Atomulykke truer på havbunnen

Dypt nede under havoverflaten ligger to tikkende radioaktive bomber i form av rustne atomubåter fra den kalde krigen. Med en dristig nålestikkmanøver og hjelp fra et spesialbygd katamaranskip vil ingeniører nå heve de to vrakene før de faller fra hverandre og utløser en historisk katastrofe.

Dypt nede under havoverflaten ligger to tikkende radioaktive bomber i form av rustne atomubåter fra den kalde krigen. Med en dristig nålestikkmanøver og hjelp fra et spesialbygd katamaranskip vil ingeniører nå heve de to vrakene før de faller fra hverandre og utløser en historisk katastrofe.

Ken Ikeda Madsen
  1. august 2003 blir den russiske ubåten K-159 buksert ut fra flåtebasen Gremikha i det nordvestlige Russland av en slepebåt. Fire store flytepongtonger er festet til det 107 meter lange, rustne skroget som sammen med flere andre atomubåter fra den kalde krigen skal skrotes i Murmansk i det nordvestlige Russland.

To dager senere blir ubåten fanget i et uvær utenfor øya Kildin i Barentshavet. Opptil fire meter høye bølger og vindkast på 17 sekundmeter river pongtongene ved baugen løs, før ubåten tar inn vann og til slutt synker med ni besetningsmedlemmer om bord, ned til havbunnen på 246 meters dybde.

Når ubåten skulle skrotes, skyldes det motoren, drevet av en atomreaktor, som fortsatt er full av radioaktive stoffer. K-159 er ikke alene. Vraket av en annen russisk atomdrevet ubåt, K-27, ble senket i 1982 og har senere befunnet seg på omkring 30 meters dybde i havet utenfor øygruppen Novaja Semlja.

Fire utrangerte atomreaktorer fra ubåtene K-11, K-19 og K-140 samt isbryteren Lenin ligger også havbunnen i Arktis. Ubåtene og reaktorene utgjør om lag 90 prosent av det radioaktive materialet på bunnen av havet i nord. K-159 og K-27 inneholder til sammen omtrent en fjerdedel av den mengden stråling som ble sluppet ut i løpet av en hel måned etter at Fukushima-verket i Japan ble rammet av en ulykke i 2011.

© Photo courtesy of the Bellona Foundation

Nå holder saltvannet på å spise seg gjennom skrogene på havbunnen, og hvis alt det radioaktive materialet blir sluppet løs, står verden med en miljøkatastrofe i samme størrelsesorden som den gang ulykken rammet Fukushima-verket.

Derfor vil Russland nå, med hjelp fra Norge, foreta en storstilt redningsaksjon. Fra 2022 skal vrakene av K-159 og K-27 heves opp til overflaten, slik at det radioaktive innholdet i ubåtenes reaktorer kan bli brakt i sikkerhet før katastrofen forandrer miljøet og dyrelivet i havene nord for Norge og Russland for alltid.

Ubåter går på kjernekraft

Atomubåter blir drevet fram takket være spalting av atomkjerner – også kalt fisjon – som frigir stråling og energi. Energien varmer opp vann eller flytende metall ved et høyt trykk, som via rør pumpes inn gjennom en dampgenerator. Vannet i generatoren er under et lavere trykk, og derfor får varmen vannet til å fordampe. Dampen blir brukt til å drive en turbin som skaper elektrisitet til ubåtens motor.

Kjernekraft avløste på 1950-tallet diesel som drivkraft i ubåter, og i dag blir omkring 200 atomreaktorer fortsatt brukt i skip og ubåter verden over. Fordelen ved atomreaktorer i en ubåt er at de ikke krever oksygen.

En dieseldrevet ubåt må med jevne mellomrom, typisk etter få dager, opp til overflaten for å trekke inn luft. Det krever kostbar tid og gjør ubåten sårbar.

Om lag 18 000 radioaktive gjenstander finnes i Barentshavet og Karahavet nord for Russland. Ubåter er markert med svart, flytende atomavfall med gult, og fast atomavfall med oransje.

© Ken Ikeda Madsen

Til sammenligning kan atomubåten i prinsippet reise dypt under havoverflaten på ubestemt tid og trenger bare å stige opp for å fylle proviant til besetningen.

Men atomdrevne ubåter er ikke uten risiko. Slipper atombrenselet ut gjennom reaktorens skjerming, kan det ha fatale konsekvenser.

Siden den kalde krigen har sju sovjetiske og russiske atomubåter sunket ned på bunnen av havet. Den kanskje mest berømte ulykken skjedde i år 2000, da Kursk sank med 118 besetningsmedlemmer om bord. Ubåten ble under stor medieovervåking hevet fra havbunnen i 2001.

