Radiacija: kas gali nepavykti? Trumpai tariant, daug kas. Nuo Marie Curie, kišenėje besinešiojusios buteliuką su radžio druska, mat ji spindi miela mėlyna spalva, iki didžiulių nelaimių Černobylyje ir Fukušimoje – XIX a. pabaigoje prasidėjęs branduolinis mokslas išsiskiria turininga inovatyvių tyrimų ir atradimų, o kartu ir klaidų, nelaimingų atsitikimų bei visa griaunančių avarijų istorija.
Savo chronologiškai suskirstytą pasakojimą J. Mahaffey pradeda nuo tų laikų, kai apie branduolinę energetiką dar nebuvo net pagalvota, kai inžinierių bendruomenė labiausiai bijojo garo variklių katilų sprogimų – ši baimė iki šių dienų išliko projektuojant branduolines elektrines. Tarp pirmųjų katilų sprogimų ir trijų didžiųjų branduolinių katastrofų – Trijų Mylių saloje, Černobylyje ir Fukušimoje – knygos autorius aprašo daugybę incidentų ir avarijų, kuriuos beveik visais atvejais lėmė žmogaus klaidos.
Apie kai kurias šių nelaimių girdėjote ne kartą. Kai kurių išvis negirdėjote. Visos jos pateikia pamokų, o kartais tam, kad pamokas išmoktume, prireikia daugybės pavyzdžių, kol žinias pritaikome realybėje. Tam, kad duomenys būtų tikslūs ar bent jau tikslesni nei iki šiol, knygos autoriui teko rasti ir ištirti užkastas ir pamirštas pradines ataskaitas bei pasakojimus iš pirmų lūpų. Dabar, valstybės lygiu išslaptinus ir vis labiau skaitmeninant senus dokumentus, tampa lengviau suprasti, kas gi iš tikrųjų vyko.
Matant visa tai tvarkingai surašyta vienoje vietoje, paaiškėja tam tikri dėsningumai. Galima pastebėti slaptas, pamatines problemas. Gal mūsų pastangos telkiamos ne toje vietoje? Ar atominę energiją galima apsaugoti nuo jos pačios, o gal visą laiką taip ir liks neišspręstų sunkumų? Ar branduolio dalijimasis ir ilgai išliekančios jo atliekos sunaikins civilizaciją, ar kaip tik ją įgalins? Juk grybo formos debesis jau yra tapęs savotišku simboliu, bauginančia atominio amžiaus emblema.
Visi klausimai, susiję su avarijų išvengimu, nėra techniniai. Kai kurie jų – iš esmės filosofiniai. Skaudu pripažinti, tačiau keletas didžiausių atominių avarijų kilo dėl reaktoriaus operatoriaus klaidų, kai mąstantis žmogus nepaisė automatinės saugumo sistemos įspėjimų. Sudėtingiausiai išsprendžiama problema yra tai, kad gerai paruoštas ir išsimokslinęs, greitai ir disciplinuotai mąstantis reaktoriaus operatorius privalo galvoti nutoldamas nuo mechaninių procedūrų ir rūpestingai suplanuotų užduočių. Operatorius nėra kompiuteris ir negali mąstyti kaip mašina, tad didelėse komercinių reaktorių avarijose, regis, visą laiką būna vienas operatoriaus veiksmas, nuo kurio viskas pradeda ristis žemyn link neatitaisomos katastrofos.
Šioje įdomiai parašytoje knygoje patyręs branduolinių mokslinių tyrimų ir branduolinės energetikos propaguotojas J. Mahaffey išnagrinėja kiekvieną incidentą, kas ir kodėl nutiko, dažnai nustatydamas praeities avarijas analizavusių mokslininkų klaidas. Visos šios avarijos, nors ir pridarė nuostolių, leido geriau suprasti visagalį atomą – nuostabų mokslo atradimą, kuriame iki šiol slypi neįtikėtina rizika ir didžiuliai lūkesčiai.
Knygą iš anglų kalbos vertė Dangirutė Giedraitytė. Leidykla „Briedis“ taip pat dėkoja dr. Andriui Juodagalviui, padėjusiam susivokti painiuose fizikos terminų labirintuose ir perteikti autoriaus pasakojimą apie sudėtingus branduolinės energetikos procesus sklandžia ir suprantama kalba.
