Nahajate se na arhivskih spletnih straneh Društva jedrskih strokovnjakov Slovenije (DJS), ki se od 2020 ne spreminjajo. Za aktualne vsebine obiščite www.djs.si.

This is the archived website of the Nuclear Society of Slovenia (NSS) that has not been updated since 2020. For up-to-date content, please visit www.djs.si.

 
Društvo jedrskih strokovnjakov Slovenije  

 

 

Društvo jedrskih strokovnjakov Slovenije

Razlaga težav z jedrskimi elektrarnami po
potresu in cunamiju na Japonskem

 

(Delno povzeto po obvestilu American Nuclear Society 12.3.2011, dodatno posodobljeno s potrjenimi informacijami IAEA in JAIF .)

Datum 14.3.2011, 12:30

 

Petkov potres in cunami na Japonskem predstavljata katastrofo zgodovinskih razsežnosti. Smrtne žrtve dežela vzhajajočega sonca prešteva v tisočih in le upamo in želimo lahko, da jih ne bodo šteli v deset tisočih. V ospredju medijskega poročanja iz Japonske so težave z jedrskimi reaktorji. Če pa stanje v prizadetih elektrarnah postavimo v okvir katastrofalnega uničenja, ki sta ga povzročila potres in cunami, bodo posledice nesreč v jedrskih elektrarnah predstavljale le majhen delež.  

 

Najbolj poškodovane elektrarne so Fukušima-Daiči (trije reaktorji) in Fukušima-Daini (štirje reaktorji). O težavah poročajo tudi iz elektrarn Tokai in Onagawa. V vseh naštetih elektrarnah so vrelni reaktorji. Ob ustavitvi reaktorja se v sredici ustavi verižna reakcija, a tam zaradi razpada radioaktivnih produktov jedrske cepitve nekaj časa še vedno nastaja zaostala toplota. Osnovni namen vseh dejavnosti po ugasnitvi reaktorja je hlajenje sredice z vodo, saj se brez aktivnega hlajenja sredica lahko stali, kar pomeni večjo možnost za pobeg radioaktivnih snovi v iz sredice okolje. Zaradi uničene infrastrukture v okolici reaktorjev je hlajenje sredice zahtevna naloga, zato se delnemu taljenju sredice v nekaterih najbolj poškodovanih reaktorjih ni mogoče izogniti.

 

Kaj se je zgodilo?

Opisan potek dogajanja temelji na nepopolnih informacijah, ki so v tem trenutku dostopne in predstavljajo naše razumevanje dogajanja v najbolj prizadetem bloku št. 1 elektrarne Fukušima-Daiči.

-       Po potresu se je elektrarna takoj ustavila. Avtomatski sistem ustavitve je deloval.

-       Vsi zunanji viri energije so bili izgubljeni, ko je cunami uničil daljnovode okoli elektrarne.

-       Po izgubi zunanjih virov elektrike so zasilne hladilne sisteme elektrarne poganjali dizelski generatorji.

-       Dizelski generatorji so se ustavili po približno eni uri, domnevno zaradi poškodb sistemov za dovod dizelskega goriva, ki jih je povzročil cunami.

-       Naslednjih 8 ur je ob pomoči električnih akumulatorjev nekaj najbolj osnovnih hladilnih sistemov poganjala para, ki jo proizvaja ustavljen reaktor.

-       Po izpraznjenju akumulatorjev je elektrarna ostala povsem brez električne energije.

-       V urah, ki so sledile, se je preostala voda v reaktorju uparila. Zaradi visokih temperatur je prišlo do poškodb goriva in do oksidacije cirkonijevih srajčk (cevi, v katerih so tablete jedrskega goriva), pri čemer se sprošča vodik.

-       Po dostavi prenosnih dizelskih generatorjev so v reaktorsko posodo, v kateri je jedrsko gorivo, ponovno začeli črpati vodo.

-       Ob uparjanju vode v reaktorski posodi je narastel tlak v zadrževalnem hramu elektrarne.

-       Tlak v zadrževalnem hramu so znižali z nadzorovanim izpustom plinov v reaktorsko zgradbo. Med plini so nekateri radioaktivni, med njimi pa je tudi vodik, ki nastaja ob oksidaciji cirkonija. Vodik je v reaktorski zgradbi eksplodiral in jo poškodoval.

