Dalam episode kedua "Chernobyl," miniseri HBO tentang kecelakaan tahun 1986 yang menjadi bencana tenaga nuklir terburuk dalam sejarah manusia, situasinya sangat buruk. Api besar mengamuk di reruntuhan reaktor No. Chernobyl Nuclear Power Plant. Sebuah rumah sakit di kota terdekat Pripyat dibanjiri oleh korban radiasi. Debu radioaktif yang mematikan telah melayang keluar dari Uni Soviet dan masuk ke Swedia. Udara di atas reaktor benar-benar bersinar di mana inti uranium telah terpapar. Dan orang-orang yang memimpin tanggap bencana memutuskan untuk membuang ribuan ton pasir dan boron ke teras.
Ini lebih sedikit apa yang terjadi selama bencana aktual pada bulan April 1986. Tetapi mengapa responden pertama menggunakan pasir dan boron? Dan jika bencana nuklir serupa terjadi pada 2019, apakah ini yang akan dilakukan petugas pemadam kebakaran?
Anda benar-benar tidak ingin api di udara terbuka di inti nuklir terbuka
Mengekspos inti nuklir yang terbakar ke udara merupakan masalah pada setidaknya dua tingkat, seperti yang dikatakan insinyur reaktor nuklir dan University of Illinois di Urbana-Champaign profesor Kathryn Huff kepada Live Science.
Masalah pertama Anda adalah Anda mengalami reaksi fisi nuklir yang sedang berlangsung. Uranium menembakkan neutron, yang membanting ke atom uranium lainnya dan membelahnya. Atom-atom uranium melepaskan energi lebih banyak dan memberi makan seluruh kekacauan panas. Reaksi ini, tidak lagi terkandung, juga memuntahkan tingkat radiasi langsung yang luar biasa, yang menimbulkan bahaya besar bagi siapa saja yang mencoba mendekatinya.
Masalah kedua Anda, terkait - dan jauh lebih serius - adalah bahwa api melepaskan banyak asap dan debu serta puing-puing ke udara. Semua omong kosong itu keluar langsung dari reaktor nuklir, dan beberapa di antaranya sebenarnya langsung dari inti nuklir. Itu termasuk bermacam-macam jenis (atau isotop) elemen yang relatif ringan yang terbentuk ketika atom uranium terpecah.
"Ini bagian berbahaya dari kecelakaan seperti ini," kata Huff. "Isotop itu, beberapa di antaranya, beracun bagi manusia. Dan beberapa di antaranya lebih radioaktif daripada yang Anda temui dalam kehidupan sehari-hari. Dan beberapa di antaranya, selain sangat beracun dan radioaktif, sangat ponsel di lingkungan. "
Bergerak, dalam hal ini, berarti isotop-isotop itu dapat memasuki tubuh makhluk hidup untuk menimbulkan masalah. Ambil, misalnya, yodium-131, isotop radioaktif yodium yang diperlakukan sel hidup seperti yodium biasa.
Gumpalan asap seperti Chernobyl mengandung banyak yodium-131, yang dapat melayang ratusan mil. Itu bisa berakhir di sungai dan membuat jalannya menjadi tanaman, hewan, dan manusia. Kelenjar tiroid kita bergantung pada yodium dan akan menyerap yodium-131 seperti yodium biasa, menciptakan sumber radiasi serius jangka panjang di dalam tubuh kita.
(Inilah sebabnya, segera setelah bencana nuklir, orang-orang di daerah yang terkena dampak seharusnya meminum pil yodium, untuk mengisi cadangan tubuh mereka dan mencegah tiroid mereka menyerap isotop radioaktif.)
Pasir dan boron
Membuang pasir dan boron (campuran Chernobyl yang sebenarnya juga termasuk tanah liat dan timah) adalah upaya untuk memecahkan masalah pertama dan kedua.
Pasir menghiasi reaktor yang terbuka, memadamkan asap yang mematikan itu. Dan boron, secara teori, dapat memadamkan reaksi nuklir.
"Dalam reaktor nuklir, ada isotop yang membuat reaksi berjalan dan isotop yang membuat reaksi lambat," kata Huff.
Untuk mendapatkan reaksi berantai nuklir, ia menjelaskan, Anda perlu mendapatkan isotop radioaktif yang cukup berdekatan sehingga neutron mereka, yang ditembakkan dengan liar ke luar angkasa, cenderung membanting ke inti atom lain, membelah mereka.
"Ketika neutron berinteraksi dengan isotop, ada kemungkinan tertentu, karena struktur nukleusnya, bahwa ia akan menyerap neutron," katanya. "Uranium, khususnya uranium-235, memiliki kecenderungan untuk menyerap neutron dan kemudian segera membelah diri. Tetapi boron cenderung hanya menyerap neutron. Karena struktur nuklirnya, itu semacam neutron-haus."
