A pályamű a SOMOS Alapítvány támogatásával készült
A REAKTORCSARNOKI SZELLŐZTETÉS HATÁSA SÚLYOS ATOMERŐMŰI BALESETNÉL Deme Sándor1, Pázmándi Tamás1, C. Szabó István2, Szántó Péter1 1MTA
Energiatudományi Kutatóközpont, Budapest 2MVM Paksi Atomerőmű Zrt. Paks
40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, 2015. április 21-23.
MIÉRT FOGLALKOZUNK A KÉRDÉSSEL? Súlyos balesetre vonatkozóan még nem készült számítás a reaktorcsarnok szellőztetésének hatásáról.
MIÉRT A REAKTORCSARNOKKAL FOGLALKOZUNK? A súlyosan szennyezett hermetikus tér szivárgása döntően a reaktorcsarnok felé történik.
MILYEN ESETET VIZSGÁLUNK? • A baleset zónaolvadással jár. • Nincs hermetikus tér sérülés.
• Nincs feszültségkiesés, a szellőztető rendszerek üzemképesek. (1 db TN01 szellőztető rendszer teljesítményigénye ~100 kW)
AZ ESEMÉNYLÁNC (NUBIKI ADATOK) • 0. perc. 200%-os csőtörés. A zóna üzemzavari hűtőrendszer (ZÜHR) és a sprinklerek nem működnek. • 20. perc. A résaktivitás megjelenik a hermetikus térben.
• 31. perc. A zónaolvadás kezdete. • 90. perc. Egy kisnyomású zóna üzemzavari hűtőrendszer indul.
A jódaktivitás a reaktorcsarnok légtérében, falán és a környezetben és ezek összege a zónakészlet hányadában 7,0E-05
összesen
Kikerülési hányadc
6,0E-05 5,0E-05
légtérben
4,0E-05 3,0E-05 2,0E-05
falon
1,0E-05
környezetben
0,0E+00 0
5
10
Idő (h)
15
20
25
SZELLŐZTETÉS • A csarnokban teljes szennyezőanyag elkeveredés van. • A reaktorcsarnok térfogata 160 000 m3. • Az elszívás 1 vagy 2 db, egyenként 40 000 m3/h szívóteljesítményű TN01 rendszerrel történik. • A TN01 rendszer aeroszol és jódszűrőinek hatásfoka egyaránt 99,9%. • A szellőztetés nélküli, szűretlen kibocsátás magassága 40 m, a szűrt levegő kibocsátási magassága 120 m.
Szellőztetés nélkül
Szűrőn át történő szellőztetéssel
A nemesgázok kikerülési hányada 0, 1 vagy 2 TN01 rendszer üzeme esetén 1,8E-02 teljes 0, 1, 2
Kikerülési hányad o
1,6E-02 1,4E-02
légtér 0
körny. 2
1,2E-02
körny. 1
1,0E-02 8,0E-03 6,0E-03
légtér 1
4,0E-03
körny. 0
légtér 2
2,0E-03 0,0E+00 0
2
4
6
8
10
12 14 Idő (h)
16
18
20
22
24
A jód kikerülési hányada 0, 1 vagy 2 TN01 rendszer üzeme esetén 7,0E-05
teljes 0, 1, 2
Kikerülési hányad o
6,0E-05
környezet 2
környezet 1
5,0E-05 4,0E-05
légtér 0
3,0E-05 fal 0
2,0E-05
légtér 1 légtér 2
1,0E-05
környezet 0 fal 1 fal 2
0,0E+00 0
5
10
15 Idő (h)
20
25
Az aeroszol jód falra és a légtérbe kerülésének relatív hányada (0 - nincs szellőztetés) Relatív kikerülési hányad o
1 fal 1/fal 0
0,1
fal 2/fal 0 légtér 1/légtér 0
0,01 légtér 2/légtér 0
0,001 0
5
10
15 Idő (h)
20
25
BÍRJA-E A SZŰRŐ A RAJTA LÉVŐ AKTIVITÁS OKOZTA HŐFEJLŐDÉST? Konzervatív feltételezésekkel (csak 1 db TN01, nincs bomlás) a hőfejlődés mintegy 360 W. Ha a légforgalom 40 000 m3/h, a levegő hőmérsékletének emelkedése 0,03C.
A jód környezeti kikerülési hányada elszívás nélkül, valamint 1, illetve 2 darab TN01 üzeme esetén. A TN01-nél a szűrési hatásfok 99,9%. 1,0E-06
Kiker. hányad/h x 0
1,0E-07
0 db TN1
1,0E-08 1,0E-09
1 db TN01
1,0E-10 1,0E-11
2 db TN01
1,0E-12 1,0E-13 1,0E-14 0
2
4
6
8
10
12 14 Idő (h)
16
18
20
22
24
A jód relatív környezeti kikerülési hányada az elszívás nélkül esethez viszonyítva 1, illetve 2 darab TN01 üzeme esetén. Relatív kikerülési hányad
0,1
körny. 2/körny. 0
0,01 körny. 1/körny. 0
0,001 0
2
4
6
8
10
12 Idő (h)
14
16
18
20
22
24
Aktivitás konc. időintegrál (Bq·s/m3)
Aktivitáskoncentráció időintegrál 11015 Bq aeroszol, D Pasquill-kategória és 10 m-en 5 m/s-os szél, száraz idő 1,0E+11
1,0E+10
40 m.
1,0E+09
120 m
1,0E+08 0
0,5
1
1,5 Távolság (km)
2
2,5
3
NAÜ AJÁNLÁS AZ ÁLTALÁNOS VESZÉLYHELYZETRE
A lakosságra vonatkozó általános veszélyhelyzet akkor jön létre, ha a talajfelszín szennyezettségből eredő gamma-sugárzás H*(10) dózisteljesítménye eléri az 1 mSv/h értéket.
A környezeti gamma-sugárzás dózisteljesítménye száraz és esős időben szűrt szellőztetés esetén
Dózisteljesítmény (Gy/h)
4,0E-05
3,0E-05 eső összeg
2,0E-05 eső felületi
1,0E-05
térfogati
száraz összeg
száraz felületi
0,0E+00 0
5
10
15 Idő (h)
20
25
Összefoglalás 1. Módszert dolgoztunk ki a reaktorcsarnoki szellőztetés hatásának számítására súlyos atomerőműi balesetnél és azzal egy mintaszámítást végeztünk egy súlyos, zónaolvadással járó baleseti helyzetre. 2. A számítások eredményeként megállapítottuk, hogy a szellőztetés révén a reaktorcsarnok légtér- és falaktivitása egy, a környezeti sugárterhelés mintegy két nagyságrenddel csökkenthető. Ezek alapján fontos feladat a szellőztetés biztosítása súlyos balesetnél! 3. A szellőztetés eredményeként a vizsgált súlyos balesetnél nem jön létre általános környezeti veszélyhelyzet.
Köszönöm a figyelmet!
TN01 baleseti szerepe 9.5.1.1. A TN01 rendszer csappantyún keresztül a TN13 rendszerrel összeköttetésben áll. A reaktorcsarnok esetleges radioaktív elszennyezése esetén a TN13 rendszer szívó légcsatornáin keresztül a csappantyú nyitásával a reaktorcsarnok jód- és aeroszol szűrt elszívása biztosított. 15.4. A TN01-TN13 átkötéssel megvalósult csarnoki szűrt szellőzés súlyos baleseti folyamatokban valószínűleg hatástalan, azt a számításokban nem lehet figyelembe venni.
