Csak azért javaslom elolvasni akit érdekel, mert túl sok az idióta, mondvacsinált szabad újságiró aki a mW-ot (milliwattot) összekeveri a MW-al (megawattal) – pedig csak milliárdos a szorzószám különbség….E nagytudású újságírók főleg a kereskedelmi tv-k szenzáció hajszolásában licitálják túl saját magukat is….meg a hozzá nem-értésüket is!

az eredeti cikk:

Sajtóközlemény a japán földrengés atomerıművekre gyakorolt hatásáról
Dr. Aszódi Attila, BME NTI
Budapest, 2011. 03. 12.
www.reak.bme.hu/aszodi és http://www.reak.bme.hu/fooldal_hirek.html

“A Japánban 2011. március 11-én bekövetkezett rendkívüli erejő földrengés fontos
infrastruktúrák lerombolása mellett három japán atomerımővi telephelyet érintett
komolyabban. A földrengés erısségével kapcsolatos hírek most azt mutatják, hogy Japán
történetében még sosem volt ekkora erejő rengés, illetve további problémát okoz, hogy nem
egyetlen rengésrıl, hanem egy nagyon hosszú, azóta is folytatódó rengéssorozatról van szó. A
Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (www.iaea.org) és az USA geológiai szolgálata
(www.usgs.org) által kiadott jelentés szerint az atomerımővi telephelyeken a földfelszíni
maximális vízszintes gyorsulás 0,3g (kb. 3 m/s2) értéket érhetett el, ami vélhetıen
kismértékben meghaladja az atomerımővek tervezése során figyelembe vett értéket.
A japán állami televízió 2011. március 12-i (budapesti idı szerinti reggeli) jelentése
szerint van olyan japán földrengés-obszervatórium, amelynek GPS alapú mérései alapján az
obszervatórium épülete 4 métert (!) mozdult el a földrengés hatására. Ilyen extrém nagy
mérető vízszintes elmozdulások voltak az atomerımővek környékén is, ez pedig komoly
károsodásokat okozhatott a környezı infrastruktúrában, mint például a villamos hálózatban.
Röviden tekintsük át az érintett atomerımővek állapotát. A dolog megértéséhez tudni kell,
hogy az atomerımővet akkor tekintjük biztonságosnak, ha minden körülmények között, amit
a tervezés során feltételeztek (így földrengés esetén is) lehetséges a reaktor leállítása, lehőtése
és folyamatos hőtése, a radioaktív közegek kibocsátást pedig meg lehet akadályozni.
· Az Onagawa atomerımőben három darab forralóvizes reaktor mőködött, ezek
automatikusan leálltak. Volt egy kisebb tőz, de ezt rövid idın belül eloltották. A
rendelkezésünkre álló információk szerint a blokkok azóta biztonságos, leállított
állapotban vannak.
· A Fukushima-Daini atomerımőben négy darab forralóvizes atomerımő mőködött a
földrengés idején, ezek automatikusan leálltak. A telephelyen az áramellátás rendben
van, így a biztonsági rendszereket mőködtetni tudják. A reaktorokat hosszú távon is
hőteni kell. A hőtés következtében nıtt a nyomás a hermetikus védıépületben, ami
miatt úgy döntöttek, hogy mind a négy blokkon a védıépületben lévı levegı és gız
keverékének egy részét kiengedik a környezetbe. Nincs arról hír, hogy a reaktorok
hőtırendszere vagy az üzemanyaga megsérült volna, így a hermetikus védıépületek
lefúvatása során számottevı radioaktivitás nem távozhat a környezetbe. A TEPCO
vállalat jelentése szerint (http://www.tepco.co.jp/en/index-e.html) a környezetben nem
érzékelték a radioaktivitás szintjének növekedését. Elıvigyázatosságból a telephely
környékén a lakosság kitelepítését rendelték el.
· A Fukushima-Daiichi atomerımőben összesen 6 reaktorblokk van, ezek közül három
karbantartáson állt a földrengés idején, melyeken nem tudunk problémáról. A három
mőködı reaktor automatikusan leállt, és elindultak az üzemzavari rendszerek. A
reaktorok hosszú távú hőtésében fontos szerepet játszanak az üzemzavari
dízelgenerátorok, melyek mintegy egy órán keresztül ellátták feladatukat. A
Nemzetközi Atomenergia Ügynökség jelentése szerint azonban kb. 1 órával az
események kezdete után a dízelgenerátorok mőködésképtelenné váltak az erımővet
elérı cunami miatt. Ezt követıen a Fukushima-Daiichi atomerımő 1. és 2. reaktoránál
komoly hőtési problémák léptek fel. Kb. 9 órával a földrengés után 4 darab mobil
dízelgenerátor érkezett a telephelyre, továbbiak odaszállítását tervezik légi úton. Mivel
