MŰSZAKI KATONAI KÖZLÖNY a MHTT Műszaki Szakosztály és a ZMNE folyóirata XXI. évfolyam, különszám, 2011.december
ZRÍNYI MIKLÓS NEMZETVÉDELMI EGYETEM VÉDELMI IGAZGATÁS SZAK
A Magyar Tudomány Ünnepe rendezvénysorozat keretében a
„Hallgatók a Tudomány Szolgálatában” Védelmi igazgatás szakos hallgatók I. országos tudományos konferenciája
Ferencz Gábor Az atomerőművekben történt rendkívüli események
Budapest, 2011. november 10.
335
1. Bevezetés Napjainkban egyre többször lát napvilágot, olyan hír, mely szerint az atomerőművek által termelt energiát, valamilyen más lehetőleg természetes energiaforrás /szél, víz/ kiaknázásával kellene pótolni. Ezért aztán egyre több figyelmet fordítanak ezen természetes, nem környezetszennyező energiaforrások alkalmazására, mely figyelmet nagy valószínűséggel felerősíti a közelmúltban, Japánban történt fukusimai-atomreaktor katasztrófája. A számos atomerőművekben történt katasztrófa /pl.: Csernobil/, - mely atomerőművek működésében fellépő üzemzavarnak, vagy valamilyen külső környezeti behatásnak köszönhető – vezérelt dolgozatom megírásában. Több tanulmány rámutatott arra, hogy a nukleáris létesítményekben bekövetkezett esetek többségében az ok nem a létesítményen belülről, hanem külső hatás (földrengés, árvíz stb.) formájában érkezik.1 Dolgozatomon keresztül szeretném bemutatni ezt a napjainkban sokat vitatott – energiaforrásnak a működést, elterjedését, biztonságának alapelveit és néhány mondaton keresztül a 2003-ban Pakson történt üzemzavart. 2. Erőművek Az elektromos áram előállítása többféle módszerrel történhet: - a hőerőművekben különböző anyagok elégetése során nyert hőt, - a vízerőművekben a magasból lezúduló víz energiáját, - a napelemekben a napfényt, a szélgenerátorokban a szél mozgási energiáját, - az atomerőművekben az atommag átalakulása során felszabaduló óriási energiát használják áramtermelésre. Ezek közül a környezetet legkevésbé a vízerőművek, a napelemek és a szélgenerátorok szennyezik, telepítésüket azonban jelentősen korlátozza, hogy csak megfelelő természeti adottságú területen lehet gazdaságosan működtetni ilyen berendezéseket.
1. kép: Energiafélék felhasználása Magyarországon 1960-1997 (www.google/atomeromuvek.kepek.hu) 1
Dr. Hornyacsek, J. 2011. 336
3. Atomerőmű 3.1. A maghasadás Az atommagba zárt energia gyakorlati hasznosításának lehetőségét két német fizikus, Hahn és Strassmann 1938-ban tett felfedezése teremtette meg. Azt észlelték, hogy neutron hatására az urán magja széthasad és ekkor igen sok energia és 2-3 neutron szabadul fel. A neutronok felszabadulása teszi lehetővé, hogy az egyszer megindult folyamat ne álljon meg, hanem tetszés szerinti ideig tovább folytatódjék, ún. láncreakció jöjjön létre. Kiderült, hogy egy gramm uránból egymilliószor annyi energia nyerhető, mint egy gramm szén elégetéséből, tehát egy gramm urán egymillió gramm, azaz egy tonna szenet pótolhat. Ha egy urántömbben széthasad egy atommag, akkor a keletkező neutronok az atommagokat elválasztó légüres térben nem biztos, hogy találkoznak uránmaggal. A maghasadásnál nagy energiájú (gyors) neutronok keletkeznek, amelyek még telitalálat