A cirkóniumcső és vízhűtés párosa már többször bizonyította rendkívüli veszélyességét (Three Mile Island, Csernobil). Tettek már lépéseket ennek kiiktatására, kiváltására?

A cirkónium nagy szilárdságú, magas olvadáspontú (3100 °Celsius), és nagyon kis neutronbefogási képességgel bíró anyag. Más, hasonló tulajdonságú fémekkel is lehet próbálkozni, de a szóba jöhető anyagok 1300 °C körüli hőmérsékleteken, vizes közegben szintén oxidálódnak - így a hidrogénfejlődés ott is megtörténik. A hidrogén önmagában nem jelent katasztrófát, mivel a robbanáshoz oxigénre van szükség, az pedig nem keletkezik a folyamatból. A hidrogénrobbanás megelőzésére a hermetikusan lezárt tereket üzemszerűen nitrogénnel töltik fel.

Ha már egyszer beépítettek vészleeresztő szelepet, akkor nem gondoltak arra, hogy a hidrogén összegyűlik és berobban?

A válaszhoz először azt kellene pontosan tudni, honnan számozhatott a hidrogén. Erre két válasz is lehetséges: származhatott közvetlenül a reaktortartályból, valamelyik gőzvezetéknek, vagy a vizes aknának a repedése, törése miatt, vagy származhatott a legfelső szinttel közös légterű pihentetőmedencében lévő kiégett fűtőanyagból. Láttuk, hogy ezeknek a medencéknek a vizeit utólag, akár helikopterről is, pótolni kellett. A földrengéstől a medence meg is sérülhetett. A vize elszivárgott. A csökkenő vízszint miatt a medencében lévő üzemanyag túlhevült. Ez pedig a burkolat oxidációja során hidrogénfejlődést eredményezett.

Ezekkel az eseményekkel a tervezők számolnak, és a kiépített üzemzavari rendszerek a tér hidrogénelvezetését ellenőrzött körülmények között elvégzik. Mivel az első robbanások a lefúvató szelepek nyitása után történtek, a szelep utáni csővezetéknek a földrengés miatti esetleges törése folytán a hidrogén a csarnoktérben maradhatott.

www.reak-bme.hu - Dr. Aszódi Attila: A Fukushima Daiichi atomerőmű balesete

Mi volt a konkrét probléma a dízelgenerátorokkal? Erről sehol nem lehet információt találni. Amikor elvonult a víz, miért nem lehetett újraindítani őket?

A reaktorok üzemanyagát az utólagos hőfejlődés miatt még a leállás után is sokáig folyamatosan hűteni kell. A hűtőrendszer villamosellátása az erre a célra szolgáló elosztókból történik. Betáplálása az erőművi villamos hálózatról, az országos villamos hálózatból vagy nagyteljesítményű dízelgenerátorokról lehetséges.

Pakson blokkonként 3 db 6 kilovoltos (kV), egyenként 1,8 megawattos (MW) dízelmotorral hajtott generátor található, amelyek folyamatosan üzemkész állapotban vannak, és 45 másodperc alatt teljesen átveszik az „üzemzavari rendszerek”, vagyis az üzemzavar esetén működésbe lépő rendszerek elektromos ellátását.

A szökőár a villamos elosztókat sajnos teljesen elöntötte. Ez a rendszer zárlatba került és a védelem leállította. Víz alá kerültek a 220 voltos (V) indító akkumulátortelepek is. Nem kaptak áramot a dízel-olajszivattyúk sem. Az országos hálózat oszlopait a földrengés ledöntötte. Az erőmű napokra áram nélkül maradt.

Egy tengervízzel elöntött 6 kV-os berendezést mindaddig, míg gondosan ki nem tisztítják és ki nem szárítják, nem lehet elindítani, mivel a rövidzárlat-védelmek azonnal lekapcsolják.

www.reak-bme.hu - Dr. Aszódi Attila: A Fukushima Daiichi atomerımő balesete

Milyen izotópok kerültek ki a légkörbe, és ezeknek mennyi a felezési idejük?

Ezzel a kérdéssel manapság rengeteg cikk foglalkozik. A korábbi atomerőmű-balesetek alapján valószínű, hogy olyan gázok kerültek a légkörbe, mint a xenon és a kripton, emellett jód-131, két céziumizotóp, esetleg stroncium, tellúr és rubídium.

