Prikazi cijelu temu
15.03.2011 11:51
15.03.2011 11:51
Predmet:Re: Zemljotres u Japanu
PROFESORI s FER-a, Davor Grgić i Zdenko Šimić potpisnici su priopćenja Hrvatskog nuklearnog društav objavljenog na njihovim stranicama. Kažu kako je priopćenje sastavljeno s ciljem potpomaganja kompletnijeg informiranja javnosti vezano za nesreću u japanskim nuklearkama nakon nedavnog potresa i tsunamija. Njihovo priopćenje prenosimo u cijelosti:
"Nakon petka 11. ožujka Japan proživljava katastrofu izazvanu potresom magnitude 8,9 i posljedičnim jednako prevelikim tsunamijem. Za sada u psihološkom smislu ukupni užas povećan je i havarijama koje se događaju u tri nuklearna reaktora.
Japan kao jedna od najrazvijenijih zemalja ima u pogonu 55 reaktora koji zadovoljavaju oko trećinu potreba za električnom energijom i plan da to u narednih 6 godina poveća na 40%. Svi ti reaktori su građeni tako da izdrže potrese na razini koja je blizu potresa koji se nedavno dogodio i to je dokazano uspješnom obustavom nuklearne reakcije u svim reaktorima koji su radili. Nekoliko reaktora ima probleme vezane za odvođenje tzv. ostatne topline nakon tsunamija koji je bio dvostruko veći od dizajnom predviđenoga. Tako preveliki tsunami je onesposobio sve izvore električne energije u tri elektrane na istočnoj obali. Scenarij potpunog gubitka napajanja električnom energijom se uvijek analizira i planira u svim nuklearnim elektranama. Međutim, sigurnost reaktora je planirano osigurana samo ako se rezervno napajanje električnom energijom može povratiti u roku od nekoliko sati.
Nužno je osigurati hlađenje
Nakon obustavljanja lančane reakcije i dalje je nužno osiguravati hlađenje jezgre nuklearnog reaktora zato što se u njoj tijekom rada stvaraju tzv. fisijski produkti (tj. radioaktivni elementi kao rezultat fisije uranija i plutonija). Radioaktivnost za posljedicu ima stvaranje topline koja povećava temperaturu ukoliko se ne jezgra ne hladi. Nakon obustave nuklearne reakcije radioaktivnim raspadom se stvara oko 6 % nominalne toplinske snage. Prvih nekoliko dana ta se snaga eksponencijalno smanjuje i nakon tri dana je pada ispod 0,5 % (konkretno to je sada oko 5 MWt u reaktoru 1 nuklearke Fukushima I Daiichi).
Tri su nuklearna reaktora elektrane Fukushima I Daiichi (240 km sjeverno od Tokija, snage 4.700 MWe) posebno teško pogođena nestankom električne energije i gubitkom hlađenja. Ta elektrana ima ukupno 8 reaktora, od kojih su dva još u izgradnji, a ostala tri su bila izvan pogona na redovitom održavanju i prema tome ne predstavljaju opasnost.
Neki od reaktora na druge dvije ugrožene elektrane, Fukushima II Daini (10,5 km južno od Daiichi, snage 4.400 MWe) i Onogawa (100 km sjeverno od Daiichi, snage 2.274 MWe), u blizini epicentra potresa i na putu tsunamiju, imali su probleme koji su stabilizirani te više nema opasnosti od ispuštanja radioaktivnosti.
Što se točno dogodilo u Fukushimi?
