Πυρηνικά ατυχήματα στα Three Mile Island, Chernobyl & Fukushima

Το πυρηνικό ατύχημα στο Three Mile Island (USA-1979), κλείνει σαν χθες 47 χρόνια.

Ετοίμασα ένα κείμενο (+love from AI!) με βάση 3 πολύ σοβαρά πυρηνικά ατυχήματα κατάλληλο ίσως για Χημεία Γ’ Γυμνασίου (στον Περιοδικό Πίνακα πάντα αρέσουν στα παιδιά τα ραδιενεργά στοιχεία) ή/και σε άλλες τάξεις του Γυμνασίου/Λυκείου  πιθανώς για Φυσική/Χημεία/Βιολογία/Τεχνολογία κ.λ.π. Με βάση το κείμενο αυτό ακολουθούν 3 set ερωτήσεων+απαντήσεων.

(Αφιερωμένη στον Ανδρέα Ριζόπουλο) 

Πυρηνικά ατυχήματα στα Three Mile Island, Chernobyl & Fukushima

Τα πυρηνικά ατυχήματα στο Three Mile Island (1979), στο Chernobyl Nuclear Power Plant (1986) και στη Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (2011) έχουν κοινή βάση τη χημεία των ραδιενεργών ουσιών που παράγονται κατά τη σχάση του ουρανίου.

Το καύσιμο των αντιδραστήρων είναι κυρίως διοξείδιο του ουρανίου (UO₂), το οποίο όταν διασπάται παράγει ραδιοϊσότοπα όπως το Ιώδιο-131, το Καίσιο-137 και το στρόντιο-90. Αυτά τα στοιχεία έχουν ιδιαίτερη χημική συμπεριφορά: το ιώδιο είναι πτητικό και εισέρχεται εύκολα στον οργανισμό, το καίσιο είναι διαλυτό στο νερό και διασπείρεται στο περιβάλλον, ενώ το στρόντιο συμπεριφέρεται όπως το ασβέστιο και συσσωρεύεται στα οστά.

Στο Three Mile Island, η τήξη του πυρήνα ήταν μερική και το σύστημα παρέμεινε σχετικά «κλειστό», με αποτέλεσμα να απελευθερωθούν κυρίως αέρια και πολύ μικρές ποσότητες ραδιοϊσοτόπων. Αντίθετα, στο Chernobyl σημειώθηκε έκρηξη και πυρκαγιά, γεγονός που οδήγησε σε τεράστια απελευθέρωση ραδιενεργών ουσιών στην ατμόσφαιρα με τη μορφή σωματιδίων και αερολυμάτων (fallout). Στη Fukushima, η απώλεια ψύξης προκάλεσε αντιδράσεις του ζιρκονίου με το νερό, με παραγωγή υδρογόνου (H₂), το οποίο οδήγησε σε εκρήξεις και σημαντική διασπορά ραδιοϊσοτόπων τόσο στον αέρα όσο και στο νερό.

Συνολικά, τα τρία ατυχήματα διαφέρουν κυρίως ως προς την έκταση της χημικής διασποράς. Στο Three Mile Island η ρύπανση ήταν περιορισμένη, στη Fukushima υπήρξε σημαντική ρύπανση του νερού και της ατμόσφαιρας, ενώ στο Chernobyl παρατηρήθηκε η μεγαλύτερη διασπορά ραδιενεργών ουσιών στο περιβάλλον, επηρεάζοντας αέρα, έδαφος και οργανισμούς.

Α. Ερωτήσεις  Σωστού / Λάθους

1. Το UO₂ είναι το βασικό καύσιμο των αντιδραστήρων.
2. Το I-131 είναι αδιάλυτο και μη πτητικό.
3. Το Cs-137 διαλύεται στο νερό.
4. Το Sr-90 συμπεριφέρεται όπως το ασβέστιο.
5. Στο Three Mile Island υπήρξε μεγάλη διασπορά.
6. Στο Chernobyl υπήρξε έκρηξη.
7. Στη Fukushima παράχθηκε υδρογόνο.
8. Το H₂ είναι εκρηκτικό αέριο.
9. Το ιώδιο επηρεάζει τον θυρεοειδή.
10. Το καίσιο δεν διαλύεται στο νερό.
11. Στο Chernobyl δημιουργήθηκε ραδιενεργό νέφος.
12. Στο Three Mile Island εκλύθηκαν κυρίως αέρια.
13. Στη Fukushima υπήρξε ρύπανση νερού.
14. Το στρόντιο αποθηκεύεται στα οστά.
15. Και στα τρία ατυχήματα η διασπορά ήταν ίδια.

