Bombardowanie irańskich obiektów nuklearnych: Gdzie może dojść do wycieku promieniowania i kiedy może to być niebezpieczne?

Atakując Iran, Izrael dąży do jednego głównego celu: uniemożliwienia reżimowi mullahów zbudowania bomby atomowej. Dlatego ataki są skierowane przede wszystkim przeciwko obiektom i osobom odgrywającym kluczową rolę w irańskim programie nuklearnym. Czyniąc to, Izrael ignoruje ostrzeżenie, które dyrektor Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA), Rafael Rossi, powtarza jak mantrę od wybuchu wojny na Ukrainie: „Obiekty nuklearne nigdy nie mogą być atakowane, niezależnie od kontekstu lub okoliczności, ponieważ może to zaszkodzić zarówno ludziom, jak i środowisku”.

Czy zatem Izrael akceptuje niszczycielskie konsekwencje bombardowania obiektów nuklearnych? Albo, mówiąc inaczej: czy sam stwarza zagrożenie nuklearne, próbując zapobiec zagrożeniu nuklearnemu?

Centralnym elementem irańskiego programu nuklearnego jest pierwiastek chemiczny uran. Uran jest radioaktywnym metalem, który rozpada się głównie poprzez emisję cząstek alfa. To promieniowanie ma zasięg kilku centymetrów i można je stosunkowo łatwo osłonić. Uran stanowi zagrożenie dla ludzi głównie wtedy, gdy jest wdychany jako pył lub spożywany z jedzeniem. Dlatego uran nie powinien być uwalniany do środowiska.

Naturalny uran składa się w 99,3 procentach z ciężkiego izotopu uranu-238 i w 0,7 procentach z lżejszego uranu-235. Tylko ten ostatni może zostać rozszczepiony. Do wykorzystania w elektrowni jądrowej, proporcja uranu-235 musi zostać zwiększona do 3 do 5 procent; w przypadku bomby atomowej, proporcja ta wynosi 85 procent. W tym celu materiał musi zostać wzbogacony. Odbywa się to w wirówce, która oddziela cięższy uran-238 od lżejszego uranu-235.

Jednakże to wzbogacenie nie zmienia faktu, że uran emituje stosunkowo niskie poziomy promieniowania. Znacznie bardziej niepokojący jest jego efekt chemiczny. Uran jest tak samo toksyczny jak ołów lub inne metale ciężkie. Nawet ilości w organizmie, które są nieszkodliwe pod względem promieniowania, są wystarczające, aby zatruć ludzi.

Uran staje się zagrożeniem radiacyjnym nie poprzez spontaniczny rozpad, ale jedynie poprzez sztucznie wywołane rozszczepienie jądrowe. Z czasem produkty rozszczepienia, takie jak cez i stront, które emitują znacznie więcej promieniowania niż uran-235, gromadzą się w prętach paliwowych reaktora. Te niebezpieczne produkty rozszczepienia nie występują w zakładzie wzbogacania.

Wirówki, których Iran używa do wzbogacania uranu w Natanz i Fordow, znajdują się głęboko pod ziemią. Nikt nie wie dokładnie, ile uranu jest tam przechowywane. W przypadku podziemnej eksplozji części tego materiału mogłyby wyparować i przedostać się do powietrza. W rezultacie poziom promieniowania w podziemnych jaskiniach wzrósłby. To, czy uran może wydostać się do środowiska, zależy od uszkodzeń infrastruktury. Nawet w najgorszym scenariuszu konsekwencje byłyby ograniczone do bezpośredniego sąsiedztwa obiektów wzbogacania. Zbombardowanie dużej fabryki chemicznej miałoby poważniejsze konsekwencje dla środowiska, mówi Walter Rüegg, były naczelny fizyk armii szwajcarskiej.

