Biztonság, Csernobil

Biztonság

Szinte minden beszélgetésben, amiben atomerőműről van szó, felmerül a biztonság kérdése. Egy komoly balesetnél nagy terület lehet sugárszennyezett, ami katasztrofális, főként sűrűn lakott területen. Szerencsére elmondható, hogy egy nukleáris erőmű ma biztonságosabb, mint fosszilis társa. Sajnos az elért eredményeket sokan nem ismerik, nem akarják elismerni.

Egy atomerőműnél, mint amilyen Paks is, a védelem több lépcsős. Érdekes keveréke a tervezési, üzemeltetési és humán elemeknek:

- A reaktorok tervezésénél lehetőség van arra, hogy bizonyos eseményeknél a reaktor lezárja saját magát. Passzív biztonsági elem például, hogy a vizes reaktoroknál a hűtővíz elfolyásakor moderátor hiányában leáll a reakció.
- Az emberek oktatása, képzése talán a legfontosabb, a legtöbb baleset tanulsága eddig ez volt. Mindenki, aki az üzemben dolgozik fontos, hogy jól ismerje az üzemeltetett technikát és betartsa az előírásokat. A Csernobilről szóló fejezetben bővebben is láthatjátok, hogy megfelelő oktatással megelőzhető lett volna a baleset.
- Rendszeres ellenőrzések, felülvizsgálatok, értékelések. Ez vonatkozik a technikára és az emberekre is. Az esetleges hibákat, baleseteket az INES skála alapján osztályozzák. Érdemes beleolvasni a 2003-as 3-as besorolású paksi eseményről készült jelentésbe.
- A szabályozás és visszajelzés többszörözése. Több ponton egyszerre bekövetkező hibát is elviselni képes szabályozás. Ha lehet az érzékelők, elektronikák fizikailag távolságban is el vannak különítve. Az előző riportban olvasható, hogy milyen hibákat követtek el a francia mérnökök.
- Tartalék rendszerek. Csak kettőt említenék meg a sokból: tartalék elektromos generátorok a hűtés üzemeltetéséhez, hűtőrendszerben nagynyomású semleges gázzal fenntartott keringés.
- Függetlenített vészleállító rendszer: SCRAM (Hűtővízbe neutron abszorbert fecskendeznek, a gravitációt kihasználva beejtik a magba a szabályozórudakat...)
- Ha mégis bekövetkezne a baj, az épületet érdemes úgy tervezni, hogy a reaktor erős, hermetikusan záró szerkezet (konténment) vegye körül. Ez baleset esetén bezárja a radioaktív szennyezést.

Csernobil

Az előző felsorolás alapján érdemes megnézni, hogy mi vezetett az eddigi legnagyobb reaktor balesethez. Először nézzük, hogy milyen alapvető gondok alapozták meg a katasztrófát.

- Tervezési gond 1: A csernobili RBMK reaktor grafitot használt moderátorként és könnyűvizet hűtőközegként. A könnyűvíz maga is moderátor, ha a hűtővíz mennyisége csökken bármilyen okból, akkor a reaktor kritikussága (sokszorozási tényező) növekszik. Ez pozitív visszacsatolás és egy idő után beavatkozás nélkül megfuthat a reaktor. Pakson a szintén szovjet tervezésű VVER-eknél a tisztán vizes moderátor miatt víz és így moderátor nélkül leáll a reaktor.
- Tervezési gond 2: A szabályozó rudak vége grafitból készült, az nem nyelte el a neutronokat. Tudni kell, hogy a rudat víz veszi körbe, így ha teljesen kihúzták a víz az üreget teljesen kitöltötte. Ha ilyenkor elindítják lefelé (vissza a magba) a rudat, először a vizet szorítja ki a rúd. Mivel nem pótolja annak fékező hatását a reaktor aktívabb lesz. Határesetben a betoláshoz szükséges pár másodperc elég lehet a megfutáshoz. (A rudak 18-20 másodperc alatt érték el a végállapotot.)
- Oktatás: A tervezési gondokkal nem voltak tisztában a tesztelést végrehajtók.
- Oktatás 2: Ezt súlyosbította, hogy mikor az üzemeltetési szabályokat sorozatosan sértették meg nem mertek nemet mondani az elöljárónak és lezárni a reaktort. A Xenon-135 mérgezést az operátoroknak ismerniük kellett (volna?), mégis teljesen figyelmen kívül hagyták és olyan tartományba kényszerítették a reaktort, ahol emiatt csak veszélyesen sok kihúzott szabályozó rúddal volt stabil.
- Visszajelző rendszer: A kontroll teremben a visszajelzők a vezérlőpulttól messze helyezkedtek el, nem lehetett egyszerű átlátni azokat.
- Szabályozó rendszer: Engedélyezte a manuális rudakat teljesen kihúzni és a reaktort a nem stabil tartományban üzemeltetni. Mindenesetre amit lehetett így is megtett. Ráadásul a védelmeket le lehetett kapcsolni, így bár nyilvánvalóan instabil tartományban volt a reaktor, az automatika nem állíthatta le azt.
- Konténment: Nem volt. Ha lett volna, akkor a gőzrobbanás "házon belül" maradt volna a szennyezés nagy részével együtt. A zárt épület valószínűleg nem akadályozta volna meg a nagy tüzet, de sokkal könnyebben el lehetett volna fojtani azt.