Pateikiame knygos fragmentą.
* * *
1879 m. lapkritį Ozarkų kalnuose buvo medžioklės sezonas. Sportinės medžioklės dalyviai Billas Henry, Johnas Dempsey ir Billas Boyceyeris iš Bario apygardos Misūryje išsiruošė medžioti lūšies. Medžioklės bendrai liko, o jie, persekiodami laukinę katę, su entuziastingai skalijančiu medžiokliniu šunimi patraukė į miško tankmę. Šuo iš visų jėgų nusivijo lūšį žemyn per griovą, tada stačiu šlaitu į kalną, per neištryptas vietas. Lūšis, regis, neteko vilties. Užliuoksėjo kalno šlaitu ir dingo juodoje oloje. Skalikas nedvejodamas nėrė paskui.
Visi trys vyrai, kiek pavargę nuo persekiojimo, suprato, kad grobis jau jų rankose. Jie užsitaisė ginklus, nusitaikė į angą ir laukė, kada katė išbėgs. Laukti tapo nepatogu. Per 15 min. jie ne tik nesulaukė lūšies, bet negrįžo ir šuo. Laikydami užtaisytus šautuvus, jie ėmė kopti, bet tada kažkur kalno viršūnėje išgirdo lojantį šunį. Vyrai sušvilpė, kad jis atbėgtų. Šuo tikriausiai pranėrė pro kalną ir išlindo kitoje pusėje.
Henry, Dempsey ir Boyceyeris kaipmat labiau nei kate susidomėjo anga kalno šlaite. Jie čia jau lankėsi, bet niekuomet nepastebėjo olos. Ji buvo keistoje vietoje ir nesunkiai galėjai pražiūrėti. Reikėjo ją ištyrinėti.
Visi trys atsargiai įžengė vidun. Netrukus ant olos sienų jie pastebėjo švarias sidabriško metalo gyslas ir jų akyse žybtelėjo dolerio ženklas. Ar gali taip būti? Ar tikrai jie atsidūrė neliestose sidabro kasyklose? Ėmė temti, tad jie nusprendė grįžti į medžiotojų stovyklą ir sudaryti planą. Vyrai neketino niekam nieko sakyti apie olą, o kitą dieną grįš jos patyrinėti.
Kitą rytą jie grįžo, tik šį kartą be šuns, bet su vaikinuku, kuris nešė daiktus. Vyrai užsidegė pušinius deglus ir, vedami Henry, vienas paskui kitą įropojo vidun. Urvas praplatėjo, bet viskas atrodė keista ir neįprasta. Maždaug už 60 m nuo įėjimo tunelio praėjimą užgriozdino kliūtis, panaši į didžiulį medžio rąstą, pagamintą iš vientiso sidabro. Tai buvo keisčiausias kada nors jų matytas metalas, melsvai švytintis lyg povo uodega. Geltonoje deglų šviesoje jis atrodė briaunotas lyg šlifuotas deimantas. Ankštoje ir neįprastoje aplinkoje vaizduotė veikė kaip pašėlusi. Henry nuo žemės pakėlė atskilusį akmenį ir padaužė juo į mineralinę koloną. Keletą neįprastai sunkių atplaišų vyrai susidėjo į skardinę dėžutę.
Vis dar jausdami nuotykio jaudulį, jie prasispraudė pro sidabrinę kliūtį ir tyrinėjo toliau. Maždaug už 150 m nuo įėjimo jie pateko į skliautuotą patalpą, o jų suvokimas – į haliucinogeninę teritoriją. Patalpos sienos švytėjo lyg nugludintas sidabras, grindys buvo šviesiai mėlynos, o skliautus rėmė trys skaidrios krištolinės kolonos. Širdys plakė kaip pašėlusios, mat sumažėjo deguonies.
Vyrai puikiai suprato, kad aptiko nesibaigiantį lobį, ir mintyse, nepastebimai nykstant suvokimui, jau ėmė išlaidauti. Tyrinėdami giliau, jie praėjo kolonas, tačiau deglai ėmė spragsėti ir gesti. Sienos priartėjo, visus tris medžiotojus apėmė panika. Paknopstom jie vienas per kitą apgraibomis traukė link įėjimo į urvą, Henry tempė dėžutę su metalo pavyzdžiais.
