Měření zbytků radiace po havárii v Černobylu za pomoci vrtulníku Mi-17 kbelské základny

26. dubna roku 1986 došlo v tehdejším Sovětském svazu k bezprecedentní havárii v Černobylské jaderné elektrárně na území dnešní Ukrajiny, která svým rozsahem kontaminace patří k nejhorším katastrofám nejen na starém kontinentu, ale i na světě. Hned druhý den po havárii procházel nad územím tehdejší Československé socialistické republiky velký radioaktivní mrak, který se vlivem proudění ještě jednou vrátil nad naše území. V reakci na černobylskou havárii zahájila celá řada států kontinuální monitorování radiační situace, které na území bývalého Československa probíhá od konce dubna roku 1986 a aktuálně jej zajišťuje Státní úřad pro jadernou bezpečnost (SÚJB). Podstatná část oblasti leteckého monitorování je pak řešena péčí Státního ústavu radiační ochrany (SÚRO), kdy je ve vybraných lokalitách periodicky monitorováno ovzduší za pomoci vrtulníku Mi-17 z výzbroje 243. vrtulníkové letky, na jehož palubě se nachází specializovaný přístroj AIRIS.

Je pro tehdejší dobu obvyklé, že jako první radiaci po havárii v Černobylu zřejmě nezačali na československém území měřit z vrtulníků naši specialisté, ale příslušníci tehdejší Střední skupiny sovětských vojsk, „dočasně“ umístěné v Československu v letech 1968 až 1991. Je totiž nasnadě, že Sověti měli hned od počátku podrobné informace o skutečném rozsahu katastrofy v Černobylu, které jinak před okolním světem a dokonce před svými spojenci tajili anebo bagatelizovali. Měření jim usnadňovala nová technika, kterou teprve nedávno získali do své výzbroje. Začátkem roku 1986 totiž vojskové letectvo Střední skupiny vojsk obdrželo první dva specializované vrtulníky  Mi-24RCh „žlutá 33 a 34“, které byly začleněny do výzbroje 4. roje 230. samostatné vrtulníkové letky (230. ove – otdělnaja věrtoljotnaja eskadrilja), dislokované na letišti Hradčany u Mimoně. Specializovaná verze Mi-24RCh byla určena k provádění radiačního a chemického průzkumu a díky svému na tehdejší dobu modernímu vybavení byla schopna účinně detekovat použití chemických bojových látek, a vyhodnocovat sílu radiace v prostoru zamoření. Na koncích křídel byla namontována hydraulicky ovládaná ruka pro odběr vzorků z horních vrstev půdy. Celkově bylo možné odebrat šest druhů vzorků zeminy, jejich analýza se ale prováděla až po přistání. Na levé spodní části trupu, přímo mezi pilotní kabinou a nákladovým prostorem, se nacházel lapač s kruhovým průřezem, který byl součástí zařízení pro odběr vzorků vzduchu, jejichž analýza probíhala přímo na palubě vrtulníku. V nákladové kabině byl umístěn pracovní pult dvou chemiků-operátorů, kteří zajišťovali obsluhu elektronických měřících systémů a přístroje pro měření radiace a chemického zamoření. Kabina byla plně hermetizována a zajištovala možnost nasazení v zamořeném prostředí díky speciálnímu filtru klimatizačního a filtroventilačního systému SŽO (Sistěma Žizně Obespečenija). Oba operátoři měli k dispozici ochranné obleky typu „Kompakt-L“, plynové masky „Jaseň-L“ a samostatné kyslíkové lahve. Veškeré získané údaje bylo možné přenášet v reálném čase do řídícího centra pomocí radiodatalinku. Na ocasní ostruze ještě byly instalovány trubkové výmetnice značkovacích světlic, které sloužily k vytyčování hranice zamořené oblasti pro příslušníky pozemního vojska.

