Ce se întâmplă când cade un reactor nuclear pe Pământ. S-a împrăștiat pe o distanță de 600 de kilometri

Ceea ce urcă trebuie să coboare în cele din urmă, inclusiv sateliții care orbitează în prezent în jurul Pământului. După ce își vor termina munca, vor fi aruncați în mod deliberat înapoi în atmosferă, unde vor arde la altitudini mari.

Puțini, dacă nu chiar niciunul, vor ajunge la sol.

Dar, uneori, un satelit eșuează și cade înapoi pe Pământ în mod imprevizibil, reprezentând un pericol pentru populația umană, animalele sălbatice și mediul înconjurător.

Dar ce se întâmplă dacă satelitul conține și un reactor nuclear activ?

Sateliți nucleari pe cer

În timpul Războiului Rece, atât Statele Unite ale Americii, cât și Uniunea Sovietică au lansat în spațiu zeci de sateliți cu propulsie nucleară.

Primul a fost Transit-4A, lansat de SUA în 1961. Acesta a fost unul dintre numeroșii sateliți lansați între 1959-88 pentru a furniza servicii de navigație prin satelit Marinei americane. Acesta a fost primul sistem de navigație prin satelit înainte de GPS.

Sistemul Transit a avut un total de 41 de sateliți pe orbită, dintre care o mână de sateliți erau cu propulsie nucleară. Mulți dintre ei, deși nu mai sunt funcționali, se află încă pe orbită cu miezul reactorului intact.

Între 1964 și 1978, SUA au lansat alți șapte sateliți cu propulsie nucleară în cadrul programului Nimbus. Sateliții Nimbus au ajutat meteorologii să studieze vremea pe Pământ, schimbările climatice, stratul de ozon, gheața marină și așa mai departe.

Tehnologia și lecțiile învățate din misiunile Nimbus reprezintă moștenirea majorității sateliților de observare a Pământului pe care NASA și NOAA i-au lansat în ultimele decenii. Dintre cei șapte sateliți Nimbus, doi sunt încă pe orbită.

Uniunea Sovietică a început să lanseze sateliți nucleari în spațiu în 1965

În următorii 22 de ani, aceștia au lansat peste treizeci de sateliți, fiecare având la bord un mic reactor nuclear pentru a alimenta diversele instrumente. Acești sateliți erau în principal de tip recunoaștere, meniți să spioneze navele și submarinele marinei americane.

Sateliții foloseau radarul pentru a detecta traficul maritim și, deoarece semnalul radar își pierde rapid din putere odată cu distanța, sateliții trebuiau plasați pe orbita joasă a Pământului, unde exista o rezistență semnificativă din partea moleculelor de aer.

Rezistența aerului a interzis utilizarea panourilor solare de mari dimensiuni, lăsând energia nucleară ca o alternativă atractivă și probabil singura.

Majoritatea acestor sateliți aveau la bord reactoare nucleare de tip BES-5 alimentate cu uraniu 235.

Din cauza constrângerilor legate de spațiu și greutate, combustibilul a fost îmbogățit până la nivelul de armament, astfel încât reactoarele să fie rapide, eficiente și mici, ca să nu mai vorbim de faptul că erau extrem de puternice. Un reactor nuclear BES-5 tipic cântărea mai puțin de 400 kg și genera o putere termică de 100 kW, din care aproximativ 3 kW erau convertiți în energie electrică utilizabilă.

Reactorul era montat în interiorul unei unități separate care putea fi aruncat mai sus în spațiu, pe o orbită mai înaltă, odată ce satelitul ajungea la sfârșitul vieții sale operaționale. Astfel, satelitul mort putea reintra în siguranță în atmosfera terestră fără riscul de contaminare radioactivă.

Însă, în ceea ce privește misiunile spațiale, lucrurile nu merg întotdeauna conform planului.

Cosmos 954

Cosmos 954 (ortografiat și „Kosmos 954”) a fost lansat la 18 septembrie 1977 de pe cosmodromul Baikonur. A orbitat în jurul Pământului între 259 și 277 de kilometri la fiecare 89,5 minute. La bord se afla un convertor termoionic de sodiu-potasiu lichid, acționat de un reactor nuclear care conținea aproximativ 50 de kilograme de uraniu-235.

