2011. 03. 12. - Perger András

Néhány gondolat a Fukushima-I erőmű 1-es reaktoráról

Kevés, és meglehetősen zavaros hír érkezik Japánból, nehéz pontos képet alkotni, mi is történt, illetve történik jelenleg a fukushimai erőmű reaktorában. Mégis megpróbálkozom a helyzet elemzésével, különös tekintettel arra, hogy az mutat egy kevés hasonlóságot a Paksi Atomerőmű 2003-as üzemzavarával. Update: a legfrissebb híradások szerint (03.12. 9.10) az erőmű többi reaktoránál, sőt, a Fukushima II erőmű esetében is hasonló problémákkal küzdenek.

A legfontosabb, hogy a fő vészvédelmi rendszer működőképesnek bizonyult, azaz a reaktort (reaktorokat) az extrém erejű földrengés ellenére is le tudták állítani az automatikus rendszerek. Ezzel együtt, a hírek szerint komoly gondok vannak az 1-es számú reaktor hűtésével, pontosabban az – a redundanciák ellenére – nem működik. Ez azért probléma, mert a fűtőanyagban ugyan leállt a maghasadás, de a hasadásból származó termékek radioaktív bomlása továbbra is folyik. Ez komoly mértékű hőtermeléssel jár még pár napig, a hőt természetesen el kellene vezetni. A hűtés kimaradásának oka nem világos, volt már szó mechanikai hibáról, illetve a vészhelyzeti áramtermelő berendezések/áramellátó rendszer hibájáról. A hűtőrendszerek működtetéséhez áram kell. Amennyiben az erőmű termelése leáll, és az erőmű valamiért lekapcsolódik az országos hálózatról, vagy azon áramhiány van, akkor a vészhelyzet esetére telepített dízelgenerátorok lépnek működésbe, és látják (látnák) el az erőművet árammal.

A hírek szerint a reaktorban nő a nyomás, ami meghaladja a tervezett szint kétszeresét. Azaz, a hőmérséklet emelkedésének következtében egyre nagyobb mennyiségű hűtővíz forr el és válik gőzzé. Ez két okból jelent problémát. Mivel nem a paksihoz hasonló nyomottvizes, hanem forralóvizes reaktorról van szó, az alacsonyabb nyomást képes csak elviselni. Továbbá, a hőmérséklet extrém magasra is emelkedhet, ami tönkreteheti a fűtőelem-kazettákat, illetve a reaktor szerkezeti elemeit. A helyzet tehát azzal fenyeget, hogy 1. tönkremegy a reaktor, 2. tönkremennek a fűtőelem-kazetták, ami a későbbi kárelhárítást igen nagymértékben megnehezítené, illetve természetesen 3 és 4. valamilyen módon és valamilyen mértékben környezetszennyezés következik be és/vagy emberek szenvedhetnek sugár- vagy másmilyen sérülést.

A legfontosabb feladat, hogy a hűtést valamilyen módon helyreállítsák. A reaktorban lévő magas hőmérséklet miatt a hideg vízzel való elárasztás nem javasolt, mivel a hőmérséklet-különbség széttörné a kazettákat, a hirtelen gőzfejlődés pedig szintén okozhat kellemetlen következményeket, illetve az egyszeri lehűtés amúgy sem oldaná meg a folyamatos hűtéshiányból fakadó problémát.

Ne felejtsük, 2003-ban Pakson hasonló volt a helyzet. Ott szintén a reaktorból relatíve frissen kivett kazettát tisztítottak, amikor a tisztítótartályban elégtelennek bizonyult a hűtés. A hűtővíz gőzzé vált, megszűnt a kazetták hűtése, a hőmérséklet 1000 fok fölé emelkedett. Erre engedték rá a tisztítótartályt magába foglaló medence lényegesen hidegebb vizét, a hőmérséklet-különbség és a hirtelen gőzfejlődés pedig elvégezte a munkát: összetörte a kazettákat, leszakította a tartály fedelét, radioaktív gázok távoztak a medencéből a reaktorcsarnokba, onnan pedig a környezetbe. Ott mindössze 30, és a fukushimaihoz képest valamivel pihentebb kazettáról volt szó, igaz, azok kisebb térben, és kisebb nyomás elviselésére tervezett berendezésben (a tisztítótartályban) voltak elhelyezve, nem egy reaktorban. Fontos különbség még, hogy a paksi tartályban uralkodó állapotokról (nyomás, hőmérséklet, radioaktivitás szintje) közvetlen információkkal nem rendelkeztek, míg most a fontos információk feltehetően rendelkezésre állnak.

