จริยธรรมทางวิศวกรรม - กรณีศึกษาของเชอร์โนบิล
ภัยพิบัติเชอร์โนบิลเป็นอุบัติเหตุนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นที่ Chernobyl Nuclear Power Plant เมื่อวันที่ 26 เมษายน 2529 การล่มสลายของนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์เครื่องหนึ่งทำให้เกิดไฟไหม้ซึ่งส่งผลกระทบจากกัมมันตภาพรังสีซึ่งกระจายไปทั่วยุโรปในที่สุด
โรงปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชอร์โนบิลสร้างขึ้นที่ริมฝั่ง Pripyat แม่น้ำของ Ukraineมีเครื่องปฏิกรณ์สี่เครื่องแต่ละเครื่องสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 1,000 เมกะวัตต์
เมื่อค่ำวันที่ April 25th 1986กลุ่มวิศวกรได้วางแผนการทดลองทางวิศวกรรมไฟฟ้าในเครื่องปฏิกรณ์หมายเลข 4 ด้วยความรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับฟิสิกส์นิวเคลียร์พวกเขาจึงคิดที่จะทดลองว่ากังหันจะหมุนได้นานแค่ไหนและจ่ายพลังงานให้กับปั๊มหมุนเวียนหลักหลังจากที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าหลักสูญเสียไป
ต่อไปนี้เป็นภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล
อะไรนำไปสู่หายนะ?
ตอนนี้ให้เราดูว่าอะไรนำไปสู่หายนะ
หน่วยปฏิกรณ์ที่ 4 จะปิดลงเพื่อซ่อมบำรุงตามปกติในวันที่ 25 เมษายน พ.ศ. 2529 แต่มีการตัดสินใจที่จะใช้ประโยชน์จากการปิดเครื่องนี้เพื่อพิจารณาว่าในกรณีที่พลังงานของสถานีสูญเสียหรือไม่กังหันที่ชะลอตัวจะให้พลังงานไฟฟ้าเพียงพอหรือไม่ เพื่อใช้งานปั๊มหมุนเวียนน้ำหล่อเย็นแกนหลักจนกว่าแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินดีเซลจะทำงานได้ จุดมุ่งหมายของการทดสอบนี้คือการกำหนดwhether cooling of the core could continue in the event of a loss of power.
เนื่องจากความเข้าใจผิดว่าการทดลองนี้เป็นของส่วนที่ไม่ใช่นิวเคลียร์ของโรงไฟฟ้าจึงดำเนินการโดยไม่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เหมาะสมระหว่างแผนกทดสอบและแผนกความปลอดภัย ดังนั้นการทดสอบจึงเริ่มต้นขึ้นโดยมีข้อควรระวังด้านความปลอดภัยที่ไม่เพียงพอและเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการไม่ได้รับการแจ้งเตือนถึงผลกระทบด้านความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ของการทดสอบไฟฟ้าและอันตรายที่อาจเกิดขึ้น
การทดลอง
ตามการทดสอบที่วางแผนไว้ Emergency Core Cooling System (ECCS) ของเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งให้น้ำเพื่อหล่อเย็นแกนเครื่องปฏิกรณ์ถูกปิดโดยเจตนา
สำหรับการทดสอบที่จะดำเนินการเครื่องปฏิกรณ์จะต้องได้รับการปรับเสถียรที่ประมาณ 700-1000 เมกะวัตต์ก่อนที่จะปิดตัวลง แต่ก็ลดลงเหลือ 5,000 เมกะวัตต์เนื่องจากปรากฏการณ์การทำงานบางอย่าง ต่อมาผู้ปฏิบัติงานที่ทำงานในกะกลางคืนได้เกิดข้อผิดพลาดโดยการใส่แท่งควบคุมเครื่องปฏิกรณ์จนถึงตอนนี้ สิ่งนี้ทำให้เครื่องปฏิกรณ์เข้าสู่สถานะใกล้ดับทำให้กำลังไฟฟ้าลดลงเหลือประมาณ 30 เมกะวัตต์
เนื่องจากพลังงานที่ต่ำนี้ไม่เพียงพอที่จะทำการทดสอบและจะทำให้เครื่องปฏิกรณ์ไม่เสถียรจึงตัดสินใจที่จะฟื้นฟูพลังงานโดยการแยกแท่งควบคุมซึ่งทำให้กำลังคงที่ที่ 200 เมกะวัตต์ นี่เป็นการละเมิดกฎหมายความปลอดภัยเนื่องจากpositive void co-efficiencyของเครื่องปฏิกรณ์ สัมประสิทธิ์โมฆะบวกคือจำนวนปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ที่เปลี่ยนเป็นไอน้ำ การทดสอบได้รับการตัดสินให้ดำเนินการที่ระดับพลังนี้
อันที่จริงเครื่องปฏิกรณ์ไม่เสถียรอย่างมากที่ระดับพลังงานต่ำโดยส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการออกแบบแท่งควบคุมและปัจจัยสัมประสิทธิ์โมฆะบวกที่เร่งปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์และกำลังขับหากเครื่องปฏิกรณ์สูญเสียน้ำหล่อเย็น
