szerző:
MTI
Tetszett a cikk?

A fukusimai atomerőműben történt robbanás az áramellátás kimaradására és azt követően a tartalék áramforrások belépésének az elmaradására vezethető vissza. A szakemberek dolgoznak az áramellátás helyreállításán, hogy megakadályozzák a reaktor leolvadását - írja a Scientific American online kiadása a japán atomerőműben történteket magyarázó cikke.

"Atomenergetikai szakértők különböző kategóriákba sorolják a reaktorbaleseteket" - mondta az Egyesült Államokban a japán atomerőmű-baleset következményeinek elemzésére rendezett telekonferencián Ken Bergeron atomfizikus, aki az új-mexikói Sandia National Laboratory nukleáris kutató intézetben végzett szimulátoron katasztrófakutatásokat. Ami a japán atomerőműben történt, az az úgynevezett station blackout, azaz a teljes áramkimaradás kategóriába esik - mondta, ami annyit jelent, hogy az áramellátás megszűnését követően a tartalék áramforrások is kiesnek, ezért a létesítmény teljes mértékben áramellátás nélkül marad. Az ilyen események bekövetkezésének a valószínűsége rendkívül alacsony, de a kiküszöbölése ennek ellenére is a tervezőmérnökök egyik legfontosabb feladata.
   
A reaktorleolvadás folyamatát vázolva Ken Bergeron elmondta: Az üzemanyag-rudak cirkóniumötvözettel burkolt uránrudak, amelyek kötegekbe rendezve merülnek a moderátorként alkalmazott könnyűvízbe. Ha a vízszint lecsökken, az üzemanyag-rudak felhevülnek, a burkolat megsérülhet és fissziós termékek juthatnak ki. Szélsőséges esetben az üzemanyag-rudak leolvadhatnak. Ilyesmi történt az amerikai Three Mile Island atomerőműben, de a reaktor burkolata akkor ellenállt a nyomásnak. Peter Bradford, az NRC amerikai nukleáris felügyelet egykori tagja hozzátette: "Az üzemanyag-rudak burkolata magas hőmérsékleten kölcsönhatásba léphet a vízzel, ami gyakorlatilag gyorsított rozsdásodást jelent. A folyamat eredményeként cirkónium-oxid keletkezik és hidrogén szabadul fel. A hidrogén levegővel keveredve megfelelő koncentráció esetén vagy gyúlékony, vagy robbanóelegyet alkot."
   
"Hidrogénrobbanásra a reaktoregység védőburkolatán belül nem kerülhet sor" - hangsúlyozta Ken Bergeron, "mivel oxigénmentes környezetről van szó. A nyomásnövekedés miatt azonban a képződő gőzt le kell ereszteni, így hidrogén is juthatott az épületnek olyan területeire, ahol már oxigén is jelen van. Így kerülhetett sor a robbanásra".A szóban forgó Fukusima Egyes (Fukushima Daiichi) atomerőművi blokk a General Electric által tervezett BWR Mark 1. típusú, ún. forralóvizes reaktor, ahol a moderátor is és a hűtőközeg is könnyűvíz. A típus az első békés célú feladatra alkalmazottak közé tartozik. Más típusokkal összehasonlítva az NRC tanulmányai szerint alacsony reaktormag-meghibásodási (az üzemanyag vagy egy részének leolvadási valószínűsége) statisztikákkal rendelkezik. Ez részben annak köszönhető, hogy számos lehetőség áll rendelkezésre a moderátorként alkalmazott víz cseréjére a magban, például gőzturbinás szivattyúk által. A gőzturbinás szivattyúk hajtásához nincs szükség elektromos energiára, szükség van viszont a szabályozó berendezések és szelepek akkumulátoros áramellátására.
   
"Vannak tehát előnyei a BWR típusnak a súlyos balesetek elkerülése tekintetében. Hátránya azonban, hogy a villanykörte formájú vastag acélburkolat átmérője mindössze 10-15 méteres, jóval kisebb a TMI (Three Mile Island) típusokénál, ezért kevesebb védelmet nyújt a már bekövetkezett balesetek esetén. Amennyiben a reaktor leolvad, nagy a valószínűsége annak, hogy a burkolat nem lesz képes ellenállni a nyomásnak. Ha viszont a burkolat nem áll ellen a nyomásnak, akkor a lehető legrosszabb forgatókönyvvel állunk szemben."
   
Mi is lenne ez a legrosszabb forgatókönyv? "Leengedik a túlnyomást, hogy megelőzzék a burkolat meghibásodását. Amennyiben azonban az üzemanyag leolvad, akkor a reaktor tartály alján gyűlik össze, és olvadt lávához hasonlóan átkorrodálja a burkolat falát. Erre akár egy napon belül is sor kerülhet. A fukusimai reaktor jobb burkolattal rendelkezik a csernobilinál, de lényegesen gyengébbel, mint a mi (Egyesült Államokbeli) reaktoraink többsége." Az eseményeket Ken Bergeron így foglalta össze: "Ismereteink alapján a reaktor leállt, azaz az összes neutronlassító rudat beeresztették, tehát a nukleáris reakció le lett állítva. Aggodalomra csak az üzemanyag-rudak burkolatának erodálása ad okot, ami viszont még napokig folytatódhat."
    "Annak megakadályozására, hogy az erózió által keltett hő leolvassza az uránt a reaktor aljára, folyamatosan cserélni kell a vizet. A szivattyúkat hajtó elektromos áram azonban kiesett. A keringetést ezért gőzturbinás szivattyúkkal igyekeznek biztosítani, mégpedig a reaktorból kiengedett túlnyomás segítségével. Elektromos áramra azonban ehhez is szükség van. Az akkumulátorok viszont nem tartanak ki ilyen hosszú ideig, úgyhogy mostanra már fel kellett hogy mondják a szolgálatot. Nem tudjuk, hogyan juttatnak be vizet a reaktorba. A cézium szabadba jutásából arra következtetünk, hogy az üzemanyag-rudak - valamennyi ideig - részben már a vízszint felett álltak, ami túlhevülést okozott. Nem tudjuk, mennyi ideig tudják biztosítani a víz cirkulálását, de a leolvadás megakadályozásához több napra lenne szükség."
    "A burkolat a jelek szerint sértetlen. Ha viszont az üzemanyag-rudak leolvadnak, azt nem fogja tudni elviselni. Ennek bekövetkezéséhez napokra van szükség. Létfontosságú az áramellátás helyreállítása. Biztos vagyok benne, hogy képesek erre a feladatra és meg is oldják" - mondta Ken Bergeron.

 

 

HVG

HVG-előfizetés digitálisan is!

Rendelje meg a HVG hetilapot papíron vagy digitálisan, és olvasson minket bárhol, bármikor!