Za razumijevanje problema u reaktorima nuklearke Fukushima I važno je znati što se tamo dogodilo? Nakon uspješne obustave ti se reaktori nisu dovoljno hladili i ostatna toplina reaktorske jezgre je toliko zagrijala plašt nuklearnog goriva da je cirkonij počeo reagirati s vodom i u reakciji koja oslobađa dodatnu toplinu proizvoditi vodik. Da bi se sačuvao integritet reaktorske posude i zaštitnog kontejnmenta (kruškoliki metalni oklop oko reaktora) mora se ograničavati tlak, a bez odvođenja topline iz reaktora to se može napraviti samo ispuštanjem vodene pare prvo iz reaktorske posude a zatim i izvan kontejnmenta. Međutim, ta vodena para sa sobom nosi radioaktivnost i vodik. Vodik je zapaljiv i eksplozivan u uvjetima izvan kontejnmenta tako da je upravo to uzrok ekplozija koje su raznijele gornje dijelove reaktorskih zgrada – najprije u reaktoru 1 (460 MWe) u subotu i potom u reaktoru 3 (784 MWe) u ponedjeljak, a danas (utorak) to se vjerojatno dogodilo i u reaktoru 2 (784 MWe) iako su poduzete dodatne aktivnosti da se spriječi nakupljanje vodika u gornjem dijelu zgrade (moguće je da se radi o popuštanju uslijed prevelikog tlaka). Ovdje je iznimno važno da te eksplozije nisu u reaktorima 1 i 3 oštetile kontejnment i da je ispuštanje radioaktivnosti ograničeno po iznosu i kontrolirano po trajanju. Curenjem i kontroliranim ispuštanjem u okoliš su otišle ukupne količine radioaktivnosti koje su značajno veće od normalnih ali nisu bitno opasne za populaciju van elektrane. No, za reaktor 3 se od danas (utorak) u 13 sati po lokalnom vremenu deklarira da se sumnja u oštećenje kontejnmenta reaktora 2.
Problem je ako je došlo do napuknuća bazena i gubitka vode
Daljnji razvoj situacije u tri ugrožena reaktora može se procijeniti na temelju ocjene raspoloživih mogućnosti. Stabiliziranje je moguće najprije na način da se reaktor i reaktorska posuda potapaju vodom (morskom) i da se daljnje pregrijavanje jezgre sprječava odvođenjem topline bilo kontroliranim ispuštanjem (uz malo ispuštanje radioaktivnosti i rizik od eksplozije vodika) ili još bolje da se uspostavi neki od sustava za odvođenje ostatne topline. Reaktor 2 je trenutno najviše ugrožen reaktor jer se sumnja na oštećenje kontejnmenta. Njegovo dosadašnje relativno stabilno hlađenje je ugroženo otkazom sustava za visokotlačno ubrizgavanje vode neposredno nakon eksplozije u reaktoru 3. Uslijedilo je dužeg otkrivanja jezgre u dva navrata tijekom gubitka protoka morske vode koja ga je trebala ohladiti (prvo zbog neraspoloživosti pumpe za dodavanje vode, a zatim zbog prevelikog tlaka u reaktorskoj posudi zbog otkaza rasteretnog ventila pare). Iako je dodavanje vode trenutno uspostavljeno ograničeni stupanj oštećenja goriva je izvjestan, a spominje se i manje puštanje donjeg dijela primarnog kontejnmenta.
Dodatni i pomalo drugačiji problem se pojavio jutros i u reaktoru broj 4 jer je u njemu izbila vatra koja je naknadno ugašena. Ovaj reaktor je bio u obustavi (kao i reaktori 5 i 6) kad se dogodio potres i njegovo se gorivo nalazi u bazenu za istrošeno gorivo. Ovdje je situacija posve bez problema sve dok ima vode i dok se taj bazen hladi. Stvari su se zakomplicirale izgleda nakon eksplozija vodika koje su moguće oštetile bazen. Smještaj tog bazena je u svim trenutno ugroženim reaktorskim zgradama takav da bi kod nestanka hlađenja od pregrijavanja pohranjenog goriva oslobođena radioaktivnost išla direktno u okolinu. Ako je gornji dio reaktorske zgrade reaktora 4 neoštećen za očekivati je neki oblik filtriranja atmosfere prije ispuštanja. Činjenica da je zabilježen porast radioaktivnosti u široj okolini ovog reaktora indicira da su se pojavili problemi s bazenom za istrošeno gorivo tj. a to je moguće jedino ako je gorivo ostalo otkriveno (normalno je potopljeno ispod 7 m vode). Iako nije jasno što se događa moguće je da je usljed prijašnjih eksplozija došlo do napuknuća bazena i gubitka vode. To bi mogao biti vrlo ozbiljan problem, posebno ako je pukotina veća. Daljnja predviđanja su vrlo nezahvalna bez detaljnijih informacija s lokacije, a one nisu nikako dovoljno precizne ni potpune.
