Csernobil, Paks, Fukushima

 

Csernobil, 1986.

Fukushima, 2011.

Közeledik a csernobili nukleáris katasztrófa 25. évfordulója, és alig egy hónappal vagyunk túl a Japánt sújtó hatalmas földrengés és szökőár következményeként fellépő súlyos üzemzavaron. Ez utóbbi kapcsán szervezett az Energetikai Szakkolégium és az Eötvös Lóránd Fizikai társaság közös szakmai rendezvényt A Fukushimai Atomerőmű balesete és hatásai címmel. Az előadást Dr. Aszódi Attila, a BME Nukleáris Technikai Intézetének igazgatója tartotta a Műegyetem F29-es előadótermében, ahol kb. 35 éve jártam utoljára.
VEIKI-s koromban az Atomenergetikai Divízión dolgozó kollégák mindig tájékoztatták a többi szakterület munkatársait a balesetek okairól, hátteréről. Így kaptunk kimerítő tájékoztatást a csernobili balesetről, a paksi 2-es blokk fűtőanyag-tisztító tartályában 2003-ban bekövetkezett üzemzavarról, valamint másfél évvel később a sikeres kármentesítési projektről. Idén már nem VEIKI-s keretek között dolgozva nem számíthattunk rájuk (illetve biztos vagyok benne, hogy ha megkértük volna őket, megosztották volna velünk a sajtóhíreknél mélyebb szakmai információkat), ezért kapóra jött ez a rendezvény.
A nukleáris fűtőanyag fura egy jószág. A "kiégése" során keletkező instabil bomlástermékek miatt a láncreakció leállítása után is marad hőtermelés, ami kb. 3 órával a leállítás után még 1% körül van, ezért leállított láncreakció mellett is folyamatos hűtésre szorul, sőt, a kiégett fűtőelemek is évekig folyamatos hűtésre szorulnak. A fűtőelem nem oltható el, mint egy parázsló fadarab. A címben felsorolt mindhárom baleset hűtési problémákra vezethető vissza.
Paradox módon Csernobilban pont egy olyan kísérlet vezetett el az emberiség történetének legsúlyosabb nukleáris balesetéhez, amely még biztonságosabb üzemzavari hűtést biztosított volna a reaktornak. Az atomerőművek legrettegettebb állapota a teljes black-out, amikor nemcsak leszakadnak a villamos hálózatról, de a tartalék diesel-generátorok sem üzemképesek, ezért nincs, ami a hűtőrendszer szivattyúinak elektromos energiát szolgáltasson. Az orosz szakemberek az erőmű 4-es blokkján azt vizsgálták, hogy teljes black-out után a turbina-generátor egység kinetikus energiája meddig képes a zóna hűtéséhez szükséges villamos energiát szolgáltatni. A kísérletekhez a reaktort olyan alacsony teljesítményen kellett üzemeltetni, amikor annak működése már nagyon instabil, nagyon nehezen szabályozható, ezért a reaktorvédelmi rendszer nem is engedte volna meg ezt az üzemállapotot. A kísérlet vezetője utasítást adott a védelmi rendszer bénítására. A zóna hőmérséklete kiegyenlítetlenné vált, egyes helyeken súlyos túlmelegedés lépett fel, a teljesítmény ugrásszerűen megemelkedett, a fűtőanyag-cellák deformációja miatt a szabályozó rudakat nem lehetett leengedni. Ez az állapot először gőzrobbanáshoz, majd hidrogénrobbanáshoz vezetett. A moderátorként szolgáló több tonnányi grafit több ezer fokon égett, mely magasan a sztratoszférába szórta a radioaktiv anyagokat. A baleset a nemzetőközi nukleáris baleseti skálán (INES) a legsúlyosabb, 7-es minősítést kapta, közvetlen sugárbetegségben kb. ötvenen, későbbi daganatos betegségben több ezren haltak meg, több mint százezer embert kellett kitelepíteni.
