З покинутої зони до центру наукових досліджень та біосферного заповідника: говоримо з учнями про ЧАЕС та ядерну енергію

Хоча в Чорнобильській зоні й досі заборонено жити людям, це зовсім не покинута територія, а цілий біосферний заповідник. А ще до повномасштабної війни зона була центром наукових досліджень, який на час воєнного стану змушений був обмежити свою роботу.

Нерідко через аварію на Чорнобильській електростанції (ЧАЕС), яка сталася 26 квітня 1986 року, у людей складається враження, що атомні станції та ядерна (атомна) енергетика – це щось страшне. Звісно, атомні станції – це об’єкти, які потребують підвищеної безпеки та захисту. Однак за умови правильного використання ядерна енергетика приносить багато користі в людське повсякденне життя.

До Дня пам’яті аварії на ЧАЕС “Нова українська школа” разом із науковцями/ицями Юрієм Степаненком, Євгеном Малим та Катериною Шавановою підготувала цікаві факти про ядерну енергію та АЕС, які можна обговорити з учнями й підвищити їхню обізнаність у цій сфері.

Додатково про те, як розповісти учням про аварію на Чорнобильській АЕС, де шукати тематичні відео й літературу для дітей різного віку, ви можете знайти в нашому попередньому матеріалі за посиланням.

А в новій статті читайте:

• у яких сферах людина використовує ядерну енергію та іонізуюче випромінювання;
• що пішло не так на ЧАЕС та який захист мають сучасні споруди атомних електростанцій;
• якою є зараз Чорнобильська зона;
• чи справді радіація присутня в повсякденному житті й коли вона шкідлива для людини;
• де можна дізнатися більше про тему Чорнобиля та АЕС (перелік корисних посилань).

ЯК ЯДЕРНА ФІЗИКА ДОПОМАГАЄ ЛЮДЯМ

Часом, коли починаються розмови про аварію на Чорнобильській АЕС, у людей виникають думки, що атом та ядерна енергетика – це щось шкідливе й загрозливе, ділиться спостереженнями Євген Малий, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Інституту ядерних досліджень НАН України. Однак Євген акцентує – не варто забувати, що завдяки атому ми можемо отримувати електроенергію, використовувати рентгенівське випромінювання, променеву терапію тощо.

За умови розумного та правильного використання, з дотриманням усіх інструкцій, атом може допомагати людям, як-от у виробництві електроенергії на атомних електростанціях.

“В основі ядерної (атомної) енергетики лежить її перетворення в теплову енергію, яку потім використовують для виробництва електричної. Ядерна (атомна) енергія утворюється через ланцюгову ядерну реакцію розщеплення ядер плутонію та урану”, – пояснює Юрій Степаненко, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Інституту ядерних досліджень НАН України.

За словами обох науковців, така енергія є екологічнішою, ніж, скажімо, викопне паливо (вугілля, нафта тощо). Адже при добуванні останніх виділяється чимало вуглекислого газу, який погіршує якість повітря. Тож атомні станції виглядають цілком екологічними, за умови правильної експлуатації. Щоправда, і досі для довкілля є проблемним питання зберігання та утилізації відпрацьованого палива.

Водночас, як каже Юрій Степаненко, ядерна фізика не обмежується лише атомними станціями.

• Її використовують у датуванні (або ядерній хронології). Зокрема, радіовуглецевий аналіз дає змогу визначити вік біологічних структур, а інші радіоактивні ізотопи допомагають визначати геологічний вік порід.

Річні кільця 357-річної сосни (Pinus ponderosa). Джерело: wikipedia.org

• За допомогою технологій гамма-каротажу також визначають структуру земних порід та вміст корисних копалин. І це все допомагає досліджувати світ та його еволюцію.
• Комп’ютерна томографія, променева терапія онкологічних захворювань також стали можливими завдяки ядерній фізиці, каже науковець.

Компʼютерна томографія. Джерело: angelholm.ua

• Як пише “Куншт”, МАГАТЕ [Міжнародне агентство з атомної енергії – організація, яка прагне сприяти мирному використанню ядерної енергії – ред.] створило програму, яка використовує ядерні методи для діагностики та лікування раку й серцево-судинних захворювань.
• А ще за допомогою випромінювання радіоактивних ізотопів лікарі можуть досліджувати різні частини людського тіла, дотримуючись чіткої дозиметрії.
• Ядерні методи діагностики використовують і для різних інфекційних хвороб, як-от Covid-19, йдеться в медіа.
• Як розповідає Юрій Степаненко, ядерну енергію використовують і в космічній галузі, зокрема під час запуску супутників, коли їх відправляють у протилежну сторону від Сонця, де для роботи недостатньо сонячного випромінювання. Тоді для їхнього подальшого функціонування використовують ядерний матеріал на основі процесів ядерного розпаду (радіоізотопні термоелектричні генератори).