Detalji oko događanja u Fukushimi nepoznati
Mnogi detalji o tome što se dogodilo i dalje događa u ovim reaktorima su nepoznati i kvalitetna tehničko znanstvena analiza i sud nisu još mogući. Međutim, službeno je do sada ovo bila manja nesreća (u smislu predvidljivog oštećenja jezgre ali ne i ukupno oslobođene radioaktivnosti na lokaciji) od one koja se dogodila 1979. u Americi (elektrana Otok tri milje) gdje nakon topljenja trećine jezgre reaktora i malog ispuštanja radioaktivnosti u okoliš nije bilo zdravstvenih problema za stanovništva. Najnovija događanja imaju trend da ovo preraste u nesreću goru od one u SAD, ali ni u najgorem scenariju ovo ne bi trebalo slično nesreći u Černobilju.
Može u ovome trenutku može zvučati neprimjereno, ali situacija u ovim reaktorima predstavlja demonstraciju robustnosti jer potres i tsunami koji su pogodili te reaktore najstarijih generacija su izvan kriterija po kojima su oni bili dizajnirani (barem 5 puta jači potres i dvostruko veći tsunami). Također je demonstrirano da noviji reaktori u elektranama Fukushima II i Onagawa nisu imali te probleme unatoč tako nevjerojatno teškim uvjetima.
Činjenica je da trenutno stanje ugroženih reaktora predstavlja stanovitu opasnost za stanovništvo u neposrednoj okolini, ali to ni u kom slučaju nije opasnost za ostatak svijeta. To je tako stoga jer ispuštena relativno velika količina radioaktivnosti, ali ona ima ograničen potencijal za širenje.
Krško je sigurnije od Fukushime
Na kraju za pretpostaviti je kako našu javnost posebno zanima relevantnost ove situacije po rad i sigurnost nuklearne elektrane Krško. Iznimnu sigurnost nuklearne elektrane Krško određuje činjenica da se radi o ponešto drugačijem i novijem dizajnu. NE Krško je napravljena tako da sigurno izdrži maksimalni potres koji se može pojaviti na lokaciji u vrlo rijetkom slučaju (frekvencija povrata 1 u 10000 godina). Za razliku od reaktora u Japanu Krško ima primarni i sekundarni rashladni krug i daleko veću zaštitnu zgradu koja može izdržati teže uvjete u unutrašnjosti kod bilo kakvih malo vjerojatnih poteškoća. Tome treba dodati i dobro održavanu opremu i trenirano osoblje koje je u stanju provesti i mjere savladavanja akcidenata iznad onih predviđenih projektom elektrane.
Neovisno o svemu tome sva će se iskustva iz problema s NE Fukushima pomno analizirati i ustanoviti njihova eventualna relevantnost u našem slučaju. Mada evidentno, valja istaknuti da kod nas nikakav tsunami ne može prijetiti NE Krško niti teorijski, a upravo je tsunami uzrokovao većinu problema u Japanu."
PROFESORI s FER-a, Davor Grgić i Zdenko Šimić potpisnici su priopćenja Hrvatskog nuklearnog društav objavljenog na njihovim stranicama. Kažu kako je priopćenje sastavljeno s ciljem potpomaganja kompletnijeg informiranja javnosti vezano za nesreću u japanskim nuklearkama nakon nedavnog potresa i tsunamija. Njihovo priopćenje prenosimo u cijelosti:
"Nakon petka 11. ožujka Japan proživljava katastrofu izazvanu potresom magnitude 8,9 i posljedičnim jednako prevelikim tsunamijem. Za sada u psihološkom smislu ukupni užas povećan je i havarijama koje se događaju u tri nuklearna reaktora.
Japan kao jedna od najrazvijenijih zemalja ima u pogonu 55 reaktora koji zadovoljavaju oko trećinu potreba za električnom energijom i plan da to u narednih 6 godina poveća na 40%. Svi ti reaktori su građeni tako da izdrže potrese na razini koja je blizu potresa koji se nedavno dogodio i to je dokazano uspješnom obustavom nuklearne reakcije u svim reaktorima koji su radili. Nekoliko reaktora ima probleme vezane za odvođenje tzv. ostatne topline nakon tsunamija koji je bio dvostruko veći od dizajnom predviđenoga. Tako preveliki tsunami je onesposobio sve izvore električne energije u tri elektrane na istočnoj obali. Scenarij potpunog gubitka napajanja električnom energijom se uvijek analizira i planira u svim nuklearnim elektranama. Međutim, sigurnost reaktora je planirano osigurana samo ako se rezervno napajanje električnom energijom može povratiti u roku od nekoliko sati.