A paksi üzemzavar 2003. április 10-én (aznap pont Pakson voltam), furcsa mód nem üzemi körülmények között, sőt nem is az eredeti technológiához tartozó munkamenet kapcsán következett be. A paksi szakemberek változtattak a primer víz kémiai összetételén, melynek nyomán a fűtőanyag-cellákon a hőátadást nehezítő lerakódások keletkeztek. Ezeket a lerakódásokat a reaktor karbantartása során a még ki nem égett fűtőelemekről erre a célra tervezett mosótartályban távolították el. Az üzemzavar akkor következett be, amikor a mosási folyamat végén a tartályban a hűtővizet egy kisebb teljesítményű búvárszivattyú keringette. A tartályban a víz áramlása nem volt egyenletes, egyes helyeken gőzképződés lépett fel, a fűtőelemek szárazra kerültek és megrepedtek. A nyomáskiegyenlítő szelepen keresztül a gőzzel együtt radioaktív nemesgázok is távoztak. A dozimetriai riasztáskor a tartályt üzemeltető német és francia szakemberek úgy szaladtak, mint a nyulak. A tartály fedelét egy daruval kinyitották, a tartálynak helyet adó szervizmedence vize a tartályba áramlott, így a hirtelen lehűtéssel az üzemanyag-pálcák tovább törtek, és további radioaktív kiáramlás történt. A kárelhárítás orosz szakemberek segítségével másfél évig tartott, a munkákat kormánybiztosi minőségben szintén Aszódi Attila felügyelte. A balesetet INES-3 fokozatúnak minősítették.
Japánt 2011. március 11-én történelmének legnagyobb földrengése és ennek következményként kialakult legnagyobb szökőárja érte. A Japán nyugati partján, nem messze a földrengés epicentrumától lévő Fukushima 1-es erőmű hat blokkja közül három volt üzemben a természeti katasztrófa ideje alatt. Az erőművet 4,5 g vízszintes irányú gyorsulásra és 4,2 m magas szökőárra méretezték: a vízkivételi mű 5,7 m magasan, a diesel-generátorok 12-13 m-rel a tenger szintje felett voltak. Ezzel szemben a vízszintes gyorsulás értéke meghaladta az 5,5 g-t, a cunami pedig a 14-15 m-t. Előbbit kibírta az erőmű, a reaktorvédelem rendben leállította a blokkokat és rendben beindultak az áramfejlesztők, de az egy óra múlva megérkezett árhullám mindent elsöpört. A japán szakemberek mindent megtettek, hogy fenntartsák a reaktor hűtését, és miközben a containmentben folyamatosan nőtt a nyomás, addig vártak a lefúvatással, vagyis a gőz szabadba jutattásával, míg ki nem telepítettek a környékről mintegy százezer embert. A hidrogén-robbanást és a zónaolvadáshoz közeli állapotot így sem tudták elkerülni az üzemelő blokkoknál, sőt még az álló 4-es blokk pihentető medencéjénél sem. Bár ez a baleset is INES-7-es minősítést kapott, a kibocsátás mértéke a csernobilinek kb. az ezredrésze, senki sem halt meg. Ez azért fontos, mert a természeti katasztrófában kb. 27 000-en veszítették életüket. és a Japánt ért teljes anyagi kár 200-300 milliárd dollár, ennek a fukushimai kár csak a huszadát teszi ki.
Az előadáson természetesen megjelent a Greenpeace is, két fiatal aktivistájuk egy-egy táblával vonult ki a pulpitusra. Az egyik táblán ez volt: Nincs biztonságos atomerőmű, a másikon meg ez: Bűnös és bíró egy személyben (itt gondolom Aszódira gondoltak). Elég durván távolították el őket. Az előadó azzal érvelt, hogy miközben évente ezren halnak meg közúti balesetben és nyolcezren a dohányzás következményeként, az atomerőműveket tudatos determinisztikus és valószínűségi kockázatelemzések alapján tervezik. Fukushima miatt Angela Merkel leállítatta Németország hét atomerőművét, közben Rostock mellett az autópályán nyolcan haltak meg azért, mert - sebességkorlátozás nem lévén - 200 km/h-val rohantak bele egy tartálykocsiba a hirtelen támadt porviharban.
Tehát itt is a legfontosabb: a társadalmilag és gazdaságilag elfogadható kockázat mértékének megállapítása az élet minden területén.