Boyceyeris pirmas išėjo į gryną orą ir saulės šviesą. Vyras giliai įkvėpė, bet jam pakirto kojas. Jis sukniubo ant kelių prie įėjimo, netrukus už jo užkliuvęs suklupo ir neteko sąmonės Henry. Dempsey išlindo keistai kalbus, kažką padrikai vapėdamas. Prie medžio paliktam vaikinukui užteko to, ką pamatė ir išgirdo. Jis kaipmat pašoko ir nuskuodė priešinga kryptimi, žemyn nuo kalno. Įpuolė į stovyklą vos atgaudamas kvapą ir rodydamas ranka bandė paaiškinti, kas atsitiko. Galiausiai nurimęs viską papasakojo, o vyrai tuoj pat surinko gelbėjimo komandą ir nuskubėjo į įvykio vietą.
Dabar aišku, kad medžiotojams pasireiškė būdingi deguonies trūkumo simptomai. Atvykus gelbėtojams, Boyceyeris ir Dempsey jau vaikštinėjo, tik Henry buvo silpna, svaigo galva, jis negalėjo paeiti. Vyrai nusprendė nutraukti medžioklę ir vykti namo. Pakeliui jo būklė pablogėjo. Bijodami naujo maro atmainos, medžiotojai nugabeno jį į Kartidžo ligoninę Misūryje.
Gydytojai neturėjo nė menkiausio supratimo, kas jam yra. Simptomai buvo mįslingi. Visą kūną išmėtė žaizdomis, primenančiomis nudegimus, kojos, regis, buvo paralyžiuotos. Billas Henry pragulėjo ligoninėje keletą savaičių ir turėjo pakankamai laiko suplanuoti, kaip pasiimti lobį iš kalno olos.
Pasveikęs ir atgavęs jėgas, jis nukako atgal prie urvo pareikšti radybos teisių ir pradėti darbų sidabro kasykloje, bet žemės, kurioje stovėjo kalnas, savininkas nebuvo taip optimistiškai nusiteikęs ir jiedu niekaip nesutarė dėl kasybos. Tas vyrukas nė nemanė eiti pažiūrėti olos, spindinčios sidabru, tik ir laukiančios, kol jį išsiveš. Galbūt apie kalną jis žinojo daugiau, nei norėtų pripažinti. Jis nenorėjo nė girdėti apie kasybos įmonės dalį ir patarė Billui Henry pasiieškoti kito darbo.
Neapsakomai susierzinęs ir piktas Henry grįžo prie sunkiai randamos olos ir užvertė ją, kad būtų išvis nematoma. Jis ketino čia grįžti, kai tik sugalvos, ką daryti.
Visgi neaišku, ar Henry sugrįžo, jis pranyko istorijos sutemose. Urvo vieta užsimiršo, o pasakojimas tapo spalvinga, baisia legenda, pasakojama tamsoje prie laužo Ozarkų kalnuose. Ši istorija buvo užrašyta praėjus 34 metams po įvykio, tad faktai nublanko. Ne viskas yra suprantama. Akivaizdu, kad sveikatą sutrikdė deguonies trūkumas, bet kokios dujos pakeitė įprastą orą šioje oloje?
Tai galėjo būti metanas, anglies kasyklų siaubas, bet urve nebuvo anglies linijų ir niekur nebuvo nė žymės, kad darbuotasi kokiais nors įrankiais. Nuo ko Billui Henry atsirado į nudegimus panašių žaizdų? Ar tik jis vienas buvo alergiškas kažkuriam sienas dengusiam mineralui? Nuo ko lyg vaivorykštė mirguliavo urvo sienos? Nei sidabras, nei auksas natūraliai taip neatrodo. Vėlesni urvo tyrimai pateikė netikėtų atsakymų į šiuos klausimus.