a helyzet további problémákkal fenyeget, elıször az erımő 3 km-es, késıbb a 10 kmes,
majd a 20 km-es körzetébıl kitelepítették a lakosságot, hogy megelızzék a
személyek dózisterhelését, ha jelentıs radioaktív kibocsátás történne.
2
o A Fukushima-Daiichi 1. blokkon további nyomásnövekedést érzékeltek a
hermetikus védıépületben. Feltételezhetı, hogy a hermetikus téren belül a
reaktor hőtırendszere megsérülhetett. További jelentések érkeztek arról, hogy
a telephely környékén a környezetben a normál szintnél magasabb jód- és
cézium aktivitást találtak. Ez arra utal, hogy a reaktorban üzemanyag pálca
vagy pálcák megsérülhettek. Egyes hírekben kis mértékő üzemanyag
olvadásáról is beszélnek, de erre önmagában abból a ténybıl, hogy jódot és
céziumot mértek az erımő körül, még nem lehet következtetni. Ez a
szennyezés akkor is felléphet, ha üzemanyag burkolatsérülés keletkezett.
Pénteken a nukleáris hírcsatornákon arról lehetett olvasni, hogy az 1.
reaktorban a vízszint meglehetısen alacsony és fluktuál, ami arra utal, hogy az
1. reaktor hőtése nem volt folyamatos és elégséges. Ha a reaktor hőtését nem
tudják hosszú távon biztosítani, és nagymértékő zónaolvadás következik be,
akkor ez számottevı hidrogénfejlıdéshez vezethet és a hermetikus védıépület
sérülése sem kizárható. Ez komolyabb kibocsátást eredményezhet, de ennek
európai kihatása nem lehet. Szombaton robbanás volt ezen a blokkon. Sajnos a
hivatalos közlemények nem tartalmaznak annyi konkrét információt, hogy
abból érteni lehessen, pontosan mi is történt. Vélhetıen a reaktorban lévı
üzemanyag burkolat egy része túlhevült, melynek következtében a vízgızzel
lezajlott reakcióban hidrogén keletkezett. A hermetikus védıépület lefúvatása
során ez a hidrogén berobbanhatott, és megrongálta a hermetikus tér fölötti
reaktorcsarnokot, de – a japán hivatalos közlések szerint – az elsıdleges
hermetikus védıépület nem károsodott.
o A Fukushima-Daiichi 2. blokkon a helyzet jobb, mint az 1. blokkon, de itt is
problémái vannak az üzemeltetıknek. Az üzemeltetı közleményeit úgy is lehet
érteni, hogy a reaktor pontos állapotát nem ismeri, a reaktor vízszintrıl csak
egy ideiglenes áramellátással rendelkezı rendszeren keresztül vannak
információik. A reaktorban a vízszint stabil, az üzemanyag hőtése tehát
vélhetıen rendben van. Itt is magas hermetikus védıépületi nyomásról
számoltak be, amit a gız-levegı keverék környezetbe engedésével lehet
csökkenteni.
Összességében ki kell hangsúlyozni, hogy rendkívül nagy földrengés érte Japánt,
melyet jelentıs cunami (szökıár) követett. Azóta is – így többek között az atomerımővek
üzemzavarainak kezelése közben – több mint húsz hatos magnitúdójúnál nagyobb utórengés
következett be, melyek további mőszaki problémákat okozhattak. A villamos- és gázhálózat, a
vasúti rendszer, a közúti közlekedési utak súlyosan károsodtak. A természeti csapások
következtében az atomerımővek terhelése – vélhetıen – meghaladta azt a szintet, amit a
tervezés során feltételeztek. Elképzelhetı olyan eseménysor, amelynek során jelentıs
környezeti kibocsátás is lehet a Fukushima-Daiichi 1. vagy 2. blokkjából. Olyan nagyságú és
hatású nukleáris baleset, mint ami 1986-ban Csernobilban történt, itt teljességgel kizárt. Az
érintett japán atomerımővek forralóvizes reaktorok (BWR), melyekben nincs grafit, így nagy
kiterjedéső tőz nem lehetséges. Fontos, hogy túl vagyunk az atomerımővi üzemzavarok elsı
kritikus 24 óráján, a reaktorokból elszállítandó maradékhı jelentısen lecsökkent a reaktorok
leállítása óta. Így ha van áram a telephelyen és be tudnak juttatni hőtıvizet, a hıelvitel
megoldható.
3
Háttérinformációk
Az atomreaktorok leállítása után sem szőnik meg az üzemanyagban a hıtermelés a
hasadóanyagban lévı hasadási termékek bomlása miatt (ld. 1. ábra). A reaktor leállítása
pillanatában a hıteljesítmény a névleges érték 7-8%-a, ami kb. 4 óra elteltével 1% alá, 2 nap
után pedig 0,5% alá csökken. Ennek a hınek az elvonása csak úgy lehetséges, ha az
üzemzavari hőtırendszerek vizet juttatnak a reaktorba, vagy hıcserélıkön keresztül a
hermetikus védıépületbıl elszállítják a hıt.