esetén is csak ritkán hasítják szét az uránmagot. Csak a lassú neutronok képesek hasításra, tehát valamilyen módon le kell lassítani őket. Lassító anyagok: - hidrogén: magjának, a protonnak ugyanakkora a tömege, mint a neutroné, így ha a neutron nekiütközik átadja teljes energiáját; hátránya, hogy bizonyos mértékig elnyeli a neutronokat. - grafit és a nehézvíz : rosszabb lassítóképességű, de kevésbé nyeli el a neutronokat. A tudósoknak azonban a legnagyobb gondot az okozta, hogy az urán két izotópból áll, az urán-235-ből és az urán-238-ból. Az előbbi alkalmas a maghasadásra, az utóbbi nem. A természetes uránban a hasadásra alkalmas urán-235 aránya csak 0,7%, ami igen kedvezőtlen arány. A kétféle uránt el lehet különíteni ún. dúsítóművekben, de ezek működtetése igen költséges. Az atomerőműben tehát uránrudakat vízbe (nehézvízbe) helyeznek, ahol a lelassult neutronok megakadnak az uránban, a víz pedig a termelődő hőt el tudja szállítani. Az atomerőmű tulajdonképpen egy kazán, amelyben a hőt nem a szén égése, hanem az urán hasadása termeli. A reaktor hője segítségével előállított gáz vagy gőz turbinát, a turbina pedig áramfejlesztőt hajt.
337
Az atomreaktor az urán hasadásával energiát termel, amelynek elsődleges felhasználása a villamosenergia-termelés. Járművekre helyezve mind Oroszország, mind az USA gyártott atommeghajtású tengeralattjárókat, hajókat. A reaktorok a neutronsugárzást is hasznosíthatják: - fizikai kísérletekhez - sugárbiológiai kísérletekhez - orvosi célra (rákos betegek gyógyítására) - radioaktív izotópok előállításához. A világűrben is használatos az atomreaktor, ahol a mesterséges égitestek áramellátását biztosítják ezzel a módszerrel. Katonai alkalmazásakor pedig meg kell említeni az atombombát, melyet urán-plutónium keverékből állítanak elő reaktorokban. 3.2. Atomerőművek fajtái: - lassító- és hűtőanyaga egyaránt víz (víz-víz rendszerű): az uránt dúsítani kell az természetes 0,7 % arányról 1,5-4 % -ra. -
nyomottvizes erőmű: a hűtővíz a reaktorban nem forr fel, nyomás alatt tartják
-
vízforraló: a víz felforr, így víz-gőz keverék távozik a reaktorból
-
lassító- és hűtőanyaga nehézvíz : ilyenkor a természetes urán a hasadóanyag.
-
lassítóanyaga grafit, hűtőanyaga gáz (szén-dioxid, hélium): itt is lehet természetes uránt használni, ezek a gáz-grafit reaktorok.
-
lassítóanyaga grafit, hűtőanyaga víz: enyhén dúsított urán lehet használni (ilyen az obnyinszki, csernobili atomerőmű)
3.3. Az atomreaktor és szabályozása Az atomreaktor olyan berendezés, amelyben makroszkópikus méretekben szabályozott láncreakciót valósítunk meg. Az atomreaktorok túlnyomó részében a láncreakcióhoz a maghasadás során keletkező gyors (nagy energiájú) neutronok lelassítása szükséges, erre szolgál a moderátor. A maghasadás során felszabaduló energia legnagyobb részét a hasadványmagok viszik el mozgási energia formájában, melyek az üzemanyag többi atomjával ütközve energiájukat elvesztik. Ez az energia hő formájában jelentkezik, amit a hűtőközeg segítségével vezetünk el a reaktorból. A neutronok számának (ezzel a teljesítmény) szabályozására szolgálnak az abszorbens rudak.