Супутник KH-11 Key Hole. Джерело: eo4society.esa.int

ЩО ПІШЛО НЕ ТАК НА ЧАЕС

Науковці наголошують, що працювати з ядерною енергією потрібно за чіткими інструкціями, з дотриманням усіх норм як будівництва, так і експлуатації. Серед причин аварії на Чорнобильській АЕС, за висновком розслідування МАГАТЕ, були серйозні недоліки в самому проєкті конструкції реактора, а також порушення правил експлуатації під час його зупинки, йдеться в книжці “Страшне, прекрасне та потворне в Чорнобилі”.

25 квітня 1986 року на Чорнобильській АЕС експериментально мали зупинити четвертий енергоблок. Планували зробити це для того, щоб вивчити можливості його роботи у випадку втрати електроенергії, пише NV. Випробування не скасували попри те, що технічні показники не відповідали плану. Тож вночі 26 квітня четвертий реактор був повністю зруйнований унаслідок двох теплових вибухів.

Водночас, як пишуть авторки вищезгаданої книжки, “брак “культури безпеки” у відповідних організаціях у Радянському Союзі призвів до нездатності виправити ці проєктні дефекти, навіть попри те, що вони були відомі до аварії”.

СРСР визнав катастрофу лише 28 квітня. До цього часу більшість людей продовжувала жити звичним життям, не знаючи, що потрібно евакуюватися. Приховування правдивої інформації з боку держави стало ще одним із чинників збільшення постраждалих унаслідок аварії.

“Однак хочу наголосити, що ми вже давно не живемо в тоталітарній системі, де заведено замовчувати навіть найменшу помилку. Уся інформація зараз у вільному доступі, офіційні джерела дають багато даних про те, як убезпечити себе у випадку аварії. Тож ми знаємо, як себе захистити від радіації й принаймні можемо про себе потурбуватися”, – зауважує Євген Малий.

ПОКИНУТА ТЕРИТОРІЯ ЧИ ЦЕНТР ДОСЛІДЖЕНЬ: ЯКОЮ Є ЧОРНОБИЛЬСЬКА ЗОНА ЗАРАЗ?

Нерідко в людей складається хибне уявлення про те, що нібито в Чорнобильській зоні відчуження є лише коні Пржевальського та сталкери, каже Катерина Шаванова. Звісно, зона відчуження ЧАЕС і досі є радіаційно небезпечною територією. Та водночас це ще й цілий біосферний заповідник і дослідницький майданчик.

Хоча з 2000 року сама атомна станція не виробляє електроенергію, там кожен день працює до сотні людей, які стежать за територією. А через те, що в Чорнобильській зоні заборонено мешкати людям і вести господарську діяльність, це перетворило її на цілу “лабораторію просто неба”, де вчені з різних галузей з усього світу здійснювали дослідження.

Американська науковиця із Прінстонського університету Кара Лав із вовком. Вивчала хижаків у зоні протягом десяти років. Джерело: forward.csc.flcc.edu

Хоча через повномасштабне вторгнення кількість досліджень, звісно, скоротилася, зауважує Катерина. Тепер зона – мілітаризована прикордонна територія.

Самі інституції зони відчуження ділять на два цикли:

1. основний: там працівники займаються деконтамінацією (очищенням) території, проведенням наукових досліджень, побудовою та експлуатацією аркової споруди, яка накриває саму ЧАЕС, сховищ ядерного палива;
2. допоміжний: інституції, які забезпечують діяльність перших.

З 2016 року 90 % Чорнобильської зони займає Чорнобильський радіаційно-екологічний біосферний заповідник для збереження біорізноманіття та унікальних природних умов Українського Полісся.

“Там є багато червонокнижних рослин та тварин. Працівники заповідника споглядають їх, фотографують, аналізують і відстежують.

Фото із заповідника. Джерело: wownature.in.ua

Як бачимо, забруднення не змогло зупинити розвиток природи. Водночас ви не зустрінете там мутантів, як у фантастичних фільмах. Усе розвивається досить природно”, – додає науковиця.

Сама ж ЧАЕС перестала генерувати енергію у 2000 році. Одразу після аварії над четвертим блоком ЧАЕС звели ізоляційну споруду, або об’єкт “Укриття”. У 2016-му його додатково накрили новим безпечним конфайнментом (НБК) – ізоляційною арковою спорудою. Остаточне виведення ЧАЕС з експлуатації має тривати щонайменше до 2117 року (НБК розрахований на 100 років), додає Катерина Шаванова.