Β. Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενών

1. Το I-131 είναι ______ στοιχείο.
2. Το Cs-137 είναι ______ στο νερό.
3. Το Sr-90 μοιάζει με ______.
4. Το ιώδιο επηρεάζει τον ______.
5. Στη Fukushima παράχθηκε ______.
6. Το H₂ είναι ______ αέριο.
7. Στο Chernobyl υπήρξε ______.
8. Το Three Mile Island ήταν ______ σύστημα.
9. Το Cs συμπεριφέρεται σαν ______.
10. Το Sr αποθηκεύεται στα ______.
11. Το Chernobyl δημιούργησε ______.
12. Στη Fukushima υπήρξε ρύπανση ______.
13. Το UO₂ είναι ______ ουσία.
14. Το πιο εκτεταμένο ατύχημα ήταν το ______.

Γ. Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής

1. Το κύριο ραδιενεργό καύσιμο είναι το:
   Α. CO₂
   Β. UO₂
   Γ. NaCl
   Δ. H₂

2. Το I-131 είναι:
   Α. πτητικό
   Β. αδρανές
   Γ. αδιάλυτο
   Δ. μέταλλο

3. Το Cs-137 είναι:
   Α. αδιάλυτο
   Β. διαλυτό
   Γ. αέριο
   Δ. στερεό μόνο

4. Το Sr-90 μοιάζει χημικά με το:
   Α. Na
   Β. K
   Γ. Ca
   Δ. Cl

5. Στο Chernobyl υπήρξε:
   Α. μικρή διαρροή
   Β. έκρηξη
   Γ. τίποτα
   Δ. μόνο νερό

6. Στη Fukushima παράχθηκε:
   Α. CO₂
   Β. H₂
   Γ. O₂
   Δ. N₂

7. Το H₂ είναι:
   Α. αδρανές
   Β. εκρηκτικό
   Γ. στερεό
   Δ. άλας

8. Το Cs συμπεριφέρεται όπως:
   Α. Ca
   Β. K
   Γ. Cl
   Δ. O

9. Το Sr αποθηκεύεται:
   Α. στο αίμα
   Β. στα οστά
   Γ. στο δέρμα
   Δ. στους πνεύμονες

10. Το πιο κλειστό σύστημα ήταν στο/στη:
    Α. Chernobyl
    Β. Fukushima
    Γ. Three Mile Island
    Δ. Κανένα

11. Στο Three Mile Island εκλύθηκαν:
    Α. στερεά
    Β. υγρά
    Γ. αέρια
    Δ. μέταλλα

12. Το I επηρεάζει:
    Α. καρδιά
    Β. ήπαρ
    Γ. θυρεοειδή
    Δ. στομάχι

13. Στη Fukushima υπήρξε ρύπανση:
    Α. μόνο αέρα
    Β. μόνο εδάφους
    Γ. και νερού
    Δ. καμία

14. Το μεγαλύτερο ατύχημα ήταν:
    Α. Three Mile Island
    Β. Fukushima
    Γ. Chernobyl
    Δ. Όλα τα ίδια

Καλή δύναμη!

Απαντήσεις:

Α. Σωστό / Λάθος

1. Σ
2. Λ
3. Σ
4. Σ
5. Λ
6. Σ
7. Σ
8. Σ
9. Σ
10. Λ
11. Σ
12. Σ
13. Σ
14. Σ
15. Λ

Β. Συμπλήρωσης Κενών

1. πτητικό
2. διαλυτό
3. Ca
4. θυρεοειδή
5. υδρογόνο
6. εκρηκτικό
7. έκρηξη
8. κλειστό
9. K
10. οστά
11. ραδιενεργό νέφος
12. νερού
13. στερεή
14. Chernobyl

Γ. Πολλαπλής Επιλογής

1. Β
2. Α
3. Β
4. Γ
5. Β
6. Β
7. Β
8. Β
9. Β
10. Γ
11. Γ
12. Γ
13. Γ
14. Γ