Unikátní čb. záběr na vrtulník Mi-24RCh „červená 63“ od 199. samostatné vrtulníkové letky, předvedený na statické ukázce během oslav Dne vítězství v květnu 1989. Vrtulník je zachycen na již rekonstruované východní provozní stojánce letiště Hradčany, která sloužila k letovým akcím hradčanského 236. apib s letouny MiG-27K a MiG-23UB. Použitelné fotografie Mi-24RCh z výzbroje 230. vrtulníkové letky bohužel zatím nejsou k dispozici. (foto: Stanislav Mackovík)

Detailní záběry na speciální vybavení a hlavní odlišnosti verze RCh oproti klasické bitevní verzi Mi-24. Na snímku vlevo je vidět pracoviště obou chemiků-operátorů v nákladové kabině a kulatý lapač zařízení pro odběr vzorků vzduchu na spodku trupu, vpravo je vidět hydraulicky ovládaná „ruka“ konci pomocného křídla s trojicí „prstů“ pro odběr vzorků zeminy. (foto 2x: Stanislav Mackovík)

 

Obě hradčanské vrtulníkové letky, tedy 230. ove a 199. ove, byly v dubnu 1986 provizorně dislokovány na záložním letišti v Mnichově Hradišti, neboť hradčanské letiště právě procházelo kompletní rekonstrukcí VPD, pojížděcích drah a stojánek. Zároveň zde byly budovány úplně nové vrtulníkové stojánky v jihovýchodní části letiště, a proto bylo nutné přesunout všechny vrtulníky do Mnichova Hradiště, kde panovaly velmi spartánské podmínky. Zimní měsíce přežíval personál obou vrtulníkových letek například ve vytápěných stanech!  Dvojice vrtulníků Mi-24RCh „žlutá 33 a 34“ ihned po černobylské havárii prováděla po několik dnů měření radiační situace v atmosféře a své lety absolvovala právě z letiště v Mnichově Hradišti. Veškeré hodnoty měření zůstaly utajeny a čs. orgány se jejich výsledky nikdy nedozvěděly a byly odkázány pouze na svá vlastní měření. Československé sdělovací prostředky navíc tuto vážnou havárii představovaly jako běžnou poruchu a její možné dopady před obyvatelstvem trestuhodně bagatelizovaly. Dodávka dalších specializovaných vrtulníků směřovala v létě roku 1986 k 199. samostatné vrtulníkové letce, ke které byly dodány dva úplně nové Mi-24RCh „červená 62 a 63“. Oba vrtulníky byly přelétnuty na již opravené letiště Hradčany přímo z výrobního závodu a je velmi pravděpodobné, že se i tyto stroje později zapojily do monitorování radiační situace na území Československa. K dalším vrtulníkovým útvarům vojskového letectva Střední skupiny vojsk v Milovicích, Olomouci a na Sliači byly Mi-24RCh dodány o něco později, přičemž v Olomouci a na Sliači sloužily k běžnému výcviku pilotů bitevních Mi-24, neboť pro ně chyběli vyškolení specialisté pro obsluhu zařízení pro radiační a chemický průzkum. Zde se tedy do monitorování situace zřejmě zapojily ještě starší verze Mi-2RCh, používané v počtu cca 1-2 kusy u „divizních“ vrtulníkových letek vojskového letectva Střední skupiny až do příchodu moderních Mi-24RCh. Je navíc velice pravděpodobné, že do monitorování situace se následně zapojily i vrtulníky československého vojenského letectva typu Mi-2RCh. Pět nových kusů Mi-2RCh* převzala ČSLA u výrobce v polském Świdniku v roce 1985. Vrtulníky byly vybaveny dozimetrem DPD-68 (DP-3), poloautomatickým chemickým detektorem DPL-67 a sběračem vzorků zeminy a vody PChR-57. Bohužel nějaké podrobnější informace o jejich nasazení v době havárie černobylské jaderné elektrárny nemá autor k dispozici.

Poznámka* – jednalo se o vrtulníky evidenčních čísel 9425 (havaroval 17. 7. 1992), 9426 (v roce 1992 předán na Slovensko), 9427 (později CLV Pardubice), 9428 (později CLV Pardubice) a 9429 (dne 4. 3. 1987 úlet do Německa, v roce 1999 stále v Přerově, vyřazen cca v roce 2002).