338
Az atomerőműbe számos neutronelnyelő anyagból (bór, kadmium stb.) készült rudat helyeznek, melyek a neutronokat elnyelik, így nem alakulhat ki láncreakció. A szabályzórudak kihúzásával el lehet indítani a láncreakciót, majd a neutronsugárzást mérő műszereken megfigyelhető, hogy mikor éri el az erőmű a kívánt teljesítményt. Ekkor a szabályzórudakat kicsit visszaengedik és a maghasadások száma állandósul, a reaktor állandó teljesítményen üzemel. A teljesítmény nem attól függ, hogy hol állnak a szabályzórudak, hanem attól, hogy az állandó szint elérése előtt mennyi ideig nőtt a teljesítmény.
2. kép: Az atomreaktor (www.google/atomeromuvek.kepek.hu)
3.4. Az atomerőművek története A világ első atomerőműve a Moszkva melletti Obnyinszk városkában 1954. július 27-én kezdte meg működését, ezzel új korszak vette kezdetét a villamosenergia termelés történetében. Az obnyinszki erőmű grafit-víz rendszerű volt (ezáltal plutónium termelésére is átállítható) és 5 megawatt villamos teljesítményt ért el.
339
1957-ben indult el az USA-ban az első atomerőmű, mely 60 megawattot szolgáltatott először Pittsburgh városának. Ez nyomottvizes reaktor, mely a mai napig a legbiztonságosabbnak tartott reaktorfajta.
3. kép: Harrisburgi atomerőmű (www.google/atomeromuvek.kepek.hu)
Magyarországon az első reaktor 1959-ben a Kísérleti Fizikai Kutatóintézetben épült, 2 megawatt hőteljesítményű kutatóreaktor volt, csak fizikai kutatások céljait szolgálta. Többször átépítették, teljesítménye jelenleg 10 megawatt, de ma is csak a tudományt szolgálja. 1971-ben helyezték üzembe a Budapesti Műszaki Egyetem oktatóreaktorát, mely jelenleg is működik, teljesítménye 100 kilowatt, oktatási és kutatási célokat szolgál.
4. kép: A Budapesti Műszaki Egyetem oktatóreaktora (www.google/atomeromuvek.kepek.hu)
340
Magyarországon, Pakson 1974-ben kezdték meg az első reaktor építését. Az első blokkban 1982. december 4-én indult be a láncreakció. Az erőmű teljes kiépítése 1988-ban fejeződött be. 4. Az atomerőművek elterjedése Miután 1963-ban üzembe lépett az első, a villamos energiát kereskedelmileg is versenyképes áron termelő reaktor, nagy számban rendeltek meg és helyeztek üzembe atomerőműveket. Mindez alaposan megváltozott a két olajválságot követő gazdasági recesszió miatt: a fejlődés lelassult, sőt sok megrendelt egységet visszamondtak. Az atomipar helyzetét súlyosbította két eset: 1979-ben Harrisburgban (Egyesült Államok) megolvadt a TMI-2 reaktor zónájának egy része, majd 1986-ban bekövetkezett a csernobili atomerőmű súlyos balesete. A TMI-2 balesete "csak" komoly anyagi kárt okozott, és nem járt személyi sérüléssel, mert a biztonsági rendszerek annak ellenére is megvédték a környezetet és a személyzetet, hogy az operátorok több hibát is elkövettek. Ennek ellenére az atomerőművek biztonságát világszerte egyre többen kezdték vitatni. Az ellenzők tábora szélesedett a csernobili katasztrófa után. Ez volt az első olyan nukleáris baleset, amely atomerőműben emberéleteket követelt. Mindkét baleset sok tanulságot hozott, és a biztonsági előírások jelentős szigorítását eredményezte. Az atomerőművek statisztikai adataira később visszatérünk. 