A radioaktív jód felezési ideje 8,3 nap, ami azt jelenti, hogy körülbelül 3 hónap múlva majdnem minden radioaktív jód eltűnik. A cézium-137 felezési ideje mintegy 30 év.

A balesettel összefüggő sugárvédelemi kérdések kapcsán számtalan izotópról esik szó, de nem szerepel köztük a reaktor üzemanyaga, az urán és a plutónium. Ez abból adódik, hogy az üzemanyag urán-dioxid illetve plutónium-dioxid fémkerámia formájában kerül a reaktorba.

Ezeknek a kerámiáknak magas az olvadási hőmérsékletük, így a szerkezetük akár 2800 °C -ig is egyben marad. A hermetikusságukat elvesztő üzemanyagpálcákból a légnemű hasadványok kiszöknek, illetve a kerámia rácsszerkezeteinek pórusaiban lévők a hűtésükre szolgáló vízzel kioldódnak. Ezek szennyezik a levegőt és a vizeket. Az üzemanyag izotópjai csak a zóna teljes megolvadása vagy közvetlen felrobbanása esetén szabadulhatnak ki. Ez a veszély a legsúlyosabban sérült 3. blokknál sem fenyeget.

Japánban gyakoriak a földrengések. Ennek megfelelően is építkeznek arrafelé, az erőmű is kibírta a történelem negyedik legerősebb rengését. A cunamira nem számítottak? Miért kellett az erőműveket "arccal" a Csendes-óceánnak megépíteni? Nyilván a hűtővíz miatt, de egy folyó mentén, a partoktól távol most valószínűleg "vidáman" termelnék az áramot.

Japánnak 17 atomerőműve van, amelyekben összesen 54 reaktorblokk üzemel. Mindegyik a Csendes-óceán partján van. Ezek közül 11 blokk található a március 11-i földrengés és szökőár által sújtott északkeleti országrészben. A szigetország energiaszükségletének mintegy 30 százalékát fedezik nukleáris erőművek. Ezzel a mutatóval Japán a nemzetközi rangsorban a harmadik helyen áll az Egyesült Államok és Franciaország mögött. Az európai atomerőművek 40 százaléka szintén tengerparton van.

Egy kisebb, 600-1500 MW-os atomerőmű például napi 5-12 millió köbméter hűtővizet igényel, ha azt akarjuk, hogy a vízhőmérséklet csak 2,5 °C-kal növekedjék. (Ez egy kétmilliós város 10-20 napi vízfogyasztása.). A fenti energiaigény miatt az ország teljes területén fellelhető, nagy vízhozamú folyókra lenne szükség, garantált maximális és minimális vízszintek mellett.

A távlati megoldást inkább a szökőár elleni védművek megerősítése jelentheti. A jelenlegi létesítményeket kb. 6,5 méteres hullámokra tervezték, ami a 10 méter feletti cunamit már nem tudta megfogni.

www.reak-bme.hu - Dr. Aszódi Attila: A Fukushima Daiichi atomerőmű balesete

Milyen forrásokból tudná Magyarország finanszírozni a Paksi Atomerőmű korszerűsítését? Ezzel kapcsolatban nagyon sok vita került már nyilvánosságra. Pontosan lehetne hallani arról, hogy például az elkövetkező néhány évtizedre milyen fejlesztések valósíthatóak meg, mik a tervek és mik azok, amelyeket ezek közül már elfogadtak?

Jelenleg közel 440 blokk üzemel a világon, összteljesítményük 380 ezer MW körül van. Az összes villamosenergia-termelés 17 százalékát atomerőművek adják. A szakmai prognózisok szerint 2030-ra 630 ezer MW lehet a beépített kapacitás. Nukleáris részarányt és blokkszámot most még nehéz adni. Az építendő blokkok zömmel 1000 MW felettiek lesznek, de nem szűnik meg a kisebb blokkok létjogosultsága sem. Arról, hogy Pakson mi várható, részleteket itt is olvashat.

Atomerőművet építeni üzletileg sem rossz vállalkozás, mivel a legolcsóbb villamosenergia-termelési mód. Ilyen beruházásokért a befektetők sorba szoktak állni. A kormányoknak itt elsősorban az a feladatuk, hogy olyan hatósági rendszert működtessenek, amelyek kompromisszumok nélkül képesek a lakossági érdekeknek és hosszú távú környezetvédelmi szempontoknak is érvényt szerezni.