V létě roku 1990 musela 199. vrtulníková letka opustit letiště Hradčany z důvodu jeho předání čs. straně v rámci 2. etapy odchodu sovětských vojsk z Československa a všechny své vrtulníky přelétla do Milovic, kde využila prázdné prostory po bývalé milovické 231. vrtulníkové letce. Na snímku je odtahován Mi-24RCh „červená 62“ po skončení oslav Dne letectva 19. srpna 1990 zpět do TOPu, umístěného v hangáru za řídící věží milovického letiště. Po ani ne čtyřech letech provozu jevila „trojlístková“ kamufláž známky značného opotřebení. (foto: Milan Friedrich)

---

Současné měření za pomoci leteckého gamaspektrometru IRIS/AIRIS

Stopové množství radiace je na našem území možné naměřit dodnes, hlavně v Jeseníkách a na Šumavě. AČR k měření zbytkové radiace po havárii černobylské jaderné elektrárny v současné době používá nový citlivý přístroj AIRIS. Tento přístroj je během instalace pevně uchycený na palubě transportního vrtulníku Mi-17. Ekvivalentních přístrojů na měření radiace je v Evropě jen do deseti kusů, v postkomunistických zemích jsou pouze dva, oba v Česku. Na měření radiace spolupracují vojenští chemici z 314. centra výstrahy proti zbraním hromadného ničení** v Hostivici u Prahy spolu se specialisty Státního ústavu radiační ochrany***.

V souladu se zákonem č. 263/2016 (atomový zákon) monitoruje v době míru Ministerstvo obrany radiační situaci na území ČR vyčleněnými silami a prostředky Armádní radiační monitorovací sítě (ARMS). Monitorování radiační situace probíhá na základě požadavku Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) prostřednictvím stálé směny společného operačního centra Ministerstva obrany ČR.  Požadavek pro aktivaci skupiny leteckého monitorování provádí krizový štáb SÚJB a koordinuje ho společně s 314. centrem výstrahy ZHN. Letecké monitorování radiační situace se zahajuje po obdržení nařízení zástupce náčelníka GŠ – ředitele společného operačního centra MO, a čas aktivace skupiny je do 24 hodin. Plnění úkolů řídí a koordinuje náčelník operační směny 314. cv ZHN. K plnění monitorovacího úkolu se vyčleňuje jeden vrtulník Mi-17 s osádkou od 243. vrtulníkové letky z 24. základny dopravního letectva Praha – Kbely. Příslušníky letecké skupiny vycvičené pro provádění leteckého monitorování a přístroje pro letecké monitorování radiační situace zabezpečuje SÚRO a 314. centrum výstrahy ZHN. Pro činnost Letecké skupiny radiačního průzkumu se primárně vyčleňoval pouze vrtulník Mi-17 evidenčního čísla 0834, který měl jako jediný instalovaný speciální držák pro instalaci přístrojů radiačního průzkumu****. Výběr tohoto konkrétního vrtulníku nebyl určitě náhodný, neboť se jednalo o nejlépe vybavenou „Sedmnáctku“ kbelské vrtulníkové letky s modernizovaným radionavigačním vybavením a instalovaným palubním povětrnostním radiolokátorem ART-2000 od společnosti Bendix King. Přístroj IRIS se ovšem v nákladové kabině zajišťuje pomocí klasických napínacích popruhů a tak je možné jej instalovat v případě potřeby i do dalších „Sedmnáctek“ 243. vrtulníkové letky, kde už byl zaznamenán například na strojích ev. č. 0848 a 0849. Pravidelný výcvik ve vzdušném radiačním průzkumu z vrtulníku absolvují příslušníci 243. vrtulníkové letky a specialisté z 314. centra ZHN a SÚRO zhruba čtyřikrát ročně.