5. Üzemzavar, baleset 5.1 INES-skála A köznapi beszédben sokszor nem tesznek különbséget a szokásos (mondjuk így: normál) tevékenység során fellépő környezeti és ezen belüli egészségvédelmi problémák, és a rendkívüli (nevezzük így: üzemzavari) problémák között. A közvéleményt valójában – ez a tapasztalat – a rendkívüli események és ezek következményei érdeklik. A rendkívüli eseményeknél az esemény leírása után lehet annak következményeiről beszélni. Azt, hogy egy repülőgép minden megtett utaskilométerre számítva mennyi szennyező anyagot bocsát ki, hogy milyen a zajterhelés a repülőtér környékén, mekkora területet kell igénybe venni a repülőtér kialakításához, a repülőtérhez vezető utaknak mekkora a környezetet terhelő hatása: mindez kiszámítható. Az azonban, hogy egy légi baleset mivel jár, rengeteg kérdést vet fel. Néhány példa:
341
le tudott szállni vagy lezuhant, utas- vagy teherszállító gép, hányan voltak a fedélzeten, ha lezuhant, hová esett (lakóterület – mondjuk szeptember 11. –, ipari zóna, esetleg atomerőmű) ha összeütközött, mi lett a másik géppel. Éppen ezért addig, míg az atomerőmű okozta környezeti terhelésről adatszerűen lehet beszélni, addig a rendkívüli eseményeknél az események függvényében kell a választ megadni. Az eseményeket a következmények szerint kategorizálják, erre nemzetközileg általánosan elfogadott rendszert használnak. Az eseményskála és értelmezése (INES: International Nuclear Event Scala rövidírése )
5. kép: INES-skála (www.google/atomeromuvek.kepek.hu)
342
Szint, megnevezés
Kritériumok
Példák
A reaktor zónájában lévő anyag nagy részének környezetbe való kibocsátása, beleértve jellemzően a rövid és hosszú 7. Nagyon súlyos baleset
élettartamú radioaktív hasadási termékek keverékét (több Csernobil, tízezer
TBq
jód-131
egyenérték
mennyiségben).
Akut Szovjetunió,
egészségkárosodás lehetősége fennáll. Késői egészségi hatások 1986 nagy területen, feltehetőleg több, mint egy országot érintően. Hosszú távú környezeti következmények. Hasadási termékek kibocsátása a környezetbe (ezer-tízezer TBq
6. Súlyos baleset
jód-131 egyenérték mennyiségben). A helyi balesetelhárítási terv teljes körű alkalmazására nagy valószínűséggel szükség van a súlyos egészségi hatások korlátozása érdekében. Hasadási termékek kibocsátása a környezetbe (száz-ezer TBq Windscale, jód-131 egyenérték mennyiségben). A balesetelhárítási tervek Nagy
5.
Telephelyen
kívüli kockázattal járó baleset
részleges végrehajtása (pl. helyi elzárkóztatás, kitelepítés) Britannia, szükséges
egyes
esetekben
az
egészségi
hatások 1957
valószínűségének csökkentésére. Three A zóna nagy részének súlyos károsodása mechanikus hatások Island, és/vagy megolvadás következtében.
343
1979
Mile USA,
Radioaktivitás környezeti kibocsátása, amely a környezetben a legjobban veszélyeztetett személynél néhány mSv dózist eredményez. Általában nem valószínű, hogy a telephelyen kívül
Saint Laurent, védelmi intézkedésre legyen szükség, kivéve esetleg az 4. Elsősorban Franciaország, élelmiszerek helyi ellenőrzését. létesítményen 1980 belüli hatású A reaktor zónájának károsodása mechanikai hatások és/vagy Tokai Mura, baleset megolvadás következtében. Japán, 1999 A dolgozók sugárterhelése olyan mértékben, ami akut egészségi hatásokkal járhat (1 Sv nagyságrendben) Radioaktivitás környezeti kibocsátása, a megállapított korlátnál nagyobb mértékben, amely a környezetben a legjobban veszélyeztetett
személynél
néhány
tized
mSv
dózist
eredményez. A telephelyen kívüli védelmi intézkedésre nincs szükség. A berendezéshibák vagy üzemviteli zavarok következtében 3.