Hogy következhetett be a mostani helyzet? Nyilván a földrengés mérete okozta a hibát, de a közvetett ok többféle is lehet. Lehet, hogy a méretezés alapjául vett, várt földrengésnagyságot alulbecsülték. Lehet, hogy a méretezés során követtek el valamilyen hibát („elszámoltak valamit”). Az is előfordulhat, hogy anyag-, vagy kivitelezési hibára vezethetőek vissza az események, ahogy a karbantartás elégtelenségét is lehetne okolni. Ennyi a minimum a lehetőségek széles tárházából. Mindenesetre döntően az ún. „emberi tényezőt” lehet okolni (akár még az anyaghiba mögött is kereshetjük!).

Az eseményt várhatóan, a további események fényében a nemzetközi nukleáris eseményskálán (INES) 3., 4. vagy 5. fokozatába fogják sorolni, attól függően, hogy megsérül-e az üzemanyag és hogy milyen mennyiségű radioaktivitás szabadul ki a környezetbe. A jelen információk alapján (pl. kitelepítésre volt szükség), valószínűnek tartom, hogy a baleseti besorolást (legalább 4. fokozat) nem kerülheti el az erőmű, azaz jó eséllyel válhat az esemény a Csernobil óta legsúlyosabb atomerőművi eseménnyé.

A fentiek fényében nagyon érdekesek a különböző nemzetközi szervezetek szóvivőinek állásfoglalásai. A bagatellizáló, japán atomenergiaipart mentegető, sőt, nem egy esetben dicsőítő nyilatkozatok igen különlegesen hatnak, miközben alapvető rendszerek egyszerűen csődöt mondtak az atomerőműben. Nem becsülném le természetesen a japán atomenergia-iparban felhalmozott szakértelmet: ismét hangsúlyozom, nagyon fontos, hogy a földrengés mérete ellenére is jól működött az automatikus vészleállító rendszer, és hogy a reaktor és primer kör nem sérült. Ezzel együtt is, itt most valami nagyon elromlott, és csak remélni lehet, hogy sikerül megtalálni emberéletet, környezetet a lehető legkevésbé veszélyeztető megoldást.

Mik lehetnek a következmények? A reaktor, ahogy haladunk előre az időben, egyre jobb eséllyel válhat alkalmatlanná a további üzemeltetésre. itt emlékeztetnék a világ legnagyobb, csaknem 8000 MW beépített kapacitással rendelkező, szintén japán, Kashiwazaki-Kariwa erőmű esetére. Az erőmű 2007-ben szenvedett sérüléseket egy, a mostaninál kisebb, 6,6-os földrengés során. Bár az első híradások abban az esetben is megnyugtatóak voltak, kiderült, hogy csak kisebb földrengésre méretezték az erőművet, és ezért a mindmáig tartó felülvizsgálatok, upgrade-ek eredményeképp a 7-ból csak 2 legújabb reaktort helyezhették egyelőre újra üzembe. Várható, hogy a két fukushimai erőmű reaktorai is hosszú állásra kényszerülnek, sérülésük mértékétől függetlenül is. A legöregebb, több, mint 40 éves 1-es reaktornál jelenleg zajló események hosszú távú hatása pedig egyelőre felmérhetetlen.

Fontos még a környezet elszennyeződésének, illetve annak lehetőségének kérdése. Ezzel kapcsolatban ellentmondó hírek érkeznek. Egyrészt a reaktorban uralkodó nyomást mindenképp csökkenteni kell(ett), mert azt nem ekkora nyomásra tervezték. Hogy hova engednének ki/vagy már engedtek ki gőzt, az nem teljesen világos: csak a konténmentbe (a reaktort a környezettől elszigetelő, az ilyen helyzetekre tervezett vasbeton épületbe), vagy mindjárt a környezetbe? Szó volt ugyanis mindkettőről, de amennyiben csak a konténmentbe engedtek ki gőzt, akkor nem világos, hogy miért mérhettek emelkedő radioaktivitást azon kívüli területeken is? Esetleg más rendszerek is sérültek?

Az elemzést ezen a ponton abba kell hagyni. A helyzet innen már elsősorban a híradások minőségéről szól. A rendelkezésre álló információk ellentmondásossága, hiányossága ugyanis még a spekulációt sem teszi lehetővé, amibe amúgy se bocsátkoznék.

Ha véleményed vagy kérdésed van, írj a bejegyzés szerzőjének! perger@energiaklub.hu