Poznámka** – 314. centrum výstrahy proti zbraním hromadného ničení je podřízeno veliteli 31. pluku radiační, chemické a biologické ochrany v Liberci a z hlediska operačního použití plní úkoly ve prospěch Stálého operačního centra Ministerstva obrany, případně Ústředního krizového štábu České republiky. Je koncepčním a normativním pracovištěm s celoarmádní působností v oblasti monitorování radiační, chemické a biologické situace.

Poznámka*** – Státní ústav radiační ochrany je veřejná výzkumná instituce, která se zabývá odbornou činností v oblasti ochrany obyvatelstva proti ionizujícímu záření. Zajišťuje činnost radiační monitorovací sítě, aktivuje mobilní skupinu pro analýzu radiačních nehod a mimořádných událostí, systematicky vyhledává budovy se zvýšenou koncentrací radonu a také, mimo další expertní činnosti, poskytuje vzdělání v rámci kurzů v oboru radiační ochrany.

Poznámka**** – Historicky zajímavé je použití vrtulníku Mi-17 ev. č. 0803 kbelské 242. vrtulníkové letky pro radiační monitorování, protože tento stroj byl rovněž speciálně upraven pro použití staršího přístroje IRIS a byla u něj vytvořena speciální zástavba (např. kabely v podlaze, radarový výškoměr na spec. úchytu v podlaze).

Dva záběry na stroj Mi-17 ev. č. 0834 z výzbroje 243. vrtulníkové letky v podobě z jara roku 2009, zachycený na heliportu před Centrem biologické ochrany Těchonín v Orlických horách. V této době už byl po generální opravě v LOM Praha s.p., která byla ukončena v srpnu 2007 a během níž mu byl instalován palubní povětrnostní radiolokátor v přídi a modernizováno radionavigační vybavení. Stroj ev. č. 0834 se vyčleňoval přímo pro Leteckou skupinu radiačního průzkumu, neboť jako jediný disponoval speciálním držákem pro instalaci přístrojů radiačního průzkumu. V roce 2016 podstoupil další GO v podniku LOM Praha, která byla dokončena v únoru 2017 a lze ji snadno poznat podle toho, že dielektrický kryt povětrnostního radaru má nově zelený kamuflážní nátěr. (foto Aleš Hottmar)

Změřit radiaci nad jakýmkoliv místem v republice vyžaduje velmi podrobnou přípravu. Přístroj IRIS/AIRIS je letecký gamaspektrometr, který je schopen detekovat přírodní záření gama, emitované ze zemského povrchu, ve výšce až dvě stě metrů nad terénem. Měření obvykle probíhá ve výšce sto metrů nad terénem při rychlosti cca 100 km za hodinu. Výsledkem měření je záznam energetického spektra ionizujícího záření a naměřené hodnoty se po skončení měření musí dále zpracovávat a vyhodnocovat. Měřicí systém IRIS je nutné v průběhu měření znovu zkalibrovat a odečíst jednotlivé složky pozadí (kosmické záření, radiační pozadí samotného vrtulníku a produkty přeměny atmosférického radonu). Pro tyto účely je vhodné provést měření nad dostatečně velkou vodní plochou, která účinně odstíní záření gama vyzařované ze zemského povrchu.