Súlyos magas sugárszint és/vagy szennyeződés a telephelyen. A
üzemzavar
dolgozóknak a korlátnál nagyobb mértékű sugárterhelése (50 mSv-et meghaladó egyéni dózisok). Üzemzavarok, amelyekben a biztonsági rendszerek egy további hibája baleseti körülményeket teremthetett volna, vagy olyan helyzetek, amelyekben a biztonsági rendszerek nem tudták volna megakadályozni a balesetet, ha bizonyos kiváltó események felléptek volna.
Műszaki üzemzavarok vagy rendellenességek, amelyek ugyan 2. Üzemzavar
közvetlenül vagy azonnal nem befolyásolták az erőmű biztonságát, de a biztonsági intézkedések újraértékeléséhez vezethetnek.
344
Vandellos, Spanyolország, 1989
Működési vagy üzemviteli rendellenességek, amelyek nem járnak kockázattal, de a biztonsági intézkedések hiányosságát jelzik. Ez adódhat berendezéshibából, emberi tévedésből vagy 1. Rendellenesség
eljárásrendi hiányosságból. (Ezeket a rendellenességeket meg kell különböztetni azoktól a helyzetektől, amikor az üzemviteli korlátokat és feltételeket nem sértik meg, és amelyeket a vonatkozó
eljárás
szerint
megfelelően
kezeltek.
Ezek
jellemzően "Skála alattiak".)
5.2 Az atomerőművek biztonságának hat alapelve A negatív visszacsatolások tudatos kihasználása A biztonság legalapvetőbb biztosítékát a fizika adja. Egy jól megtervezett atomerőműben ha a teljesítmény bármi okból emelkedik, akkor fizikai tényezők automatikusan csökkentik a teljesítményt. Az ilyen reaktorokban nukleáris robbanás (megszaladás vagy reaktivitásbaleset) nem fordulhat elő Az egyszeres meghibásodás elve Ha egy rendszert megbízható elemekből áll és egy biztonsági funkció ellátásának elmaradásához egyetlen elem meghibásodása ne legyen elegendő, akkor az a rendszer igen kis valószínűséggel válhat veszélyessé. A diverzitás elve Az egyszeres meghibásodás ellen védett rendszer nem véd a közös okú hibák ellen. A diverzitás elve szerint olyan biztonsági elemeket kell használni, amelyek egyidejűleg azonos ok következtében nem mondanak csődöt. (Hiába van az autón elöl is hátul is fék, ez a fékfolyadék hiánya esetén nem segít.)
345
A mélységi védelem elve A sugárzó anyag és a környezet között több gátnak kell lennie. A gyakorlatban atomerőművek esetében a gátak száma három: a fűtőelemek fala, a primer kör fala és a hermetikus tér (Pakson betonból készült) fala. Az emberi tényező fontossága A kezelői hibák kiküszöbölésére olyan információs rendszert kell létrehozni, ami az embergép kapcsolatot emberközpontúvá teszi (a fontosabb ábra legyen jobban látható, ne kelljen felesleges műveleteket végezni stb.). Ezt az elvet is egyre szélesebb körben alkalmazzák atomerőművekben. A veszélyhelyzetekre való felkészítés is része a lényeges események felismerésének. Erre szolgálnak a szimulátorok. Súlyos balesetek elemzése, esélyének csökkentése Ma az igen valószínűtlen eseménysorozatokat is elemezni kell, és a kockázat – azaz a bekövetkezés valószínűségének és a hatás mértékének szorzata – alapján kategorizálják az eseményeket, hoznak biztonságnövelő intézkedéseket (biztonságjavító átalakítások). 