-       Po poročilih eksplozija ni poškodovala zadrževalnega hrama in reaktorske posode.

-       Hlajenje reaktorja sedaj poteka z morsko vodo.

-       Nivoji sevanja, ki jih zaznavajo v okolici elektrarn, so povišani, vendar ob kratkotrajni izpostavljenosti ne predstavljajo nevarnosti za zdravje. Zaradi sevanja ob ograji elektrarne bi v 100 urah prejeli toliko sevanja kot ga naravno prejmemo v enem letu. Z oddaljenostjo od elektrarne se nivo sevanja hitro zmanjšuje.

 

Podoben scenarij se verjetno odvija še v tretjem bloku elektrarne Fukušima-Daiči. Tudi tam so iz zadrževalnega hrama izpustili nekaj plinov in je zato prišlo do eksplozije vodika. Po zadnjih podatkih se lahko podobni dogodki ponovijo v drugem bloku elektrarne, saj je tudi tam pred nekaj urami odpovedal sistem zasilnega hlajenja sredice.

Stanje v nekaj deset km oddaljeni elektrarni s 4 reaktorji Fukušima-Daini (prav tako na obali) še ni popolnoma jasno, kot kaže, pa je dogajanje v tamkajšnjih reaktorjih manj resno kot v prvem in tretjem bloku Fukušima-Daiči.

 

Možni scenariji

-       Prvi in tretji reaktor Fukušima-Daiči verjetno ne bosta več proizvajala električne energije. Osnovni cilj ekip, ki delajo v teh elektrarnah, je čim bolj učinkovito hlajenje poškodovanih reaktorjev in čim manjši izpusti radioaktivnih snovi v okolje.

-       Zaenkrat kaže, da je sredica obeh reaktorjev najverjetneje poškodovana, a še vedno v reaktorski posodi. V obeh zadrževalnih hramih je še vedno visok tlak, ki ga je potrebno občasno zmanjšati s kontroliranim izpustom. Ob vsakem kontroliranem izpustu bo v okolje prišlo tudi nekaj radioaktivnih snovi.

-       Černobilski scenarij, kjer je prišlo do eksplozije sredice reaktorja med njegovim delovanjem in je zato prišlo v atmosfero poleg hlapljivih elementov tudi več ton jedrskega goriva, je na Japonskem nemogoč. Nobeden od možnih mehanizmov eksplozij ne more v zrak spraviti tako velike količine radioaktivnih snovi. Celo v najslabšem primeru bi iz japonskih reaktorjev lahko v atmosfero ušlo le nekaj odstotkov radioaktivnih snovi, ki so se sprostile ob nesreči v Černobilu. Glede na okoliščine bi celo najbolj pesimističen scenarij pomenil le majhen del katastrofe, s katero se sooča vzhod Japonske in ga v drugih državah ne bo čutiti.

 

Iskreno sožalje japonskim kolegom, ki se trudijo z obvladovanjem poškodovanih elektrarn in so v potresu izgubili svoje bližnje. Dobro opravljeno delo želimo vsem, ki v času po katastrofalnem potresu upravljajo jedrske elektrarne.

 

Se lahko zgodi pri nas?

-       Tveganje ob uporabi jedrskih elektrarn in nasploh vseh industrijskih obratov obstaja. Verjetnost za takšen dogodek, kot smo mu priča na Japonskem, je izjemno majhna.

-       Elektrarna v Krškem je tlačnovodna elektrarna. Za razliko od omenjenih elektrarn na Japonskem ima med reaktorskim hladilnim sistemom in okoljem še  dodaten in od okolja ločen sistem vode, kar pomeni, da para v Krškem ni radioaktivna.

-       Jedrski elektrarni v Krškem možnost daljše odpovedi vseh zunanjih in notranjih virov resno obravnavajo. Za zmanjšanje verjetnosti takšnega dogodka je elektrarna Krško s posebnim daljnovodom priključena na termoelektrarno Brestanica, ki bi jo v primeru potreb odklopili iz elektroenergetskega sistema in njeno električno energijo usmerili le v elektrarno v Krško. Dvema dizelskima agregatoma za zagotavljanje zasilne električne energije, od katerih že eden zadošča za delovanje varnostnih sistemov, pa se bo v kratkem pridružil še eden.

 

 

Shema jedrske elektrarne z vrelnim reaktorjem General Electric