ЯКИЙ ЗАХИСТ МАЮТЬ СУЧАСНІ СПОРУДИ АТОМНИХ СТАНЦІЙ

Як розповідає Євген Малий, у сучасних протоколах створення АЕС розглядають різні можливі ризики, які можуть вплинути на їхню роботу. Наприклад, під час конструювання станції враховують землетруси чи падіння літака. Відповідно до цього розроблялися і різні рівні захисту. На випадок відсутності електропостачання там використовують генератори, які можуть підтримувати роботу станції.

Крім цього, зараз створюють екологічніші реактори термоядерного синтезу, або як їх ще називають – реактори нового покоління, додає Юрій Степаненко.

“Якщо такий реактор і вибухне, то через те, що паливо подається малими порціями, забруднення буде лише в корпусі реактора й не має вийти назовні. Цей напрям розвивають і вдосконалюють далі”, – каже науковець.

Водночас Катерина Шаванова наголошує, що російсько-українська війна, тимчасова окупація росіянами ЧАЕС (на початку повномасштабного вторгнення), а згодом – Запорізької АЕС (яка окупована й на момент публікації матеріалу), погрози росіян ядерною зброєю ще раз доводять, що світу потрібно розробляти нові норми та гарантії безпеки атомних станцій.

“Наразі відповідні міжнародні структури та експерти вже розробляють новий протокол стійкості ядерних об’єктів під час воєнного стану, де розглядають їхній можливий захист. Події в Україні спонукають світ робити сучасні АЕС більш стійкими до сучасних викликів”, – підсумувала науковиця.

ЯК З’ЯВЛЯЄТЬСЯ РАДІАЦІЯ ТА ЧИ СПРАВДІ ВОНА ПРИСУТНЯ У ПОВСЯКДЕННОМУ ЖИТТІ

“Радіація – це високоенергетичне випромінювання, яке утворюється через розпад (або синтез) атомних ядер речовини. Тобто радіація – це сукупність усього випромінювання, яке полишає ядро внаслідок його розпаду (або синтезу)”, – пояснює Катерина Шаванова, кандидатка біологічних наук із генетики, співавторка книжки “Страшне, прекрасне та потворне в Чорнобилі”.

Радіація не має кольору, запаху та смаку, вона невидима, додає Юрій Степаненко. Її вимірюють за допомогою спеціальних приладів – дозиметрів. Зараз є спеціальні додатки, які можуть вимірювати рівень радіації навіть через телефон.

Джерело: nubip.edu.ua

Науковці кажуть, що загалом іонізуюче випромінювання не є небезпечним. Загроза з’являється тоді, коли воно починає взаємодіяти з певною речовиною, зокрема з молекулами людського тіла.

Катерина Шаванова порівнює радіацію із запущеним із великою силою м’ячем:

“немає жодної небезпеки, допоки він не зіткнеться із сусідською шибкою”.

Під час аварії на Чорнобильській АЕС стався викид великої кількості радіації, а тому вона стала небезпечною для людей.

“Але не варто забувати, що в маленьких дозах радіація присутня і в повсякденному житті. Тоді вона не є шкідливою. Наприклад, наші тіла теж мають невелику дозу радіації й це природно.

Навіть під час польоту на літаках на великих висотах можна отримати якусь частину випромінювання. Адже чим вищий політ, тим менше атмосфера Землі захищає літак від космічних променів. Але підвищення радіаційного тла в літаках не є небезпечними, бо воно невисоке”, – додає Євген Малий.

Тож не варто боятися радіації в повсякденному житті, якщо вона присутня в малих дозах. Водночас, коли йдеться про великі її викиди, варто дотримуватися правил безпеки.

Як можна захиститися від радіації?

Науковці ще раз нагадують, що на відміну від часів СРСР, зараз ми живемо в демократичній державі, де люди мають вільний доступ до інформації. Тому в інфопросторі є чимало порад, як можна захиститися від радіації, хоча їх теж потрібно критично осмислювати та брати інформацію лише з офіційних джерел.

Будь-яких заходів варто вживати лише після офіційного повідомлення про аварію на АЕС чи застосування ядерної зброї. Таку інформацію має повідомити ДСНС, Генштаб, поліція чи місцева влада на сторінках їхніх офіційних сайтів чи соцмереж або на офіційних каналах, кажуть у Центрі громадського здоров’я (ЦГЗ).

Водночас у зоні ураження зв’язок може не працювати. Тому варто подбати про наявність радіоприймача із живленням від батарейок. Більше правил, які можна нагадати учням, знайдете тут.

