładów produkcyjnych,  będących niemalże kopią amerykańskich zakładów w Hanford i miasteczka nazwanego Oziorsk. Kombinat nosił i nadal nosi nazwę „Majak” („Latarnia”). Zakłady funkcjonują do dzisiaj, oficjalnie zajmując się utylizacją zbędnych materiałów radioaktywnych i produkcją radioizotopów medycznych i technicznych. Zakład był i jest trapiony ciągłymi wypadkami (ostatni miał miejsce w 2017 roku), ale to, co się tam działo w latach 1948-1989 przechodzi wszelkie wyobrażenie. Odpady ciekłe były (i są do dzisiaj) spuszczane bezpośrednio do rzeki Tecza (rzeka ta ma źródła w okolicach Oziorska i jest jednym z dopływów Obu) i do okolicznych jezior. Jedno z nich, jezioro Karaczaj, ma „zaszczytne” miano najbardziej skażonego miejsca na Ziemi. Jezioro, a w zasadzie to, co z niego zostało, trzeba było zabetonować i zasypać, bo okresowo wysychając, było rezerwuarem radioaktywnego pyłu roznoszonego po okolicy. Lista awarii i wypadków jest dość długa, a jedna z nich znalazła się nawet na liście „Nagród Darwina”. To wystarczająco dobrze oddaje ducha i charakter polityki zakładu…

Najpoważniejszy wypadek zdarzył się w 1957 roku i był to jeden z trzech najgorszych wypadków jądrowych w historii ludzkości (obok katastrof w Czarnobylu i Fukushimie-Daichii). Na skutek awarii chłodzenia, w zbiorniku z ciekłymi odpadami plutonu, krytycznie wzrosła temperatura i ciśnienie. Doszło do eksplozji zbiornika zawierającego ok. 80 ton odpadów. Eksplozja była tak silna, że ważąca 160 ton betonowa pokrywa wyleciała w powietrze. Skażenie objęło obszar 52.000 kilometrów kwadratowych, a chaotyczna ewakuacja trwała… prawie dwa lata. Szacuje się, że do dnia dzisiejszego, na skutek działalności zakładów „Majak”, poszkodowanych zostało kilkaset tysięcy osób – dokładne liczby nie są znane, ponieważ dane z lat 1948-89 są niekompletne i absolutnie niewiarygodne. Dziesięciolecia zaniedbań sprawiły, że środowisko naturalne zostało zdewastowane w stopniu uniemożliwiającym jakąkolwiek poważniejszą dekontaminację. Ludzie mieszkający wzdłuż rzeki Tecza mimo, iż odczuwali (i odczuwają) skutki zdrowotne działalności zakładu, latami nie byli informowani ani o profilu produkcji, ani o jej skutkach środowiskowych czy zdrowotnych, ani o awariach. Dramatyczną sytuację potęgowało dodatkowo zarówno to, że w państwie totalitarnym, jakim było ZSRR, obieg informacji w zasadzie nie istniał (dość powiedzieć, że zarówno kombinat „Majak”, jak i Oziorsk oficjalnie nie istniały –  nosiły nazwę Czelabińsk-40 lub Czelabińsk-65, bowiem najbliższym „jawnym” miastem był właśnie Czelabińsk), jak i fakt, że okolice zakładu zamieszkiwali ludzie bardzo prości i niewykształceni, a radiacji przecież nie widać. Nie ma smaku ani zapachu… Zarówno ludzie, jak i środowisko, przez dekady byli traktowani z typowo radziecką nonszalancją. W 2000 roku stwierdzono, że zakłady wprowadziły do Teczy 250.000.000 metrów sześciennych wody skażonej trytem, cezem i strontem, a ludzie żyjący wzdłuż jej biegu byli „królikami doświadczalnymi” w wielopokoleniowym eksperymencie…

Kolejnym problemem są wielkogabarytowe elementy, takie jak np. wycofane z eksploatacji młyny i urządzenia do mielenia i oczyszczania rudy uranu czy złomowane reaktory atomowe, służące do napędu okrętów nawodnych i podwodnych (przeciętna sekcja amerykańskiego okrętu podwodnego z zabudowanym reaktorem ma wielkość niedużego domku jednorodzinnego). Problem dotyczy głównie USA i ZSRR/Rosji, ponieważ to te kraje były głównymi antagonistami w czasie zimnej wojny, głównie one napędzały wyścig zbrojeń. Coraz to nowsze klasy okrętów zastępowały te, które wycofywano ze służby. W USA radzono sobie z tym problemem wycinając sekcje z reaktorem opróżnionym uprzednio z paliwa, po czym zakopywano je na pustyni. Rosjanie postawili na mniej finezyjną metodę. Po usunięciu paliwa (chociaż nie zawsze), reaktory po prostu zatapiano w morzu (najczęściej były to zatoki na wschodnim wybrzeżu Nowej Ziemi, na Morzu Karskim). W ten sposób pozbyto się szesnastu reaktorów (w tym reaktor z „Lenina”, pierwszego lodołamacza o napędzie atomowym) i całego okrętu K-27. Okręt ten, wyposażony w eksperymentalny reaktor chłodzony ciekłym metalem, na skutek serii awarii został skażony i zatopiony w 1982 roku na głębokości… 33 metrów – chociaż zalecenia Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej mówią, że tego typu obiekty powinny być zatapiane na głębokości nie mniejszej niż 3.000 metrów. W roku 2012, wspólna norwesko-rosyjska ekspedycja zbadała wrak i stwierdziła, że stanowi on realne zagrożenie. W roku 2017 zaczęto rozważać plany podniesienia wraku z dna fiordu – operacja miałaby zakończyć się do 2022 roku…

