Kutatási eredmények Transzfer Iroda
1986. április 26-án a történelem legsúlyosabb nukleáris balesete történt a csernobili atomerőmű 4. reaktorában, Kijev közelében (Ukrajna). Huszonöt évvel később 2011. március 11-én következett be a második ilyen jellegű katasztrófa, ezúttal Japán északkeleti partján, a fukusimai reaktorokban. Végül a két balesetet ugyanazok okozták: a reaktor áramkimaradásából eredő komplikációk. Noha az üzemszünet okai és időtartama teljesen különbözött egymástól, végül mindkettő a reaktormag megolvadásához vezetett.
„Szarkofágnak” nevezett betonszerkezet, amelynek célja az anyag tárolása
a csernobili reaktor radioaktív magja./Carl Montgomery.
Paradoxnak tűnhet, de a létező atomreaktor-tervek többségéhez külső áramellátásra van szükség a vezérlő helyiség működésének és a nagy hidraulikus szivattyúknak, amelyek keringetik azt a vizet, amellyel a reaktor által termelt hőt kivonják. És bár normál üzemmódban a reaktor által termelt villamos energiát használják fel, kikapcsolásakor elengedhetetlen a külső táplálás.
Fukushimában a valaha volt legnagyobb japán földrengés (és 1900 óta a világon a legerőszakosabb a világon, mivel a modern rendszereket 1900 óta regisztrálták) 2011. március 11-én megsemmisítette a villanyvezetékeket a térségben. a külső áramellátást és az atomreaktorokat automatikusan leállították, a földrengésbiztonsági protokoll betartásával.
A nukleáris reaktor leállítása az üzemanyag maghasadásos láncreakciójának leállítását jelenti, de a gáz- vagy széntűzzel ellentétben lehetetlen rövid idő alatt nullára csökkenteni a hőtermelést a reaktorban, mivel a A reaktor erősen radioaktív és kikapcsolásuk után napokon keresztül tovább termeli a hőt, a bekapcsolt reaktor hőjének 7% -áig.
Fukushimában a sürgősségi dízelgenerátorok folyamatosan működtették a hűtőrendszert, amíg egy órával a földrengés után elérkezett az azt követő szökőár több mint 50 méteres hulláma. A tervezési hibák miatt a komplexum kritikus területeit elárasztották, és a reaktor irányítása teljesen elveszett. A dízelgenerátorok abbahagyták működésüket, és a hűtés hiánya a négy reaktor közül három magjának részleges megolvadását, hidrogén-robbanásokat és radioaktivitási szivárgásokat okozott. A balesetet a maximális súlyosságnak, a nukleáris balesetek skálájának 7. szintjébe sorolták.
Súlyos emberi kudarcok
Harminc évvel később a területen a radioaktivitás továbbra is meghaladja az engedélyezett szintet./D. Markosian.
A csernobili balesetet szintén 7-es besorolásúnak értékelték, de a következmények sokkal pusztítóbbak voltak, mint a fukusimai, mert a reaktor kialakítása más volt. Ebben az esetben a balesetet nem természeti katasztrófa okozta, hanem rendkívül súlyos emberi kudarcok, amelyek között meg kell említenünk a csernobili reaktorok tervezésének nagyon súlyos hiányosságait, amelyek beindítását soha nem engedélyezték volna az európai, ill. Amerikai szabványok.
Csernobil mérnökei tudták, hogy áramkimaradás esetén a dízelgenerátorok bekapcsolása után csaknem egy percbe telik a teljes teljesítmény elérése. Emiatt, és annak nyolc évvel ezelőtti első üzembe helyezése óta megpróbálták megerősíteni, hogy meghibásodás vagy áramellátás hiánya esetén a csernobili erőmű turbináinak mechanikai tehetetlensége elegendő lehet-e a víz megtartásához abban a percben keringő hűtőben.
Ennek a hipotézisnek a tesztelésére egy konkrét vizsgálati tervet készítettek, amelyet az erőmű igazgatója jóváhagyott, de például a reaktortervezőkkel nem egyeztettek. A reaktor névleges teljesítménye 3200 MW volt. A vizsgálat elvégzéséhez kb. 700 MW-ra kellett csökkenteni a teljesítményt, és a maximális sebességgel működő gőzturbinával zárni a gőz áramlását a turbinához.
A kísérletet a nappali műszakban kellett elvégezni, 1986. április 25-én, és ennek a műszaknak a vége előtt kellett befejeznie. A dolgozókat utasították a próbaüzem végrehajtására. A csernobili üzemen kívüli áramellátás különböző eseményei miatt a kijevi villamoshálózat vezérlőjének engedélye a reaktor teljesítményének csökkentésére csak 11: 04-kor érkezett meg.
A 700 MW-ot április 26-án 12: 05-kor érte el az éjszakai műszak dolgozóival, akiket nem kaptak teljes útmutatást a teszt részleteiről. Így abban az időben senki sem vette észre, hogy a tervezett tervtől való késedelem és eltérés miatt xenon-mérgezés történt a reaktorban. A xenon hasadási termék a nukleáris reaktorokban, amely - különösen kis teljesítmény mellett - felhalmozódik, elnyeli a neutronokat és csökkenti a hasadás sebességét a reaktorban.
Nem biztonságos reaktor kis teljesítmény mellett
Pripyat sugárzásveszélyre figyelmeztető poszter./D. Markosian.
Ez azt eredményezte, hogy a teljesítmény a vártnál jóval nagyobb mértékben, körülbelül 30 MW-ra esett vissza, ami nem volt elegendő a teszt céljaira. Intuitív módon furcsának tűnhet, de ezekben az alacsony teljesítményű körülmények között a csernobili reaktor rendkívül instabillá vált, és a szokásos vezérlő és biztonsági mechanizmusok alig voltak hatékonyak. Gondoljunk például arra, hogy sokkal nehezebb irányítani a kerékpárt, ha túl lassan haladunk.
Az az éjszaka a reaktor működési rendjének irányításáért felelős személy, Leonyid Toptunov fiatal mérnök volt, aki nem sok tapasztalattal rendelkezett. Az ezt követő események fejlődése technikailag összetett. Toptunov nem tudott mindent megmagyarázni, mert az elsők között halt meg. Nem csak azt tudjuk, hogy nem sikerült stabilizálnia a reaktort, de a stabilizálásához tett lépések valószínűleg tovább rontották a helyzetet. Egy ponton hirtelen megnőtt a teljesítmény, a műszerek utolsó leolvasása, mielőtt leálltak volna, elérte a 33 000 MW-ot, ami a várt maximális érték tízszerese.