Фото: ЦГЗ

Варто обережно ставитися до йодної профілактики. На деяких ресурсах її радять вживати щоденно, навіть якщо ніяких особливих підстав для цього немає. Однак це категорично заборонено та може лише нашкодити. Катерина Шаванова каже, що йод не врятує від усього спектру радіонуклідів, він може захистити лише один орган тіла – щитовидну залозу. Докладніше про особливості вживання йоду можна почитати тут.

КОРИСНІ РЕСУРСИ ПРО ЧОРНОБИЛЬ ТА ЯДЕРНУ ЕНЕРГІЮ

Раніше “Нова українська школа” розповідала, що під час підготовки до уроку про Чорнобиль вчителям варто уважно підбирати візуальний супровід.

Наприклад, не варто показувати учням момент аварії, вибуху, бо це може ретравмувати спогади дітей, які під час повномасштабної війни чули чи бачили вибухи.

А всі фото, відео та іншу інформацію використовувати лише тоді, коли вчителі впевнені, що діти готові до серйозної розмови про потенційно травматичні речі. Якщо ви маєте в цьому сумніви, то хай краще учні розкажуть, що вони знають про Чорнобиль, а вчителі можуть поправляти їх і розповідати свої думки без ілюстрацій.

Також нагадуємо про добірку Юлії Чаплінської, кандидатки психологічних наук, з корисними ресурсами для проведення уроків у школах на тему аварії на Чорнобильській АЕС.

Відеоматеріали:

• у відеопроєкті “Уроки пам’яті Чорнобиля” є матеріали для учнів 1–11 класів;
• учні середньої школи можуть переглянути відео “Чорнобиль. Як сталася аварія на ЧАЕС“;
• на тому ж каналі старші учні можуть подивитися відео “Що таке радіація“, зокрема, чому вона викликає в багатьох людей страх і бажання уникнути будь-якого її впливу;
• документальний фільм “Чорнобиль P.S” зі згадками очевидців;
• старшокласникам можна показати документальний фільм “Чорнобиль. Науковий полігон” 2021 року від Hromadske: у ньому йдеться про те, що відбувається в Чорнобилі через 35 років після вибуху, скільки людей працює в зоні відчуження, що там роблять науковці, як впливає радіація на тварин тощо;
• відео від “Української правди” “Місто Чорнобиль. Чи є життя серед радіації“;
• “Катастрофа на Чорнобильській АЕС. 35 років міфів, вигадок та омани” від каналу “Історія без міфів”.

Книжки:

• “Чорнобильський пес Аксель”, А. Андржеєвський: ця книжка для дітей середнього шкільного віку. Головний герой – хлопчик Мирось – разом із батьками приїжджає як мандрівник у Чорнобильську зону;
• “Квіти біля четвертого”, К. Міхаліцина: для дітей середнього шкільного віку. Історія про прабабусю, яка назавжди покинула свій дім на Поліссі. Книжка допоможе дорослим знайти правильні слова для обговорення психологічних моментів із дітьми та глибшого розуміння історичного контексту;
• “Пройти крізь Чорнобиль”, Г. Аккерман: книжка для дітей старшого шкільного віку про подорож письменника крізь події Чорнобиля в різних аспектах;
• “Чорнобиль. Історія ядерної катастрофи”, С. Плохій: тут докладно представлена історія Чорнобильської катастрофи від вибуху 26 квітня 1986 року до закриття станції в грудні 2000 року;
• “Чорнобиль: Я бачив” від Володимира Шовкошитного, самовидця та ліквідатора наслідків аварії на ЧАЕС;
• “Чорнобильське досьє КҐБ. Суспільні настрої. ЧАЕС у поставарійний період”: збірник документів про катастрофу на Чорнобильській АЕС. Перший том та другий том;
• “Страшне, прекрасне та потворне в Чорнобилі” розповідає про основи радіаційної науки, про те, що відбувається в Чорнобилі зараз та яким може бути майбутнє радіаційної і ядерної безпеки після завершення війни в Україні.

Корисні сайти:

• Державне агентство України з управління зоною відчуження;
• Державне спеціалізоване підприємство “Чорнобильська АЕС”;
• Офіційна сторінка Чорнобильського радіаційно-екологічного біосферного заповідника;
• Міжнародне агентство з атомної енергії МАГАТЕ / IAEA;
• тут можна загалом моніторити радіаційний стан у Європі та деяких країнах-партнерах;
• сторінка прип’ятського Лиса Семена, де він “розповідає” про свої будні життя в Чорнобильській зоні.

Ірина Троян, “Нова українська школа”

Титульне зображення: авторка – Anastasia Maсlasevschi, dribbble.com