Podobnie problematyczną kwestią są byłe poligony atomowe. Mimo, iż ostatnie próby jądrowe miały miejsce w drugiej połowie lat dziewięćdziesiątych (ostatni test to francuska próba na atolu Fangataufa w 1996 roku), w większości są to zdewastowane i do dzisiaj niezamieszkane obszary. Dziesięciolecia prób podziemnych, naziemnych, atmosferycznych i podwodnych, często połączonych z eksperymentami na ludziach – więźniach (ZSRR), żołnierzach (USA, ZSRR) czy rdzennej ludności (USA, ZSRR, Francja, Wielka Brytania/Australia) sprawiły, że olbrzymie terytoria Kazachstanu, Nevady, Polinezji Francuskiej czy Mikronezji stały się bezludne, zniszczone i najczęściej trwale zanieczyszczone. Ponieważ test jest miarodajny, kiedy oddziałuje „na coś” i jest monitorowany, to tereny poligonów są usiane wrakami okrętów, bunkrami, budowlami mieszczącymi niegdyś aparaturę pomiarową. Są to miejsca, z których wysiedlono mieszkańców, a następnie skażono w stopniu wykluczającym powrót i trwałe zasiedlenie. (Zasada ta nie odnosi się do ZSRR, tam nikt nie zaprzątał sobie głowy mieszkańcami. Mało tego, zachęcano ich do wychodzenia z domów w czasie testów).

Podejmowano co prawda próby sprzątania, ale były to raczej działania kosmetyczne i pozorowane – np. na wyspie Runit (atol Eniwetok, Wyspy Marshalla), do krateru po atomowym teście „Kaktus”, w ciągu trwającej trzy lata operacji, zwieziono 73.000 metrów sześciennych radioaktywnych odpadów zanieczyszczonych m.in. plutonem – głównie była to zebrana z atolu gleba, skażona w czasie testów w latach 1946-1958. Po wymieszaniu z betonem i umieszczeniu w kraterze, całość przykryto betonową kopułą (znaną dzisiaj jako „The Runit Dome”). Dość szybko okazało się, że pod kopułą umieszczono zaledwie… 0,8 %  wszystkich skażonych odpadów, a w 2013 roku stwierdzono, że woda i gleba wokół kopuły jest bardziej skażona niż sama, popękana już, kopuła. Jakby tego było mało, po czasie okazało się, że mimo, iż pierwotny plan zakładał wyłożenie i uszczelnienie dna krateru betonem, to z „niejasnych przyczyn” zrezygnowano z tej części planu, w związku z czym dnem mogilnika jest gleba atolu – porowata i całkowicie przepuszczalna, dzięki czemu wnętrze kopuły wypełnione jest wodą, która wypłukuje i wyprowadza „zabezpieczone” radionuklidy do biosfery.

Powyższy tekst w żaden sposób nie wyczerpuje całości zagadnienia, jest tylko wybiórczym spojrzeniem na złożony, wielopłaszczyznowy problem z dziedzictwem pięćdziesięcioletniego „nuklearnego szaleństwa”. Ale dość dobrze obrazuje skalę zjawiska – ponieważ w świadomości przeciętnego obywatela mają szansę zaistnieć tylko te „medialne” katastrofy – Czarnobyl, Fukushima czy ostatnio wypadek na rosyjskim poligonie na Morzu Białym, niedaleko Siewierodwińska. Ale tak naprawdę, te głośne wypadki, to tylko wierzchołek wielkiej góry nuklearnych śmieci. Śmieci, które zostaną z nami na długo. Na bardzo długo. Odpady promieniotwórcze to nie plastik, szkło czy makulatura – ich nie można przetwarzać ileś tam razy, nie można ich spalić. Można próbować ograniczyć ich zabójczą aktywność. I trzeba je izolować – w najlepszym przypadku przez kilkadziesiąt lat. W najgorszym – przez dziesiątki tysięcy lat. Nawet wtedy, kiedy już nikt nie będzie pamiętał, co było przyczyną ich powstania…

Źródła:

– Wikipedia

– www.nonuclear.se

– THE CENTER FOR LAND USE INTERPRETATION  http://clui.org

– „2015 Annual Site Inspection and Monitoring Report for Uranium Mill Tailings Radiation Control Act Title I Disposal Sites. March 2016”  https://www.energy.gov

– http://www.nuclear-risks.org – „Unieszkodliwianie odpadów promieniotwórczych – perspektywy dla energetyki jądrowej”. Janusz Włodarski, Państwowa Agencja Atomistyki, Warszawa