Jadi, buang cukup boron ke inti reaktor nomor 4 yang terbuka, menurut teori, dan itu akan menyerap begitu banyak neutron yang ditembakkan dengan liar sehingga reaksi itu akan berhenti.
Akan tetapi, dalam kasus Chernobyl, membuang boron dan peredam neutron lain ke reaktor ternyata tidak berfungsi, sebagian karena pendekatan penumpukan helikopter ad hoc yang diperlukan oleh desain pabrik.
"Radiasi hebat menewaskan beberapa pilot," BBC melaporkan pada tahun 1997, menambahkan, "Sekarang diketahui bahwa, terlepas dari pengorbanan itu, hampir tidak ada peredam neutron yang mencapai inti."
Namun, kata Huff, prinsip yang digunakan Soviet - peredam neutron untuk menghentikan reaksi, ditambah dengan bahan untuk mengetuk isotop radioaktif dari udara - adalah suara. Dan jika terjadi bencana serupa hari ini, tim tanggapan akan mengambil pendekatan berdasarkan teori dasar yang sama.
Perbedaan besar, katanya, adalah bahwa pembangkit nuklir modern (setidaknya di Amerika Serikat) dirancang untuk melakukan banyak pekerjaan sendiri.
Reaktor modern jauh lebih aman dan jauh lebih siap untuk masalah - tetapi mereka masih menggunakan boron dalam buku pegangan darurat mereka
Huff menunjukkan panjang lebar bahwa reaktor nuklir AS (dan lainnya yang berkembang dengan baik) jauh lebih kecil kemungkinannya daripada Chernobyl untuk menghadapi bencana apa pun - tidak pernah berjalan sepanas dan beroperasi di kapal yang lebih kuat. Dan bangunan itu sendiri dirancang untuk melakukan banyak pekerjaan untuk memadamkan api reaktor nuklir dan membanggakan radioaktif, tambahnya.
Reaktor modern dilengkapi dengan semprotan kimia yang dapat membanjiri gedung reaktor, mengetuk isotop radioaktif keluar dari udara sebelum mereka dapat melarikan diri. Dan tidak seperti Chernobyl, fasilitas nuklir di AS sepenuhnya terkandung dalam struktur semen dan rebar yang disegel (sebuah jeruji batang baja bertulang). Cangkang yang disegel ini direkayasa berlebihan sampai-sampai secara teori, setidaknya, bahkan ledakan signifikan tidak akan merusaknya. Anda bisa menabrakkan jet kecil ke sisi salah satu bangunan ini, dan itu tidak akan memperlihatkan intinya. Bahkan, sebagai bagian dari pengujian, pemerintah AS melakukan hal itu pada kapal pengungkung kosong pada tahun 1988. NRC menyatakan bahwa studi mengenai dampak jet besar masih berlangsung.
Semua itu membuat bencana berskala Chernobyl tidak mungkin terjadi, meskipun Union of Concerned Scientists menulis bahwa kebocoran radiasi yang lebih kecil (tapi masih berbahaya) adalah ancaman nyata di mana Amerika Serikat tidak siap secara memadai.
Yang mengatakan, Komisi Pengaturan Nuklir AS (NRC) telah, untuk setiap satu dari 98 reaktor tenaga nuklir yang beroperasi di negara itu, menyusun buku pegangan darurat yang panjangnya ratusan halaman. Instruksi lay out ini untuk apa yang harus dilakukan responden jika terjadi segala macam keadaan darurat yang sangat tidak masuk akal).
Buku-buku pegangan itu tersedia dalam bahasa Inggris biasa di situs web NRC. Ini untuk Palo Verde, sebuah pabrik besar di Arizona barat. Anda dapat menemukan instruksi kapan harus memasukkan banyak boron ke dalam teras (segera setelah reaktor gagal dimatikan secara normal). Ia melihat apa yang harus dilakukan jika pasukan musuh menyerang pabrik (antara lain, mulai mempersiapkan evakuasi regional saat itu menjadi jelas bahwa pasukan dapat menyebabkan kebocoran radiasi yang signifikan). Dan, dalam hal sejumlah besar bahan radioaktif melarikan diri ke atmosfer, dikatakan siapa yang menyatakan evakuasi (gubernur Arizona, berdasarkan rekomendasi dari pengawas lokasi).
Rencana-rencana itu tidak masuk ke detail besar tentang peristiwa gaya Chernobyl, meskipun sejak 9/11 NRC telah mengembangkan pedoman untuk bencana yang lebih ekstrem. Namun, kata Huff, memadamkan api pada inti uranium yang terekspos akan selalu turun ke versi yang lebih mewah dari membuang boron dan pasir.