ภาพต่อไปนี้แสดงเครื่องปฏิกรณ์ 4 ที่ทำการทดลอง ภาพนี้ถ่ายหลังจากคืนค่าทุกอย่างแล้ว
ที่ 01:23, 26 เมษายนTH 1986 วิศวกรอย่างต่อเนื่องกับการทดลองและปิดของพวกเขาลงเครื่องยนต์กังหันเพื่อดูว่าการปั่นเฉื่อยของมันจะมีอำนาจปั๊มน้ำเครื่องปฏิกรณ์ฯ ในความเป็นจริงปั๊มน้ำไม่ได้จ่ายไฟอย่างเพียงพอและหากไม่มีน้ำหล่อเย็นระดับพลังงานในเครื่องปฏิกรณ์จะพุ่งสูงขึ้น
ปั๊มน้ำเริ่มสูบน้ำในอัตราที่ช้าลงและพร้อมกับการเข้าสู่แกนกลางของน้ำป้อนที่อุ่นขึ้นเล็กน้อยอาจทำให้เกิดการเดือด (การก่อตัวเป็นโมฆะ) ที่ด้านล่างของแกน สิ่งนี้พร้อมกับซีนอนที่ไหม้อาจทำให้ระดับพลังงานที่แกนกลางเพิ่มขึ้น จากนั้นระดับพลังงานเพิ่มขึ้นเป็น 530 เมกะวัตต์และเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง องค์ประกอบของเชื้อเพลิงแตกออกและนำไปสู่การสร้างไอน้ำซึ่งจะเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์โมฆะที่เป็นบวกส่งผลให้มีกำลังขับสูง
เอาต์พุตกำลังสูงสร้างความตกใจให้กับวิศวกรที่พยายามสอดแท่งควบคุมทั้งหมด 200 แท่งซึ่งเป็นขั้นตอนทั่วไปที่ทำเพื่อควบคุมอุณหภูมิแกนกลาง แต่แท่งเหล่านี้ถูกบล็อกไปครึ่งทางเนื่องจากการออกแบบปลายกราไฟท์ ดังนั้นก่อนที่แท่งควบคุมที่มีวัสดุดูดซับห้าเมตรของพวกเขาจะสามารถทะลุผ่านแกนกลางได้ปลายกราไฟท์ 200 ชิ้นได้เข้าสู่แกนกลางพร้อมกันซึ่งช่วยให้ปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นทำให้เกิดการระเบิดที่พัดเหล็กหนัก 1,000 ตันและฝาคอนกรีตของ เครื่องปฏิกรณ์ส่งผลให้แท่งควบคุมติดขัดซึ่งอยู่ครึ่งหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์ เมื่อท่อแชนเนลเริ่มแตกการสร้างไอน้ำจำนวนมากเกิดขึ้นจากการกดวงจรทำความเย็นของเครื่องปฏิกรณ์
เป็นผลให้มีรายงานการระเบิดสองครั้ง คนแรกคือการระเบิดของไอน้ำเริ่มต้น ในที่สุดหลังจากสองถึงสามวินาทีการระเบิดครั้งที่สองก็เกิดขึ้นซึ่งอาจมาจากการสะสมของไฮโดรเจนเนื่องจากปฏิกิริยาของเซอร์โคเนียม - ไอน้ำ
วัสดุทั้งหมดเช่นเชื้อเพลิงโมเดอเรเตอร์และวัสดุโครงสร้างถูกขับออกมาโดยเริ่มจากการยิงจำนวนหนึ่งและแกนที่ถูกทำลายได้สัมผัสกับชั้นบรรยากาศ ในการระเบิดและเพลิงไหม้ที่ตามมาวัสดุกัมมันตรังสีมากกว่า 50 ตันถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งถูกกระแสอากาศพัดพาไป นี่เป็น 400 เท่าของจำนวนวัสดุกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมาในช่วงเวลาที่ฮิโรชิมาทิ้งระเบิด
ผลกระทบร้ายแรงของภัยพิบัติ
ภัยพิบัติโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในยูเครนถือเป็นอุบัติเหตุครั้งเดียวในประวัติศาสตร์ของพลังงานนิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ที่ก่อให้เกิดผู้เสียชีวิตจากรังสี
มีผลร้ายแรงมากมายเนื่องจากรังสีที่ปล่อยออกมา เอฟเฟกต์บางประการมีดังต่อไปนี้ -
คนงานสองคนเสียชีวิต คนหนึ่งถูกไฟไหม้เป็นเถ้าถ่านทันทีหลังเกิดอุบัติเหตุในขณะที่อีกคนถูกประกาศว่าเสียชีวิตที่โรงพยาบาลภายในไม่กี่ชั่วโมงหลังเข้า
คนงานฉุกเฉินและเจ้าหน้าที่ 28 คนเสียชีวิตภายใน 4 เดือนหลังเกิดอุบัติเหตุเนื่องจากความร้อนไหม้และผลของรังสีที่มีต่อร่างกาย
อุบัติเหตุครั้งนี้สร้างผู้ป่วยมะเร็งต่อมไทรอยด์ 7,000 ราย
กลุ่มอาการของรังสีเฉียบพลัน (ARS) ได้รับการวินิจฉัยใน 237 คนซึ่งอยู่ในสถานที่และมีส่วนร่วมในการทำความสะอาด
พื้นดินอากาศและน้ำใต้ดินล้วนถูกปนเปื้อนในระดับมาก
การได้รับรังสีทั้งทางตรงและทางอ้อมทำให้เกิดปัญหาสุขภาพที่รุนแรงเช่นดาวน์ซินโดรมความผิดปกติของโครโมโซมการกลายพันธุ์มะเร็งเม็ดเลือดขาวมะเร็งต่อมไทรอยด์และความผิดปกติ แต่กำเนิดเป็นต้น
พืชและสัตว์จำนวนหนึ่งต้องเผชิญกับการทำลายล้างอันเป็นผลพวง