Według doniesień medialnych, obiekty w Natanz zostały przede wszystkim uszkodzone. Jednak Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej nie wykryła jeszcze żadnego wzrostu radioaktywności poza obiektem. Oznacza to, że zdarzenie to nie miało zewnętrznego wpływu radiologicznego na ludność ani środowisko, zgodnie z oświadczeniem z 13 czerwca. Jednak bombardowanie pozostawiło obiekty w Natanz skażone radiologicznie i chemicznie. Nie oznacza to jednak koniecznie, że doszło do eksplozji podziemnych. Wirówki mogły również zostać pośrednio uszkodzone przez przerwę w dostawie prądu.

Jeśli chodzi o ilość materiału radioaktywnego, który mógłby zostać uwolniony, elektrownia jądrowa taka jak ta w irańskim mieście Buszehr stwarza znacznie większe potencjalne ryzyko niż zakłady wzbogacania. Reaktor ma moc elektryczną około 1000 megawatów. W wyniku reakcji łańcuchowych elektrownia produkuje około trzech kilogramów produktów rozszczepienia dziennie. Ponieważ elektrownia działa od września 2011 r., prawdopodobnie do tej pory zgromadziła się znaczna ilość produktów rozszczepienia. Te wysoce radioaktywne produkty odpadowe z rozszczepienia uranu mogą pozostać radioaktywne przez setki tysięcy do milionów lat po wypaleniu się elementów paliwowych. Gdyby te produkty rozszczepienia dostały się do atmosfery, radioaktywność rozprzestrzeniłaby się poza granice Iranu.

Jednak elektrownia jądrowa, taka jak ta w Buszehr, jest zaprojektowana tak, aby wytrzymać nawet ekstremalne siły. Cały obiekt jest otoczony tak zwanym budynkiem ochronnym. Ta konstrukcja zazwyczaj składa się z żelbetowej ściany o grubości jednego do dwóch metrów, często dodatkowo otoczonej stalową powłoką. Ponadto, betonowa osłona o grubości trzech do czterech metrów i gruba stalowa ściana zbiornika ciśnieniowego reaktora chronią sam rdzeń reaktora. Dlatego jest mało prawdopodobne, aby bomba mogła przebić rdzeń reaktora i odparować zawarte w nim substancje radioaktywne, mówi Rüegg.

Według Rüegga reaktory badawcze stanowią fundamentalnie większe zagrożenie. Są one znacznie mniej wzmocnione niż reaktory produkujące energię. Bomba uderzająca w reaktor badawczy miałaby zatem znacznie większe szanse na zniszczenie obiektu i uwolnienie substancji radioaktywnych.

W reaktorach badawczych zwykle pomija się osłonę. Dzieje się tak, ponieważ moc reaktora — tj. produkcja ciepła — i ilość produktów rozszczepienia są możliwe do opanowania. Ryzyko stopienia rdzenia w reaktorach badawczych jest praktycznie zerowe, mówi Rüegg. Dlatego takie obiekty często nie mają nawet awaryjnego chłodzenia. Naturalne chłodzenie powietrzem jest zwykle wystarczające, aby zapobiec stopieniu rdzenia.

Z powodu braku osłony, uderzenie bomby w reaktor badawczy spowodowałoby znacznie większe szkody. Jednak nawet wtedy ryzyko promieniowania byłoby ograniczone do bezpośredniego sąsiedztwa reaktora. Szczątki po wybuchu byłyby radioaktywne, mówi Rüegg. Jednak wysoce radioaktywne produkty rozszczepienia najprawdopodobniej pozostałyby uwięzione w osłonie paliwowej.

Dyrektor IAEA Rafael Rossi powiedział w przemówieniu do Rady Gubernatorów w poniedziałek, że ani elektrownia jądrowa w Buszehr, ani reaktor badawczy w Teheranie nie były dotychczas celem ataku. W obiekcie jądrowym w Isfahanie cztery budynki zostały uszkodzone w piątkowych atakach. Jednak poziom promieniowania mierzony poza obiektem pozostał niezmieniony.