1879 m. Europos formaliosios fizikos auditorijose ir laboratorijose apie pavojus, tykančius kažkokiame Misūrio urve, ir jų sąsajas su kuo nors kitu niekas nežinojo. Žemyninės Europos ir Jungtinės Karalystės gerai žinomų universitetų mokslininkai susidomėję studijavo elektros savybes vakuuminiuose stiklo vamzdeliuose. Šiems eksperimentams reikalinga aukšta elektros įtampa buvo sukuriama naudojant jaudinančiai pavojingą prietaisą, vadinamą Rumkorfo rite. Iš esmės jie išradinėjo ir tobulino daiktą, vėliau tapusį neoninėmis iškabomis. Moksliniai tyrimai žengė į priekį, po truputį atskleisdami atomo sandaros paslaptis.
Jungtinėse Valstijose, neturėdamas jokių akademinių pretenzijų, nepriklausomai dirbo labai inteligentiškas, gerai išsilavinęs imigrantas iš Kroatijos Nikola Tesla. Jis atplaukė į JAV 1884 m. birželį, turėdamas rekomendacinį laišką žymiam Amerikos išradėjui Thomui Edisonui, išradusiam fonografą ir elektros lemputę. Už 18 dolerių per savaitę jis gavo inžinieriaus darbą ir turėjo tobulinti Edisono nepatogią ir galiausiai nepritaikomą nuolatinės srovės elektros tiekimo sistemą, bet po metų išėjo kilus nesutarimų dėl inžinerinių technologijų taikymo, algos, bendrosios kompanijos filosofijos ir savo viršininko asmeninės higienos. Jis kaipmat įsteigė savo elektros energijos kompaniją, prarado vadovavimą jai ir baigėsi tuo, kad ėmė dirbti kaip padienis darbininkas Edisono kompanijoje, tiesdamas elektros tinklus. Kadangi mažai miegojo, naktimis konstravo aukštos įtampos aparatą ir kintamosios elektros srovės variklį.
Europoje buvo dirbama su indukcinėmis ritėmis, kuriomis galima išgauti išskirtinę 30 tūkst. voltų įtampą, nutvilkančią akis ozonu, sklindančiu nuo kibirkščiavimo tarpo, o prie ričių buvo jungiamas nedidelis garsinis daviklis, leidžiantis palaikyti beveik pastovų elektros išlydį. Niujorke Tesla apšvietė laboratoriją 4 mln. voltų srove, o dirbtiniai žaibai virpėjo radijo dažniu.
Natūraliai bandydamas tą patį, ką darė jo kolegos Senajame Pasaulyje, 1887 m. balandį jis prijungė vakuuminį stiklo vamzdelį prie aukštos įtampos šaltinio. Šiame stikliniame vamzdelyje buvo tik vienas elektrodas. Tesla prijungė jį prie savo žaibų mašinos ir įjungė tik norėdamas pamatyti, kas bus. Elektronai veržėsi iš per daug įkrauto elektrodo ir trankėsi į vamzdelio stiklą, bandydami išsiveržti ir kur nors įsižeminti. Stiklas nuo įtampos švytėjo, pasklido silpna, keista šviesa. Tesla išrado kažką svarbaus, bet kas tai yra, paaiškėjo tik po kelerių metų. Jis patentavo vieno elektrodo vamzdelį, pavadinęs jį „kaitrine elektros lempute“, tuo tarsi besdamas pirštu Edisonui į akį.
Teslos pajamos išaugo 1891 m., kai Edisono elektros energijos rinkos konkurentas George'as Westinghouse'as susidomėjo jo eksperimentais su kintamąja elektros srove. Jis persikėlė į naują laboratoriją Penktojoje aveniu, kur buvo pakankamai vietos ir galimybių iš tikrųjų panaudoti aukštos įtampos įrangą. Vieną naktį jis prijungė savo vieno elektrodo vamzdelį, padarytą dar 1887 metais.
Tada užgesino visas šviesas, kad matytų išlydžių lankus ir elektronų nuotėkius. Jo nuostabai, iš vamzdelio galo sklido kažkas nematoma, nuo ko spindėjo šviežiai nudažytos baltos laboratorijos sienos. Susidomėjęs Tesla pakišo ranką, bet ji sulaikė sklidimą tik iš dalies. Rankos kaulai buvo pakankamai tankūs, bet pro minkštuosius audinius tai, kas sklido, prasiskverbė ir ant sienos jis matė savo kaulų atvaizdą. Taip Tesla, po darbo kvailiodamas savo laboratorijoje, išrado radiologiją. Artimiausiomis dienomis jis vietoj sienos panaudojo fotografijos plokšteles ir padarė paukščio, triušio, savo kelio kaulų ir pėdos su batu nuotraukas. Šioje nuotraukoje aiškiai matėsi į bato padą įkaltos vinys.
