„A fukushimaihoz hasonló atomerőmű-katasztrófák ritkák, ám időről-időre rádöbbentik a világot arra, hogy e balesetek hatásai országokon, sőt, kontinenseken is átívelnek. A kutatásainkkal az ilyen váratlan helyzetekre segítünk felkészülni: a balesetek idején a légkörbe került anyagok mozgását követjük nyomon számítógépes szimulációk segítségével” – fogalmazta meg kutatásainak gyakorlati hasznáról Lagzi István kémikus, a BME Természettudományi Kar Fizikai Intézet Fizika Tanszékének egyetemi docense, aki kutatócsoportjával a fukushimai atomerőmű-baleset után a legkörbe került radioaktív szennyezőanyagok terjedésére szimulációkat végez. Aktuális kutatásukban a BME oktatója légkörkémiai modellek vizsgálatával és matematikai algoritmusok létrehozásával, valamint szimulációk végrehajtásával foglalkozik. Kutatótársa, Mészáros Róbert, az Eötvös Loránd Tudományegyetem meteorológusa a radioaktív szennyeződés terjedési modelljének meteorológiai mezőit elemzi, azaz, a fizikai és a kémiai átalakulások közben jellemző meteorológiai paramétereket vizsgálja. Utóbbiak befolyásolják a radioaktív felhő terjedésének irányát. A feltáró munkában részt vesz még Kovács Tibor, a Pannon Egyetem radiokémikusa, és Leelőssy Ádám, az ELTE doktorandusza is.
|
Idén március 11-én volt 5 éve, hogy a japán Fukushima Daiicsi (Fukushima 1) atomerőműben a tóhokui földrengés és az annak következtében lezajlott cunami súlyos nukleáris üzemzavarok és üzemi balesetek sorozatát indította el. Az erőmű 4 reaktorblokkjának szerkezete is károsodott, a kijutott radioaktív anyagok több kilométeres távolságban szennyezték be a környezetet: a talajt, a vizet és levegőt egyaránt. A 2011-ben bekövetkezett balesetet később a Nemzetközi Nukleáris Eseményskála (International Nuclear Event Scale, INES) szerinti 7-es fokozatú, azaz, a legsúlyosabb katasztrófának minősítették. E skálát a Nemzetközi Atomenergia Közösség vezette be nukleáris balesetek esetén a biztonsági helyzet azonosítására és kommunikálására. E legsúlyosabb esetben nagy radioaktivitású anyagok kerülnek ki a környezetbe; ezek között az atomerőműben zajló láncreakció rövid és hosszú felezési idejű bomlástermékei találhatók. A sugárzás mennyisége meghaladja a 10000 T Becquerelt. Ilyen baleseteknél nagy területeken, akár több országban is súlyos egészségkárosító és környezeti hatásokkal kell számolni. 2012. július 23-án egy független japán parlamenti bizottság publikálta a tokiói kormány számára azt a jelentést, amely az emberi felelőtlenséget jelölte meg a katasztrófa fő okának, azaz Japánban ember okozta balesetnek minősítették az esetet. |
A kutatócsoport először közvetlenül az öt évvel ezelőtti baleset után kezdett a körülmények elemzésébe, és kezdetben a radioaktív csóva (felhő) lokális légköri útját vizsgálta. „Az időjárás az emberi életnek kedvezett a katasztrófát követő napokban: a szél a szárazföld felől az óceán felé fújt, azaz, a nagydózisú szennyezőanyag nem terjedt tovább az ázsiai kontinens sűrűn lakott belső részei felé. Veszített is az intenzitásából, mielőtt elérte az USA nyugati partját” – ecsetelte Lagzi István. Hozzátette, hogy a szárazföld belsejét, azaz Kínát az első napokban csak csekély mértékű szennyeződés érte, a „nagyobb” mennyiségű radioaktív anyag csak 3-4 héttel később a Föld megkerülésével jutott el ide. A déli félteke szinte érintetlen maradt a trópusokon tapasztalható erős feláramlás miatt, az északi féltekén néhány hónap alatt elkeveredett a légkörben a szennyezőanyag. „Magyarországra csekély mértékű dózis jutott, így Fukushima miatt itthon senki sem volt veszélyben” – jelentette ki a BME szakértője. „A magyar lakosság által elszenvedett dózis az éves egészségügyi határértéknek mindössze 0,03 százaléka volt, közel a mérőműszerek méréshatárához.”