Stråling kan ramme dyreliv

De to ubåtene K-27 og K-159 har siden forliset blitt besøkt av undervannsroboter utstyrt med kameraer, blant annet i et samarbeid mellom Norge og Russland i 2012. Skrogene er fortsatt relativt intakte, men de er sårbare, og derfor frykter forskere og myndigheter for framtiden.

I 2017 utga det norske Direktoratet for strålevern og atomsikkerhet en rapport om K-159. Konklusjonen er at så lenge ubåten ligger på havbunnen, er det en risiko for at vann trenger inn i reaktoren, og det vil utløse en «nødssituasjon» i 246 meters dybde.

🎬 Dyk med ned og se vraget af ubåden K-27

Nå vil ikke russerne vente lenger: De to ubåtene skal heves, og det blir dyrt – prisen ventes å lande på 2 milliarder kroner.
Men planen må settes i verk nå, før radioaktive stoffer fra de to ubåtenes reaktorer lekker ut i Karahavet og Barentshavet, som er hjemsted for noen av de største bestandene i verden av for eksempel sild, lodd og arktisk torsk – og dessuten viktige habitater for isbjørner, hvaler og mange andre dyr.

Radioaktive stoffer fra ubåtene vil ikke bare skade miljøet og dyrelivet i Arktis. Selv om stoffene vil bli fortynnet i vannet, kan de nemlig likevel ende som en farlig rett på middagsbordet.

Radioaktive isotoper som for eksempel cesium-137 og strontium-90 er vannløselige og kan bli tatt opp av planteplankton som blir spist av dyreplankton som igjen blir spist av fisk, som spises av større fisk og så videre.

Stoffene blir tatt opp raskere enn de kan skilles ut, og derfor blir konsentrasjonen økt opp gjennom næringskjeden. Prosessen kalles også bioakkumulasjon. I verste fall kan så store mengder radioaktiv forurensning bli tatt opp i fisk at de er direkte helseskadelige å spise.

Når vannløselige radioaktive stoffer ender i havene, hopes de opp i plankton og havdyr gjennom en prosess som kalles bioakkumulasjon. Dermed kan skadelige mengder av stoffene ende i mennesker.

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

Radioaktive stoffer slipper ut i havet

Brensel fra en atomreaktor slipper ut i havet, der det kan transporteres flere tusen kilometer av strømmer. Stoffet kan for eksempel være cesium-137, som binder seg til klorider (Cl-), ioner som kan oppløses i vann akkurat som bordsalt (NaCl).

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

Plankton tar opp skadelige stoffer

Planteplankton, for eksempel grønne cyanobakterier og grønne alger som driver fotosyntese, tar opp cesium-137 fra vannet. Deretter kan planteplankton bli spist av planteetende dyreplankton, som igjen
spises av kjøttetende dyreplankton.

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

Radioaktivitet hoper seg opp i næringskjeden

Planktonet blir spist av små fisker som igjen blir spist av større fisk. Siden fiskene tar opp de farlige stoffene raskere enn de kan skilles ut, økes konsentrasjonen av stoffene for hvert nytt ledd i næringskjeden – et fenomen som kalles bioakkumulasjon.

© Ken Ikeda Madsen & Shutterstock

Mennesker spiser radio­aktive fisker

Overskrider opphopningen av radioaktive stoffer en bestemt grenseverdi, kan det over lengre tid bli skadelig for mennesker med et stort inntak av fisk. De radioaktive stoffene sender ut såkalt ioniserende stråling, som blant annet kan forårsake kreft.

Radioaktiv stråling er ioniserende. Det innebærer at strålingen har høy nok energi til å løsrive elektroner fra atomer og molekyler. Det kan forårsake for eksempel celleforandringer i kroppen, og dermed kan ioniserende stråling blant annet gi mennesker kreftsykdommer. Derfor kan utslipp fra ubåtene innebære at det ikke lenger er mulig å fiske i Barentshavet og Karahavet nord for Norge og Russland.

Saltvann kan starte kjedereaksjon

Angrepsubåten K-159 sank til bunns ved et uhell, mens K-27 er et eksempel på Sovjetunionens praksis med å dumpe atomavfall på havbunnen. I alt befinner det seg omkring 18 000 radioaktive gjenstander i Barentshavet og Karahavet. Blant dem regnes K-27 for en av de mest alvorlige kildene til et potensielt utslipp.