Nagy vonalakban a következő történt a robbanást megelőzően:

Kísérletet akartak végrehajtani, ami során a fő keringető szivattyúkat a lepörgő gőzturbináról akarták üzemeltetni, amíg a tartalék dízel generátorok nem veszik át a terhelést. A tesztet 1986 április 25-re tervezték. Hajnali 1 órakor a reaktor teljesítményét 50%-ra csökkentették, ezzel egy időben lekapcsolták az üzemzavari hűtőrendszert. Ez volt az első üzemeltetési hiba. Egy máshol bekövetkezett hiba miatt a kiképzett délelőttös műszak nem tudta végrehajtani a tesztet. Ez volt az első emberi, képzési hiba, a feladatot átadták az éjszakás csapatnak, akik nem voltak felkészítve a műveletre.

Éjfél körül elkezdték csökkenteni a reaktor teljesítményét a tervezett 700MW-os szintre. Operátori hiba és a Xenon-135 mérgezés miatt a reaktor teljesítménye hirtelen leesett, amit a kontroll rudak teljes kihúzásával próbáltak stabilizálni. 26-án 0:35 és 0:45 között, hogy a teljesítményt stabilizálják figyelmen kívül hagyták a riasztásokat, lekapcsolták a vészleállító rendszert. Ez volt a második emberi hiba és az első tervezési. A reaktor öngerjesztő és pozitív visszacsatolással rendelkezik ezen a teljesítményen, azaz hiba esetén könnyedén megfuthat. Nagyjából 200MW körüli teljesítményt sikerült beállítani, ehhez több szabályozórudat húztak ki, mint az engedélyezett. Minden paraméter kívül esett a tervezett értékeken, mégis folytatták a kísérletet. Tervezési hiba: nem állította le semmilyen automatika a rendszert, mert azokat kiiktatták. 1:05-kor megnövelték a víz áramlási sebességét. Ezzel lehűtötték a magot és a kialakult gőzt is eltávolították. Ez utóbbi megint csökkentette volna a teljesítményt, tehát további rudakat húztak ki a magból. A gőzdob vízszint figyelő védelmet is lekapcsolták ekkor, hogy ne állítsa le a reaktort. Kiképzési hiba, még ekkor sem merték leállítani a kísérletet.

1:23:04 elkezdték a kísérletet. A szivattyúkat a lepörgő turbináról hajtották, míg a dízelgenerátorok fokozatosan át nem vették a terhelést. Az automatika teljesítménytartásra volt kapcsolva, ehhez az újabb rudakat húzott ki a gőzbuborékok csökkenését ellensúlyozandó. 1:23:40, megnyomták a vészleállító gombot. A visszatolt szabályozó rudak grafit vége kiszorította a vizet, ez további pozitív visszacsatolást adott. Tervezési hiba.

A reaktor teljesítménye nagyjából 30 GW-ra ugrott, a rudak megszorultak, végül a gőznyomás lerobbantotta a reaktortartály tetejét. Ez lyukat ütött az épület tetejébe, széttépte a csöveket és a vörösen izzó grafitot is szétvetette. Tervezési hiba, az épületnek ezt el kellett volna viselnie. Pár másodpercel később bekövetkezett egy második robbanás. A források nem értenek egyet, hogy hidrogén vagy nukleáris robbanás volt, de nem is lényeges. A végeredmény ismert. Grafittűz alakult ki, ami a kéményhatásnak hála rádióaktív anyagokat juttatott a légkörbe.

Részletesebben leírást itt találhattok. A balesetnek pozitív hatása az, hogy sokkal nagyobb figyelmet kapott a biztonság. A negatív a nagy fertőzött terület, kitelepített emberek és a nukleáris energia elutasítása.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!