La câteva săptămâni de la lansare, orbita satelitului a devenit neregulată și s-a înțeles că Cosmos 954 va avea o viață foarte scurtă. În timp ce operatorii sovietici se străduiau să controleze nava spațială care se prăbușea, aceștia au realizat că Cosmos 954 va cădea pe Pământ foarte curând. Pentru a înrăutăți situația, sistemul care trebuia să elimine miezul uzat al reactorului pe o orbită sigură a eșuat.

Într-un gest rar de responsabilitate și răspundere, Uniunea Sovietică a notificat preventiv Statele Unite, precum și toate națiunile care se aflau direct sub traiectoria de zbor a satelitului bolnav, cu privire la o posibilă cădere radioactivă.

Într-o serie de întâlniri secrete cu SUA, oficialii Uniunii Sovietice au oferit detalii despre reactorul nuclear al Cosmos 954. La rândul lor, SUA și-au avertizat partenerii din NATO că se așteaptă ca Cosmos 954 să cadă și s-au oferit să ajute la curățarea oricărei contaminări radioactive care ar putea rezulta.

Pe 24 ianuarie 1978, cu câteva minute înainte de răsăritul soarelui, Cosmos 954 a intrat în atmosfera terestră și s-a dezintegrat deasupra Canadei. Resturi din satelit au căzut de-a lungul unei traiectorii de 600 de kilometri.

Operațiunea ulterioară de căutare și curățare a costat Canada aproape 14 milioane de dolari canadieni, în timp ce SUA au cheltuit aproximativ 2,5 milioane de dolari. Ulterior, Canada a facturat Uniunii Sovietice 6 milioane de dolari canadieni, din care doar jumătate a fost plătită.

Se crede că satelitul original ar fi cântărit între 4 și 5 tone. Dintre acestea, au fost recuperate doar aproximativ 65 de kilograme de material. Cu excepția unui fragment mare, toate erau radioactive.

Ce s-a întâmplat cu miezul radioactiv

O preocupare imediată după căderea lui Cosmos 954 a fost aceea că o parte suficient de mare din miez ar fi putut supraviețui reintrarea în atmosferă și să se prăbușească prin gheață pentru a se scufunda în apă, unde ar fi putut deveni critică. Acest lucru se datorează faptului că apa acționează ca un moderator, încetinind neutronii și permițând începerea reacției în lanț. Experții au calculat că doar 22 kg de uraniu puternic îmbogățit ar putea deveni critic în aceste condiții. În ciuda căutărilor extinse, miezul nu a fost găsit niciodată. S-a ajuns la concluzia că miezul se dezintegrase aproape complet.

Într-un articol publicat în august 1984 în Health Physics, autorii au observat că cel puțin un sfert din reactor (aproximativ 7-8 kg) a căzut sub formă de particule fine cu un diametru mai mic de 1 mm. Aceste microparticule au căzut ca o ceață lentă invizibilă pe Teritoriile de Nord-Vest și pe terenurile aride din Arctica.

Cele trei sferturi rămase s-au evaporat într-o ceață fină și au rămas în suspensie în atmosferă timp de ani de zile, înainte de a coborî încet la suprafața pământului. Până la acest moment, descompunerea radioactivă ar fi eliminat majoritatea radionuclizilor cu durată de viață mai scurtă, care prezentau puține riscuri pentru sănătate.

În ceea ce privește particulele de dimensiuni milimetrice, autorii au observat că, dacă o persoană ar înghiți accidental una dintre ele, aceasta ar trece prin tractul digestiv și ar ieși din organism în 48 de ore, oferind persoanei o doză de radiații nu mai mare decât o radiografie.

Energia nucleară este încă utilizată în explorarea spațială, cum ar fi în roverele și instrumentele științifice de pe un alt corp planetar, dar nu mai este folosită pentru a alimenta sateliții care orbitează în jurul Pământului.

Pericolele unei posibile defecțiuni depășesc cu mult orice câștig potențial al unui astfel de sistem.