Forskere skal beregne det radioaktive nedfallet etter en atombombe-eksplosjon
Forskere lager nå en værvarslingsmodell som skal beregne hvor det radioaktive nedfallet havner i Norge etter en tenkt atombombekatastrofe.
For at simuleringsmodellen skal bli best mulig, bruker forskerne data fra amerikanske atombombeprøvesprengninger i delstaten Nevada. Denne bomben ble sprengt 25. mai 1953.(Foto: U.S. Army)
YngveVogtJOURNALIST I APOLLON
Publisert
Da historiens største atomulykke skjedde i det sovjetiske atomkraftverket Tsjernobyl ti mil nord for Kiev i Ukraina i april 1986, fantes det ingen beregninger som kunne slå fast hvor den enorme mengden med radioaktive partikler havnet. I Norge gikk det spesielt ut over Valdres, Jotunheimen, Nord-Trøndelag og Nordland. 33 år senere var det fortsatt spor etter Tsjernobyl i 37 norske kommuner.
Vinden blåser ikke så ofte fra Ukraina mot Norge. Som oftest blåser det mot øst. Med en ugunstig vindretning mot oss kan radioaktivt utslipp i Ukraina nå Norge på ett døgn.
Noen år etter Tsjernobyl-ulykken lagde Meteorologisk institutt en simuleringsmodell som skulle beregne hvor radioaktiviteten havner hvis det skjer en atomulykke på ny. I dag kjøres denne simuleringsmodellen hver sjette time i tilfelle det skulle skje en katastrofe i et av de fem ukrainske atomkraftverkene.
Det største av dem, Zaporizjzja, med sine seks reaktorer, er allerede utsatt for en rekke krigshandlinger. Ulykker i kjernekraftverk er ikke de eneste truslene mot Norge. Andre potensielle farer er atomvåpen, krigsfølgeskadene på Tsjernobyl og ulykker med atomubåter eller andre atomdrevne skip.
– Bakteppet er: Vi har atomberedskap i Norge. Hovedoppgaven vår er å lage spredningsmodeller og beregne hvor radioaktiviteten havner hvis det skjer en atomulykke eller sprengning av en atombombe. Dette er blitt mer aktuelt både med krigen i Ukraina og med truslene fra Russland, forteller Erik Berge, som både er professor 2 i meteorologi og oseanografi på Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo (UiO) og seniorforsker på Meteorologisk institutt i Oslo. Han underviser i skyfysikk på UiO.
– Skyene spiller en viktig rolle i hvordan radioaktiviteten spres og avsettes.
I dag finnes det en enkel modell for å beregne den radioaktive spredningen fra en atombombe. Her er meteorologene viktige. De er eksperter på å lage modeller som beskriver slike ting som vind, temperatur, skyer og nedbør.
– Transportretningen og vindhastigheten endrer seg med høyden. Det kan få stor betydning. Vi har værmodeller som beskriver dette.
Modellen er også avhengig av størrelsen på partiklene og hvordan de avsettes i regndråpene.
– Alt dette er viktig for å beregne transporten av radioaktivitet.
Forbedret bombemodell
Erik Berge og kollegaene jobber nå med å lage en bedre modell.
Dagens modell starter spredningsberegningene når atomskyen har stabilisert seg.
Når en atombombe sprenges, skapes det fryktelig mye energi og varme. Det påvirker atmosfæren. Bølger av sjokktrykk går i alle retninger. Men hva som skjer rett etter eksplosjonen, er foreløpig ikke med i dagens modell.
Det fins forskningsgrupper som detaljert har beregnet hvordan atomskyen utvikler seg fra det øyeblikket bomben detoneres til den har stabilisert seg. Disse beregningene er svært regnekrevende.
– Vi starter beregningene femten minutter etter detonasjonen når atomskyen har stabilisert seg og fått den karakteristiske soppformen sin. Det krever mindre regnekapasitet.
For å kunne få en så realistisk simulering som mulig, må gjengen beregne den geometriske formen til atomsoppen, finne en bedre beskrivelse av fordelingen mellom de ulike partiklene, størrelsen på partiklene og hvordan de endrer seg i de ulike lagene i atomskyen. I modellen skal de også ta hensyn til hvordan partiklene samspiller med skyer og nedbør.
Det utgjør dessuten stor forskjell om bomben sprenges på bakken eller oppe i atmosfæren.
– Slikt kan ha veldig mye å si for i hvilken retning radioaktiviteten sprer seg.
De skal også se på turbulensen og spredningen, både horisontalt og vertikalt. Når all energien er brukt opp og det er kaldt og rolig og atomskyen har blandet seg inn i den vanlige atmosfæren, vil den radioaktive spredningen følge de vanlige vindmønstrene.
– Her finnes det allerede svært gode simuleringsmodeller.
For å kunne lage modellen best mulig trenger forskerne mest mulig informasjon om atomskyer og hvor radioaktiviteten har havnet etter tidligere atombombe-eksplosjoner.
Uheldigvis for modellbyggerne er det lite tilgjengelige data fra historiens mange prøvesprengninger av atombomber der det både finnes presis informasjon om atomskyer og det radioaktive nedfallet.
Men noe har det vært. På femtitallet gjennomførte USA en rekke atombombesprengninger i Nevada. Disse dataene ble frigjort for noen tiår siden.
– Vi skal undersøke om simuleringene våre passer med de amerikanske dataene. Da kan vi se hvilke endringer vi må gjøre i modellen vår.
Den nye modellen krever lite regnekapasitet. Det er viktig for at myndighetene våre skal kunne varsle raskt og ta nødvendige grep.
– Hvis en atombombe detoneres, trenger vi bare informasjon om størrelse på bomben og hvor høyt over bakken den eksploderer. Det er raskt å legge inn disse dataene i modellen. Selve simuleringen tar bare noen minutter.
Denne artikkelen ble først publisert i Forskningsmagasinet Apollon. Les originalen her.