5.3 Ha mégis történik valami… Ha bármilyen okból olyan esemény történik, amely a normálistól eltér, a számítógép értesíti az reaktort irányító operátort, hogy avatkozzon be. Amennyiben ezt nem teszi, vagy az esemény súlyos, a szabályozó rudak automatikusan beesnek az aktív zónába és 12-13 másodperc alatt leállítják a láncreakciót. A szabályozó rudakat elektromágnesek tartják, ha nem kap az elektromágnes áramot, a gravitáció mozgatja a rudakat. A reaktorban maradt radioaktív hasadványok bomlása miatt azonban továbbra is jelentős hő fejlődik, amely az első pillanatokban a névleges teljesítmény 7,5%-át teszi ki, tehát hűtésre a reaktor leállítása után is szükség van. Amennyiben az üzemzavart a hűtőrendszer sérülése jelenti, mindenképp gondoskodni kell kiegészítő, üzemzavari hűtésről, még leállás után is. A hűtés nélkül maradt
346
üzemanyag megolvadása ugyanis a fűtőelemben lévő radioaktív hasadási termékeknek a reaktorból való kikerülését eredményezhetné, ezt pedig mindenképp meg kell akadályozni. Nézzük a legrosszabbat! A primer vízkör fővezetékének törése az atomerőmű lehetséges legsúlyosabb üzemzavara, amelyre a tervezéskor számítottak. (Ennek a balesetnek az előfordulása azonban igen kis valószínűségű, a számítások szerint 100 000 évente egyszer fordulhat elő.) Ilyenkor a zóna hűtésének kiesését még csak tetézi az, hogy a törésnél kiáramló víznek magas a hőmérséklete, a kisebb nyomás miatt azonnal elforr, így erősen radioaktív gőz keletkezik. Természetesen a radioaktív gőz környezetbe jutását feltétlenül el kell kerülni. Erre szolgál az ún. hermetikus tér és a lokalizációs rendszer. A hermetikus tér a reaktor hűtőköreit tartalmazó, 1,5 m vastag betonfallal körülvett épületrész, amely egyrészt a sugárzás elleni biológiai védelemként szolgál, másrészt megakadályozza a gőz kijutását 1,5 bar túlnyomásig (azaz a légköri nyomás 2,5-szereséig). Az ennél nagyobb gőznyomás (vagyis a vasbeton épület károsodásának) megelőzése érdekében alakították ki a lokalizációs rendszert, más néven a gőznyomás-csökkentő rendszert, amely a lokalizációs toronyból és a permetező rendszerből áll. A fő keringtető vezeték törésekor keletkezett gőz a hermetikus tér levegőjével együtt átáramlik a lokalizációs toronyba, ahol vízzel töltött tálcákon áramlik át. Eközben a gőz kondenzálódik, így a hermetikus tér nyomása csökken. A permetező rendszer bóros vizet porlaszt a hermetikus térbe. A víz kondenzálja a gőzt, tovább csökkentve ezzel a hermetikus tér nyomását. A bórsav azért szükséges, mert a víz idővel be tud jutni a reaktorba, ahol a bór neutronelnyelő képessége segít elkerülni a láncreakció újraindulását. (Nyugat-Európában más rendszereket használnak, a paksi ezekkel biztonság szempontjából egyenértékű.) Primer köri csőtörés esetén az aktív zóna hűtését a zóna üzemzavari hűtőrendszer látja el. A biztonsági rendszerek többsége villamos energiát igényel, így felmerül a kérdés, hogy mi történik a villamos energia ellátás kiesésekor. Minden reaktorblokkhoz 3 dízelgenerátort építettek, melyek súlyos üzemzavarok esetén automatikusan indulnak el biztosítva a fontos fogyasztók áramellátását.