Letecký integrovaný radiační informační systém (Airborne Integrated Radiation Information Systém – AIRIS) je moderní, plně integrovaný systém detekce záření gama, který obsahuje veškeré komponenty pro detekci a vyhodnocení zvýšených úrovní radioaktivní kontaminace. Tento systém vychází ze staršího modelu s označením IRIS, který je ve „výzbroji“ SÚRO. Hlavní komponentou systému AIRIS je gama spektrometr GRS10 (Gamma Ray Spectrometer) s rozšířením o citlivou sondu EGM-02-OVP. Součástí systému jsou dále satelitní navigační systém na bázi modulu GPS, navigační displej pilota PGU, radarový výškoměr, kamera pro GeoImage a zodolněný notebook jako ovládací, vyhodnocovací a zobrazovací jednotka. Systém vyhodnocuje veškerá data v reálném čase. Data jsou zpracovávána, ukládána a zobrazována na palubě vrtulníku na pracovní stanici operátora v předem připravené mapě. Aktuální letové parametry předem naplánovaného projektu jsou zobrazovány na displeji pilota v kokpitu vrtulníku. K tomuto účelu je využíván software dodaný přímo výrobcem zařízení. Zařízení je konstruováno primárně pro vestavbu do vrtulníku, lze je však použít i s jiným vhodným typem letounu nebo pro pozemní radiační průzkum. Spektrometr GRS10 je sestavou čtyřech scintilačních detektorů NaI(Tl) s jednotlivým objemem 4,2 dm3 uložených po dvou kusech v jednom přepravním obalu s hmotností přibližně 50 kg. Energetický rozsah detektoru je 35-3000 keV ve spektru rozděleném do 1024 kanálů, maximální počet pulzů na krystal je 250 000. Sonda EGM-02-OVP je standardní GM trubice, která rozsahem měření 10 μGy/h až 10 Gy/h poskytuje systému zachování možnosti měření dávkového příkonu v případě překročení maximálního počtu pulzů spektrometru GRS10. Energetický rozsah instalované GM trubice je 80-1500 keV. Pro zajištění georeferencovaných dat je systém vybaven moderním GPS modulem Garmin. Pro získávání dat o reálné výšce nad terénem je připojen radarový výškoměr s rozsahem měření výšky 12 až 750 m. Tento prvek poskytuje zásadní vstup k provádění okamžitému přepočtu hodnot příkonu dávkového ekvivalentu vztažených k 1 m nad terénem. Protože je systém použitelný i pro vyhledávání ztraceného zdroje IZ, byl dodatečně doplněn o kameru se záznamem terénu pod vrtulníkem, k ověření konkrétní situace, když probíhalo reálné měření. Toto zařízení s názvem GeoImage je tvořeno kamerou, počítačem s aplikačním programovým vybavením, napájecí jednotkou a GPS s externí anténou. Původně bylo dodáno jako plně autonomní, bez fyzického propojení na IRIS. Po úpravách došlo k redukci zařízení pouze na kameru, která byla propojena k řídící počítačové jednotce IRIS, kde dochází k načítání dat z GPS a rovněž ukládání záznamu v podobě fotografií opatřených georeferenčními údaji.

Těsně před samotným monitorováním se provádí předletová příprava pilotů a operátora nebo operátorů. Po předletové přípravě se do Mi-17 instaluje zařízení AIRIS. Doba potřebná k instalaci je maximálně 1 hodina. Již při startu a vzletu vrtulníku, v místě, kde se provádí montáž AIRISu na palubu, se zařízení spouští a operátor kontroluje funkci detektoru a připojených periferií. Důležitá je kontrola funkce GPS, radarového výškoměru a kamery zařízení GeoImage. Operátor dále kontroluje, zda probíhá ukládání dat a fotografií. Samotné měření začíná již při letu k definovanému polygonu, kde se bude monitorování provádět. Během tohoto přesunu je vyžádán let ve výšce 500-600 m, ve které je za normální radiační situace eliminován příspěvek fotonů z terestriální složky. Data se načítají po dobu minimálně 10 minut a používají se ke korekci příspěvku pozadí vrtulníku a kosmického záření ve výpočtech po provedeném měření. Při monitorování polygonu operátor sleduje trasu monitorování a dohlíží nad aktuálně měřenými hodnotami. V případě překročení stanovených limitních norem dávkového příkonu, předá informaci pilotovi s návrhem konkrétního opatření (například změna směru, rychlosti nebo výšky letu). Po dokončení měření operátor ukončí nahrávání dat a soubor uloží na externí disk. Následuje přesun do prostoru, kde je provedena kontrola případné kontaminace a dojde k demontáži zařízení.

