2011. 03. 25. - Perger András

Mázlifaktorral szorozva

A fukusimai reaktorépületek romjait nézve, úgy látszik, az atomenergia ellenzőinek lett igaza: az atomerőművek nem biztonságosak. Vagy mégis azok? Az alábbi bejegyzésben 10-5 nagyságrendű valószínűségek előfordulására kell számítani, a biztonsági öveket kérem bekapcsolni.

A japán nukleáris felügyelet (NISA) helyettes vezetője szerint ilyen balesetre nem számítottak. De akkor mire, és hogyan számítanak az atomerőművekben? Hogy kell értelmezni a számításokat, ahol röpködnek a 10-4, 10-5, sőt, 10-6 értékű valószínűségek?

A számok azt jelentik, hogy az alapul vett, súlyos, és elkerülendő esemény (a reaktorban lévő üzemanyag sérülése, zónasérülés) 10-100 ezer-1 millió évente következhet be (core damage frequency, CDF). Ez nem naptári évre, hanem reaktorévre értelmezendő. Egy reaktor egy évi üzeme számít egy reaktorévnek, tehát a jelenleg üzemelő 442 reaktor egy év alatt 442 reaktorévet „gyűjt” (a világ atomerőművei eddig 14 ezernél is több reaktorévnyi üzemet halmoztak fel). Azaz, ha minden reaktornál 10-4 valószínűségű egy adott esemény, akkor, bár egy reaktorra még rendben látszónak tűnik a dolog, 442 reaktorral számolva átlagosan 22,6 évenként kell számítani egy ilyen eseményre.

A fenti logikából (is) fakad, hogy ahogy egyre több reaktor működik és telik az idő, úgy kell egyre biztonságosabb reaktorokat építeni. A második generációs nyomottvizes és forralóvizes reaktorokra (ilyen a ma üzemelő reaktorok túlnyomó többsége) néhányszor 10-5 nagyságrendű értékek érvényesek a neten megtalálható, generalizált adatok szerint, a harmadik generációs reaktoroknál ennél egy-két nagyságrenddel alacsonyabb valószínűséget kalkulálnak CDF-re.

Ez utóbbival kapcsolatos véleményét Helmuth Hirsch német reaktorbiztonsági szakértő az alábbiakban fogalmazta meg: „Óvatosan kezeljük az egy baleset egymillió évenként típusú állításokat!”  Bizony: Fukusimában, amennyiben valóban sérült a kettes reaktor konténmentje, illetve a 3-as blokk reaktortartálya, jó eséllyel tervezésen túli baleset (BDBA) követezett be, ami valószínűségének nyilván a „sima” CDF-re kalkulált (vélhetően) legfeljebb 10-5 érték alatt kellett lennie. Mégis megtörtént.

(Mellékszál: a Union of Concerned Scientists szerint, az amerikai nukláeris felügyelet, az NRC terminológiája alapján tervezési baleset (DBA) esetében nem lehetne 125 mSv/h-nál nagyobb sugárzást mérni a telephelyen; mivel ennél többet már mértek,  az NRC kritériumai értelmében a fukusimai baleset BDBA-nak minősül, függetlenül attól, hogy a reaktorból vagy a pihentető medencéből eredeztethető a sugárzás.)

A kérdés persze az, hogy kell-e (és ha igen, meddig) várni egy újabb balesetre?

Ha reaktorévektől, valószínűségektől függetlenül számolunk, akkor érdekes eredményre jutunk. A fukusimai zónasérüléseket egy esetnek véve, Three Mile Islanddel és Csernobillal együtt összesen három ilyen esettel kell számolni, a nukleáris energetika kezdete (1954) óta eltelt 57 év alatt. 57-et pedig 3-mal osztva pedig azt kapjuk, hogy átlagosan 19 évente történt ilyen súlyú esemény. A számítások (pl. 10-5 reaktorév), a kommunikáció („ilyen nem következhet be”) és a valóság (19 év) között láthatóan mély szakadék tátong, ami mindenképp elgondolkodtató. Ha a Fukusimát három esetnek veszem (az 1-2-3 reaktorokban sérült üzemanyag alapján, a pihentető medencékben történteket nem véve figyelembe), akkor öt esetünk van, ami nyilván tovább rontja az átlagot.

Mellékesen, a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (1999-ből származó, tudomásom szerint ma is érvényben lévő) ajánlása szerint a működő reaktoroknál a CDF-re vetített érték 1*10-4, az épülőknél pedig 1*10-5 lehet legfeljebb. Ez a fentiek fényében nem nevezhető túl szigorúnak. Persze a magukra adó nemzeti hatóságoknak és erőműveknek „illik” ennél alacsonyabb értékeket előírni, illetve törekedni annak minél lejjebb szorítására.

(A paksi CDF érték tekintetében nehéz rendet vágni a fellelhető források által közölt adatok között, méghozzá azért, mert sok adat van, ezek összehasonlíthatósága azonban nem mindig tűnik lehetségesnek. Annyi biztosnak tűnik, hogy a 90-es évek közepén az érték kb. 3-5*10-4 volt (ami a NAÜ 1999-es ajánlásánál rosszabb), és a fő összetevője (86%) a szeizmikus kockázat volt. Ezt az értéket a 2000-es évek közepére kb. 5-6*10-5-re (tehát a NAÜ ajánlásánál jobb értékre) sikerült csökkenteni. Frissebb információt nem találtam, ami – számomra – egyértelműen figyelembe vette volna a földrengéseket, legalábbis az atomerőmű honlapján elérhető biztonsági jelentésekben nem találtam kifejezetten erre vonatkozó utalást. Egyéb esetekre vonatkozóan a CDF a fentinél egy nagyságrenddel alacsonyabb, kb. 5*10-6 értékű mind a 4 blokk esetében a 2009-es jelentés szerint.)

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