 

Leállítás óta eltelt idı [óra]
Remanens hıteljesítmény [%]
1. ábra: Atomreaktorok remanens hıteljesítményének változása
a leállítás után eltelt idı függvényében
A legnehezebb helyzetben lévı Fukushima-Daiichi 1. blokk 1971-ben lépett üzembe,
a forralóvizes reaktorok ún. BWR/3-as sorozatának egyik elsı darabja (mai definíciónk
szerint egy második generációs reaktor). A reaktortartályt egy acél konténment tartály veszi
körül (ez a hermetikus védıépület elsı védvonala), amelyet egy betonszerkezet vesz körül (ez
a hermetikus védıépület második védvonala). Ezeket arra méreteztek, hogy a reaktor
hőtırendszerének sérülése esetén is bent tartsák a radioaktív gızt. Ilyen esetekre nagy
mennyiségő víz található a hermetikus védıépületben (pl. a 2. ábrán a tórusz alakú részben),
ahova csöveken keresztül bejut a kiszabadult gız, és ott kondenzálódik, ezzel csökkentve a
hermetikus védıépületen belüli nyomást. Ha az üzemzavari hőtırendszerek mőködnek, ebbıl
a térrészbıl a hıt el tudják szállítani. Mivel az üzemzavari dízelgenerátorok a földrengést
követı cunamiban megsérültek, ez a biztonsági funkció vélhetıen nem állt rendelkezésre,
emiatt nem tudták a hermetikus tér nyomását a szükséges korlátok között tartani ellenırzött
lefúvatás nélkül.
A rendszer mőködését – erısen leegyszerősítve – a 3. ábra mutatja sematikusan.
A normál üzemben az (1) reaktorban megtermelt gız az (5) jelő vezetéken jut el a
turbinába, ahol munkát végez és meghajtja a (8) generátort. A turbinából kilépı gız a (9)
hıcserélıben (kondenzátorban) lecsapódik, majd a kondenzátumot (egyéb, nem ábrázolt
rendszereken keresztül) a (10) tápszivattyú juttatja vissza a reaktortartályba. (Felhívjuk rá a
figyelmet, hogy az érintett japán reaktorok forralóvizes (BWR) típusúak, így a paksi
4
atomerımőben alkalmazott technológiától eltérıen itt nincs primer és szekunder kör: a
reaktorban gız keletkezik, ami közvetlenül a turbánára áramlik.)
Amikor a földrengés bekövetkezett, az automatika a Fukushima-Daiichi 1. reaktort is
leállította: a (6) fıgızszelep bezárt, a (7) turbina leállt. A keletkezı hıt ilyenkor úgy lehet
elszállítani a reaktorból, hogy a névleges üzeminél jóval kisebb mennyiségő gızt a (22)
üzemzavari hıcserélıkön keresztül kondenzálják, majd a kondenzátumot a (23) üzemzavari
tápszivattyú juttatja vissza a reaktorba.
Mivel a telephely leszakadt a villamos hálózatról, a biztonsági rendszerek
mőködtetéséhez rendben elindultak a dízelgenerátorok, a fenti hőtési funkció megindult. A
telephelyet elérı extrém cunami azonban egy óra elteltével tönkretette az üzemzavari
dízelgenerátorokat. A dízelek kiesése, az áramellátás megszőnése az üzemzavari hőtés
meghiúsulásához vezetett. Ez nagyon súlyos esemény egy atomerımőben, hiszen az
üzemzavari hőtırendszereket redundánsan (megtöbbszörözve) építik be, ezeknek egyszerre
történı tönkremenetelével nem számolnak a biztonsági elemzésekben. Itt vélhetıen az óriási
erejő földrengés, majd a nagy cunami mint két erıs, közös okú hiba vezetett a redundáns