Proces zpracování dat získaných ze zařízení AIRIS/IRIS lze rozdělit do tří částí. V první části se jedná o kalkulace, probíhající již v průběhu měření v programu SIRIS/AGIS, například výpočet hodnot dávkového příkonu k 1 m nad terénem nebo kalkulace plošných aktivit zájmových radioizotopů. Omezené množství informací je za letu možné zobrazit na displeji operátora. U zásadních veličin lze nastavit hodnoty pro alarm a operátor rovněž může volitelně nastavit požadované údaje pro zobrazení, které jsou prioritou při plnění konkrétního úkolu. Při měření je pak možné tyto hodnoty, včetně jejich vývoje, sledovat. Důležité pro operátora je věnovat pozornost navigaci posádky v monitorovanému polygonu a pohybu po jednotlivých letových linkách.

Jak už bylo napsáno v úvodu, radioaktivní spad po havárii v Černobylu je patrný na našem území dodnes, hlavně v Jeseníkách a na Šumavě. Jsou to sice hodnoty nízké, ale i po třiceti letech po havárii dobře detekovatelné. Třicet let je také poločas rozpadu radioaktivního prvku Cs-137 (Cesium), které se v půdě na našem území nachází. Dlouhodobě se ale spekuluje také o dopadu černobylské havárie na území Libereckého kraje, například na Semilsku, kde byla v 80. letech naměřena nadprůměrná hodnota zamoření půd radioaktivním cesiem Cs-137. Je zajisté dobře, že armáda ČR disponuje technickými prostředky a odborníky, kteří jsou schopni tato měření provádět.

---

Velké poděkování za pomoc při přípravě článku si zaslouží paní kpt. Valterová a npor. Komárek z 314. centra výstrahy proti zbraním hromadného ničení v Hostivici u Prahy, dále nrtm. Pavel Tichý – zastupující tiskový a informační důstojník 31. pluku radiační, chemické a biologické ochrany Liberec, a dále pánové Milan Friedrich, Stanislav Mackovík a Martin Štěpánek za poskytnutí unikátních záběrů na techniku Střední skupiny vojsk v Československu, plus Radim Špalek za informace o československých Mi-2RCh a Mi-17.

Zpracováno na základě Bakalářské práce p. Ladislava Kojzara „Využití prostředků leteckého monitorování radiační situace při řešení radiačních událostí v ČR“, Kladno – květen 2017

Specialisté SÚRO a 314. centra ZHN společně s posádkou vrtulníku Mi-17 ev. č. 0834 z výzbroje kbelské 243. vrtulníkové letky instalují do nákladové kabiny citlivý přístroj AIRIS. Doba potřebná k instalaci celého systému AIRIS na palubu vrtulníku je maximálně 1 hodina. Při měřících letech je v nákladové kabině vrtulníku většinou instalována jedna přídavná nádrž na 915 litrů paliva kvůli většímu doletu, neboť při letu v nízké letové hladině a rychlosti cca 100km/h je zvýšená spotřeba paliva. (foto: kpt. Petr Šabaka, 31. pluk radiační, chemické a biologické ochrany Liberec)

---

 

 

(úvodní foto: Aleš Hottmar)

(další zdroje: článek „Chemici kontrolovali radiaci z vrtulníku“, autor Petr Vodseďálek, Liberecký deník.cz, https://liberecky.denik.cz; článek „Zbytky radiace v Česku po havárii v Černobylu umí odhalit přístroj vojenských chemiků“, autor Eva Malá, https://liberec.rozhlas.cz; vlastní archiv; publikace „Soviet Air Force in Czechoslovakia 1968 – 1991 – Part I, autoři Aleš Hottmar a Stanislav Mackovík, JaPo Publishing, www.japo.eu; článek „Chemický a radiační průzkum z našich vrtulníků“, http://www.vrtulnik.cz; článek „Chemici se specialisty Státního ústavu radiační ochrany společně monitorovali radiaci z vrtulníku“, autor kpt. Jakub Šimíček, tiskový a informační důstojník 31. pluku radiační, chemické a biologické ochrany, www.mocr.army.cz)

(aktualizace 3. 11. 2018)