Lagzi István és kutatótársai később folytatták a katasztrófával szinte egy időben megkezdett vizsgálataikat: a közelmúltban jelent meg egy tanulmányuk, amelyben elsőként vetették össze a baleset után világszerte mintegy 200 helyen mért radioaktív anyagok koncentrációit az ismert terjedési modellek eredményeivel – köztük az ELTE Meteorológiai Tanszékén kifejlesztett terjedési modellel is. Elemezték, hogy a szimuláció hogyan rekonstruálja a valós élethelyzetet. „Kísérleteinkben olyan helyzeteket vizsgáltunk, amelyeket tényleges esetek hiányában nem lehet a valóságban tesztelni. Ám a fukushimaihoz hasonló – és sajnálatos módon valós – történések mérési eredményei alkalmasak arra, hogy a már létező modellek helyességét ellenőrizzük” – vélekedett a műegyetemi kutató.
A kutatócsoport két fontos következtetésre jutott: „megerősítettük, hogy a tudomány mai állása szerint ismert és elfogadott modellekkel nagy pontossággal lehet előre jelezni a légkörben terjedő toxikus anyagok mozgását” – ismertette. A szennyezőanyagok mozgását térben helytállóan, időben pedig mindössze néhány nap eltéréssel sikerült „felrajzolni" a szimulációkban. E mellett a tudósok rávilágítottak az eljárások gyenge pontjaira is: „nagy körültekintést igényel a légkör vertikális, azaz, függőleges keveredését jellemző mennyiségek meghatározása, így például a szél sebességének kiszámítása. Nehéz a turbulencia előrejelzése is, mert az sorozatosan 'átkeveri' a levegőt, tehát a légkörben lévő anyagok koncentrációja változik a légmozgás miatt. Egy itt vétett számítási hiba jelentősen befolyásolhatja a prognózis kimenetelét”.
Fotó:Takács Ildikó
E modellek széles körben alkalmazhatók, például a hozzájuk kapcsolódó meteorológiai eljárásokkal megjósolható az időjárás változása. „E számok ismeretében egy most bekövetkező katasztrófa esetén néhány órán belül meg tudnánk mondani, hogy merre terjed a légkörbe került mérgezőanyag” – tette hozzá Lagzi István. A Műegyetemen egyedüli kutatóként foglalkozik a szennyező vegyületek légköri terjedésével, ám úgy véli, hogy több tudományág szakértőinek összefogására volt szükség a fukushimai valós adatok széleskörű feldolgozására és az elméleti feltételezések szimulációs igazolására a terjedési modellekkel. „A folyamatos együttműködés, egymás segítése és a szakterületeink kölcsönös elismerése elengedhetetlen a sikerhez. Olyan területen kutatunk és törekszünk újdonságok felfedezésére, amely nagy fegyelmet, kitartást és precizitást követel meg a szakemberektől. Kutatóként nagyszerű érzés megélni, hogy a munkánkban a tudomány ennyi ága találkozik” – ecsetelte a BME oktatója azzal, hogy örömmel mutatják be a külvilágnak kutatásaikat, amelyek iránt ugyanakkor időről időre megnő az érdeklődés. A kutatási téma egy idei évforduló miatt is új aktualitást nyer: 2016-ban emlékezünk meg a csernobili katasztrófa 30. évfordulójáról is.
Lagzi István e kutatási területet tekinti pályája egyik kiemelkedő állomásának, és a már elkezdett munkáját egy nemrégiben elnyert Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok-pályázat (OTKA) keretében is folytatja: légköri terjedési modellek fejlesztésével és tesztelésével foglalkozik. Közben a kutatótársaival is folytatja az együttműködést: jelenleg a fukushimai baleset hazai vonatkozásait elemzik, azaz, a Magyarországot a katasztrófa után ért terhelés pontos mértékét. „E kutatásunk publikálás előtt áll, néhány hónapon belül tárjuk nyilvánosság elé a következtetéseinket” – zárta gondolatait Lagzi István.
forrás: bme.hu