Ubåten inneholder to reaktorer med høyt anriket brukt atombrensel, og reaktorene var en usedvanlig type med kjøling basert på flytende metall i stedet for vann.

I verste fall kan reaktorene til K-27 derfor starte en kjedereaksjon som til syvende og sist kan forurense havet i en grad som vekker minner om Tsjernobyl og Fukushima.

© Louis Lanzano/AP/Ritzau Scanpix

Forskere har undersøkt ulike scenarier – for eksempel jordskjelv, terrorhandlinger og skader under heving av ubåten. Konklusjonen er at inntrenging av havvann i reaktorene kan sette i gang en kjedereaksjon som frigir store mengder radioaktivt materiale til ikke bare havmiljøet, men også atmosfæren.

Vann fungerer som en såkalt nøytronmoderator, som kan øke aktiviteten i reaktoren. En slik kjedereaksjonen kan utløses hvis bare fem–seks liter vann trenger inn i reaktoren på styrbord side, mens 18–20 liter trenger inn på babord siden.

Det russiske atombyrået, Rosatom, vurderer ulike teknologi for å redde de to atomubåtene. Da atomubåten Kursk ble hevet i 2001, fikk byrået hjelp av det nederlandske firmaet Mammoet.

Det var Mammoet som i 2016 løftet den 110 meter høye og 36 000 tonn tunge stålkonstruksjon som kalles New Safe Confinement på plass over reaktor 4 ved Tsjernobyl-kraftverket i Ukraina, der konstruksjonen skal beskytte mot framtidige radioaktive utslipp.

Katamaran skal redde ubåter

Illustrert Vitenskap har ikke klart å få noen kommentar fra Rosatom når det gjelder planene for å heve de to ubåtene, men ifølge flere russiske nyhetskilder, blant annet nyhetsbyrået TASS, er den ledende kandidaten at et 137 meter langt katamaranskip forsynt med opptil 14 enorme gripeklør skal løfte ubåtene.

Gripeklørne blir senket ned i vannet mellom skipets to pongtonger ved hjelp av et hydraulisk system. Når de er senket ned til havbunnen, griper de fatt om skroget og trekker det opp igjen.

Bruken av hele 14 gripeklør skjer for å sikre at hele ubåtens lengde er dekket forsvarlig under hevingen, slik at det ikke er fare for at skroget knekker, noe som kunne ha ført til at havvann trenger inn i reaktorene.

Når ubåten er nesten oppe ved havoverflaten, beveger en pram seg fram til ubåten og fører et senkbart dekk inn under den. Deretter blir luft pumpet inn i tanker i dekket, som derfor hever seg opp over vannet, der ubåten nå hviler trygt.

Til slutt kan prammen frakte ubåten i land, slik at atombrenselet kan kapsles inn forsvarlig i store stålsylindre.

Flytende kraftverk stevner ut

Opprydningen i havene i Arktis ser ut til å bli et mangeårig prosjekt. Det russiske militære nyhetsmediet Interfax-AVN skrev i 2020, basert på intervjuer med eksperter hos Ros­atom, at arbeidet med å heve ubåtvrakene i Arktis vil vare inn på 2030-tallet.

Det er ikke en dag for raskt. Kurchatov-instituttet i Moskva utga i 2014 en studie av K-159. Der framgikk det at skjermingen av ubåtens reaktor i beste fall vil bukke under innen 30 år, men i verste fall kan det skje innen ti år.

I mellomtiden har Russland allerede sjøsatt et helt annet seilende atomprosjekt: I 2018 stevnet det flytende atomkraftverket Akademik Lomonosov ut på sin jomfrutur fra havnen i St. Petersburg.

Fartøyet passerte finske, svenske, danske og norske kyster før det ankom Murmansk i det nordvestlige hjørnet av Russland. Det flytende kraftverket hviler på en 144 meter lang pram.

© Unknown

Akademik Lomonosov er utstyrt med to trykkvannsreaktorer på 35 megawatt hver – nok til å levere strøm og varme til tusenvis av husstander. Det mobile atomkraftverket skal relativt raskt kunne seile dit hvor behovet for strøm i de fjerne områdene av det nordlige Russland er størst.

Greenpeace har kalt Akademik Lomonosov et «Tsjernobyl på is», mens de russiske ingeniørene bak det flytende atomkraftverket feirer det som et teknisk vidunder som faktisk kan hjelpe med blant annet å fase ut kullkraft langs kysten av Russland.

Tross den fortsatte risikoen for utslipp fra K-159 og K-27 fortsetter russerne altså ufortrødent med å bruke kjernekraft som energikilde i de kalde, arktiske havene.