biztonsági rendszerek mőködésképtelenségéhez. (Nem lehet jelenleg tudni, mi okozta az
összes dízelgenerátor egyidejő tönkremenetelét; ezeket a rendszereket ezen a telephelyen
kötelezı volt cunamira méretezni, így feltételezhetı, hogy a méretezési alapban szereplınél
nagyobb vagy más jellegő terhelések léptek fel.)
A külsı áramellátás hiányában a hőtés nem lehetetlen, de sokkal bonyolultabb. A 3.
ábrán (15) jellel szereplı vezetéken keresztül a reaktorban keletkezı gız a (17) medence
vizében kondenzálható. Ez hosszú távra biztosítja a hőtést, azonban ezen a módon a
reaktorban termelt hı ugyan kikerül a reaktortartályból, de a hermetikus védıépületen ((12) és
(13) jelő szerkezet) belül marad. Ez vezethetett oda, hogy a hermetikus térben egy idı után a
gıznyomás túl magas értékre nıtt, ami már veszélyeztette a (12) acél fal épségét. Ezért
dönthetett úgy az üzemeltetı, hogy csökkenti a hermetikus téri nyomást. Erre a (18) vezetéken
keresztül a (19) konténment lefúvató szelep nyitásával nyílik lehetıség. Mivel a reaktor
hőtıvizében mindenképpen van radioaktivitás, ez a lefúvatás feltétlenül radioaktív
kibocsátással jár. Habár a kibocsátás ilyenkor korlátozott, de elıvigyázatosságból a környék
kitelepítése teljesen indokolt.
Mivel a mostani adataink szerint a Fukushima-Daiichi 1. blokkon az események
súlyosabb lefolyást mutatnak, mint a többi blokkon, feltételezhetı, hogy ennél a reaktornál
még valami egyéb esemény nehezítette a földrengés következményeinek kezelését. Az
üzemeltetı egyértelmő közlésének hiányában nem tudjuk, de esetleg feltételezhetı, hogy
ennél a reaktornál a földrengés következtében a reaktor hőtésének technológiájában még
valamilyen csıtöréses üzemzavar is bekövetkezett, aminek hatására a hőtés még
komplikáltabbá vált. Ennek hatására az üzemanyag jobban felhevülhetett, így akár az
üzemanyag egy részén a burkolat vízgızös oxidációja is bekövetkezhetett, ami
hidrogénfejlıdéshez vezethetett. Feltételezhetı, hogy a március 13., szombati robbanás akkor
következhetett be, amikor a (18)-(19) lefúvatórendszeren keresztül a gız a környezetbe
távozott a hermetikus térbıl, és a gızben lévı hidrogén keveredett a levegıben lévı oxigénnel.
A néhány interneten elérhetı video és fényképfelvétel, valamint a japán kormány
hivatalos közleménye alapján vélelmezzük, hogy a robbanás nem a (12) hermetikus
védıépületi falon, és nem a (14) külsı betonfalon belül, hanem a 3. ábrán (20) jellel szereplı
reaktorcsarnokon belül következhetett be (ld. a 2. ábra jobb oldali képét is). A robbanás során
tehát a (20) reaktorcsarnok fala dobódhatott le. Mivel ebbıl a csarnokból kezelik a kiégett
kazetták (21) pihentetı medencéjét, a robbanás a pihentetı medencében tárolt üzemanyag
sérülését is okozhatta. A radioaktív kibocsátást ez is magyarázhatja.
Reméljük, hogy a TEPCO japán üzemeltetı cég vagy a japán kormány hivatalos
közleményeibıl hamarosan pontosabb képet kapunk az események lefolyásáról.

2. ábra: A Fukushima-Daiichi 1. blokk hermetikus védıépületének rajza, és egy fénykép az
aktuális állapotról”
image

image

Advertisements