347
6. A paksi üzemzavar A paksi atomerőműben 2003. április 10-én súlyos üzemzavar történt, harminc fűtőelemkazetta megsérült. Az esemény INES szerinti besorolása 3. Előzmények Az erőmű korábbi üzeme során a gőzfejlesztőkben olyan karbantartási munkákat végeztek, amelyek a személyzet megengedett, de jelentős sugárterhelésével jártak. E terhelés csökkentésére végezték a gőzfejlesztők dekontaminálását (sugárzó anyagoktól való mentesítését). A dekontaminálás káros mellékhatásaként vassók kerülnek a primer körbe, ezek egy része a fűtőelemeken rakodik le. Lerakódásokat figyeltek meg három blokk esetében, a negyedik blokkon ezért dekontaminálást már nem végeztek. A lerakódás nagy bajt nem okozott, de egyes kazetták hidraulikai ellenállása megnőtt, ezért az egyenlőtlenségek növekedését egyes esetekben csak a reaktorok teljesítményének csökkentésével lehetett elkerülni. A további üzemviteli korlátozások elkerülésére a lerakódásokat meg kellett szüntetni. Ehhez hasonló jelenséget már tapasztaltak más atomerőműben is. Ott a lerakódások kevesebb kazettán jelentkeztek, ezért a problémát a szennyezett kazetták üzemen kívül helyezésével oldották meg. Pakson takarékosabb megoldást választottak: a kazetták megtisztítását. A tisztítóberendezés tervezésével, gyártásával és üzemeltetésével egy külföldi céget bíztak meg. Az első berendezés hét kazetta tisztítására volt alkalmas, arra is csak jelentős hűlési idő (egy év) után. Ez a berendezés elkészült és üzembiztosan működött, azonban ezzel nem lehetett a feladatot időben végrehajtani, ezért egy nagyobb teljesítményű gépet rendeltek ugyanattól a cégtől. Az új berendezés harminc kazetta egyidejű tisztítását tette lehetővé, ráadásul a reaktorból frissen kiemelt kazetták tisztítására is alkalmas volt. A berendezéssel próbaképpen megtisztítottak kétszer harminc, hosszabb ideje pihent kazettát. Nem tapasztaltak rendellenességet. Ezután, az erőmű 2-es blokkjának 2003. március 29-i leállítását
követően,
megtisztítottak
háromszor
harminc
frissen
kiégett
kazettát.
Rendellenességet most sem tapasztaltak. Április 10-én került sor a hatodik tisztítási műveletre. Ekkor lépett fel a súlyos üzemzavar.
348
A bajt a remanens (maradék) hő okozta A kazetták sérülését azok túlmelegedése okozta. Amint már szó volt róla, a keletkező energia zömét a hasadási termékek kinetikus energiája adja, de az energia egy része a hasadványok bomlása során szabadul fel. Ha a reaktort leállítjuk, akkor a hő 5-6%-a tovább termelődik. Ez a hőtermelés természetesen eleinte gyorsan csökken, két hét alatt körülbelül huszadára. Egykét hete leállított reaktor kazettái tehát még igen jelentős hőt termelnek. Április 10-én a tisztítótartályban elhelyezett kazetták hőtermelése mintegy 240 kW volt, e teljesítmény a mintegy 6 m3 térfogatú tartályban a kazetták jelentős felmelegedését okozta, mert a hűtés nem volt megfelelő, a technológiai utasítás hiányos volt. Mintegy négy óra elteltével radioaktív nemesgázok jelenlétét észlelték a szellőzőrendszerben. Ekkor elrendelték a tisztítótartály fedelének leemelését. A nyitás csak részlegesen sikerült, de a kazetták hűtése innentől kezdve már biztosítva volt. A fedelet csak hat nappal később sikerült leemelni, ekkor lehetett a kazetták sérülésének mértékéről képet kapni, ekkor minősítették az eseményt INES 3-nak. A kazetták az elégtelen hűtés miatt felmelegedtek, és így felső részük gőztérbe került a víz elforrása miatt. Emiatt valamivel több mint két óra elteltével elegendően magas hőmérséklet alakult ki ahhoz, hogy a fűtőelemek és a kazetták burkolata rideggé váljon. A tisztítótartályt ugyan ki kellett nyitni, de ez a károkat növelte. Nem sérült meg senki, nem