Deja, Tesla susidomėjo didesniais projektais ir nesiekė akivaizdžiai pritaikyti šio atradimo. Po ketverių metų, 1895 m. gruodžio 28 d., apie neįprasto spinduliavimo atradimą paskelbė ne Tesla, bet Wilhelmas Röntgenas, dirbęs Miuncheno universitete. Naudodamas patikimą Rumkorfo aparatą ir draugo bei kolegos Phillippo von Lénardo pagamintą dviejų elektrodų vamzdelį, Röntgenas taip pat tyrinėjo fluorescenciją.
Kaip ir Tesla, jis krūptelėjo pastebėjęs, kad kažkas nematoma sklinda iš vamzdelio ir pereina per minkštuosius kūno audinius, bet per kaulus ar tankios medžiagos objektus – ne. Savo straipsnyje, paskelbtame „Fizinės medicinos draugijos darbuose“ (angl. Proceedings of the Physical Medical Society), Röntgenas laikinai pavadino šiuos spindulius „x spinduliais“. Pralinksmintas to, ką perskaitė, Tesla nusiuntė Röntgenui savo senų fotoplokštelių kopijas. „Įdomu, – atsakė Röntgenas, – kaip jūs tai padarėte.“ Nepasitikėdamas savo aparato rūpestingumu, Röntgenas uždengė aparatą švino lakštais, palikęs plyšį, pro kurį energija galėjo praeiti tik tiesiai.
Tuo metu Tesla, norėdamas pamatyti, kas bus, pakišo galvą po savo išradimo spinduliu ir paleido jį visu smarkumu. Röntgenas jį pralenkė pasiūlydamas panaudoti spindulius medicininiams tikslams, bet turėjo būti ir kitų pritaikymo būdų bei galimybių pasipelnyti. Visai trumpai pabuvęs priešais vamzdelį, jis pajuto keistą šilumą viršugalvyje, diegiantį skausmą ir tarsi smūgį akyse. Röntgeno straipsnis parodė jam publikavimo vertę, todėl apie tai, kas juntama pakišus galvą į x spindulių srautą, 1896 m. jis parašė tris straipsnius žurnalui „Electrical Review“.
Poveikis buvo keistas. Iš pradžių jis rašė: „Pavyzdžiui, man atrodo, linkstama miegoti, o laikas praeina greitai.“ Jis svarstė, kad elektra, tokiu būdu pritaikyta kaip pagalba miegui, yra saugiau nei narkotinės medžiagos. Kitame straipsnyje, parašytame 1896 m., daug laiko švitinęsis x spinduliais, jis teigė pastebėjęs „skausmingą odos sudirgimą, uždegimą ir iššokusias pūsleles <...>, o kai kur ir žaizdas.“ Paskutiniame, 1896 m. gruodžio 1 d. paskelbtame straipsnyje jis patarė nelįsti į x spindulius, „<...> kad tai niekam daugiau nenutiktų. Röntgeno spinduliuotė yra tikrai pavojinga.“
Šiuose straipsniuose pirmą kartą techninėje literatūroje užsimenama apie pavojus, kylančius per ilgai pabuvus paslaptinguose, nematomuose spinduliuose. Pirmą kartą istorijoje buvo įrodyta, kad audiniams gali pakenkti tai, ko žmogus negali pajusti pojūčiais. Tokia išvada gerokai baugino. Į tave gali ką nors nukreipti, bet tu net nežinosi, kad turėtum pasitraukti į šalį. Poveikis galėjo pasireikšti praėjus kuriam laikui, o jei spinduliavimo intensyvumas mažas, kas būtų visiškai neaptinkama, žmogui galėjo kilti pavojus, jam to net nežinant. Poveikis kaupėsi. Teslos įranga buvo galinga. Jam pasisekė, kad neužsidegė plaukai, bet jo sveikata jau niekada nebebuvo kaip buvusi.