a reaktorban történt az üzemzavar Az erőmű dolgozói közül nem sérült meg senki, sőt az érintett dolgozók által kapott dózis egyikük esetében sem haladta meg az egészségi korlátot. Az üzemzavar nem a reaktorban történt, tehát a reaktor nem sérülhetett meg. A következmények felszámolása, azaz a sérült kazetták eltávolítása és a szennyezett felületek dekontaminálása után az érintett blokkot újra lehet indítani. Nem volt számottevő kibocsátás Az üzemzavar következtében az erőmű környezetébe radioaktív anyagok (elsősorban nemesgázok) kerültek, ezek együttes mennyisége nem érte el az éves kibocsátási korlátot. E kibocsátás nem károsította a környezetet, mert a környezetben tartózkodó személyek legrosszabb esetben is csak annyi többletdózist kaptak, amennyi félórányi természetes háttérsugárzás következtében éri őket. 349
Jelentős az anyagi kár A kár alapvetően három részre bontható. A kazetták sérülése további hasznosításukat nyilvánvalóan lehetetlenné teszi. A helyreállítás költségét nehéz pontosan megbecsülni, de néhány száz millió forintról van szó, feltehetőleg e költségek egymilliárd forint alatt lesznek. A legnagyobb költséget a kiesett termelés jelenti, mivel minden egyes kiesett nap ötven millió forint veszteséget jelent. A paksi üzemzavar tanulságai Az egyik legfontosabb tanulság az, hogy a leállított reaktor – mivel a különféle védelmi eszközöket működő reaktorokra tervezték – veszélyesebb a működőnél. A rendelkezésre álló biztonsági eszközök leállított reaktor esetében korlátozottak. Ilyenkor ugyanis szükségszerű a fűtőelemek mozgatása, ami egyrészt emberi jelenlétet tételez fel – ami mindig hibaforrástöbbletet jelent – másrészt a védőgátak (primer kör fala, hermetikus tér fala) nyitva vannak. Egynél több esemény egyidejű bekövetkezése okozta az üzemzavart. A tisztítótartály tervezésének, megépítésének módja ugyan erősen kifogásolható, de amint láttuk, három esetben a rendszer jól működött éles helyzetben is. Az üzemzavarhoz az is kellett, hogy a technológiai előírás hiányos legyen. Fontos tehát a lehetséges összes esemény számbavétele, következményeinek meghatározása, tehát a biztonsági elemzések korrekt és széles körű elemzése és végrehajtása. Minden új berendezést alaposan elemezni kell a biztonság szempontjából, még akkor is, ha azt nem sorolták a legfontosabbak közé. Az atomerőművek biztonságának témakörében említett elvek következetes betartása esetén az üzemzavar elkerülhető lett volna. A tisztítótartály nem felelt meg az egyszeres meghibásodás elvének, a diverzitás elve egyáltalán fel sem merült. A mélységi védelem elve a leállított reaktoron végzett műveletek esetében szükségszerűen sérül, hiszen a fűtőelemek cseréjéhez a primer kört mindenképpen meg kell nyitni. Az emberi tényező szerepe sem elhanyagolható, a műveletet végzők nem voltak tisztában a várakozási idő hosszának jelentőségével. Végül meg kell említeni, hogy elég sok túlzó helyzetértékelés ijesztgette a közvéleményt. Ez sajnos elkerülhetetlennek tűnik a korábbi nukleáris problémák tapasztalatai alapján. A korrekt tájékoztatás hiányának következményeit a csernobili baleset óta minden érintettnek meg kellett (volna) tanulnia.
350
Irodalomjegyzék www.wikipedia.hu www.atomenergia.lap.hu www.google/atomeromuvek.kepek.hu Andics István -10 éves a Paksi Atomerőmű, 1992, Paksi Atomerőmű Rt. Erich Überlecker – Mi micsoda?, Atomenergia könyv, 1999, Tesslof és Babilon Kiadó Kft. Dr. Hornyacsek Júlia: FÖLDRENGÉS! FEL VAGYUNK KÉSZÜLVE? A lakosság földrengés során való védelmére való felkészülés hazánkban a kárterület és a mentési rendszer tükrében Hadmérnök VI. évfolyam 1. szám 2011. március. pp. 276-295 ISSN 1788-1919
351