Nužno je osigurati hlađenje
Nakon obustavljanja lančane reakcije i dalje je nužno osiguravati hlađenje jezgre nuklearnog reaktora zato što se u njoj tijekom rada stvaraju tzv. fisijski produkti (tj. radioaktivni elementi kao rezultat fisije uranija i plutonija). Radioaktivnost za posljedicu ima stvaranje topline koja povećava temperaturu ukoliko se ne jezgra ne hladi. Nakon obustave nuklearne reakcije radioaktivnim raspadom se stvara oko 6 % nominalne toplinske snage. Prvih nekoliko dana ta se snaga eksponencijalno smanjuje i nakon tri dana je pada ispod 0,5 % (konkretno to je sada oko 5 MWt u reaktoru 1 nuklearke Fukushima I Daiichi).
Tri su nuklearna reaktora elektrane Fukushima I Daiichi (240 km sjeverno od Tokija, snage 4.700 MWe) posebno teško pogođena nestankom električne energije i gubitkom hlađenja. Ta elektrana ima ukupno 8 reaktora, od kojih su dva još u izgradnji, a ostala tri su bila izvan pogona na redovitom održavanju i prema tome ne predstavljaju opasnost.
Neki od reaktora na druge dvije ugrožene elektrane, Fukushima II Daini (10,5 km južno od Daiichi, snage 4.400 MWe) i Onogawa (100 km sjeverno od Daiichi, snage 2.274 MWe), u blizini epicentra potresa i na putu tsunamiju, imali su probleme koji su stabilizirani te više nema opasnosti od ispuštanja radioaktivnosti.
Što se točno dogodilo u Fukushimi?
Za razumijevanje problema u reaktorima nuklearke Fukushima I važno je znati što se tamo dogodilo? Nakon uspješne obustave ti se reaktori nisu dovoljno hladili i ostatna toplina reaktorske jezgre je toliko zagrijala plašt nuklearnog goriva da je cirkonij počeo reagirati s vodom i u reakciji koja oslobađa dodatnu toplinu proizvoditi vodik. Da bi se sačuvao integritet reaktorske posude i zaštitnog kontejnmenta (kruškoliki metalni oklop oko reaktora) mora se ograničavati tlak, a bez odvođenja topline iz reaktora to se može napraviti samo ispuštanjem vodene pare prvo iz reaktorske posude a zatim i izvan kontejnmenta. Međutim, ta vodena para sa sobom nosi radioaktivnost i vodik. Vodik je zapaljiv i eksplozivan u uvjetima izvan kontejnmenta tako da je upravo to uzrok ekplozija koje su raznijele gornje dijelove reaktorskih zgrada – najprije u reaktoru 1 (460 MWe) u subotu i potom u reaktoru 3 (784 MWe) u ponedjeljak, a danas (utorak) to se vjerojatno dogodilo i u reaktoru 2 (784 MWe) iako su poduzete dodatne aktivnosti da se spriječi nakupljanje vodika u gornjem dijelu zgrade (moguće je da se radi o popuštanju uslijed prevelikog tlaka). Ovdje je iznimno važno da te eksplozije nisu u reaktorima 1 i 3 oštetile kontejnment i da je ispuštanje radioaktivnosti ograničeno po iznosu i kontrolirano po trajanju. Curenjem i kontroliranim ispuštanjem u okoliš su otišle ukupne količine radioaktivnosti koje su značajno veće od normalnih ali nisu bitno opasne za populaciju van elektrane. No, za reaktor 3 se od danas (utorak) u 13 sati po lokalnom vremenu deklarira da se sumnja u oštećenje kontejnmenta reaktora 2.
Problem je ako je došlo do napuknuća bazena i gubitka vode
Daljnji razvoj situacije u tri ugrožena reaktora može se procijeniti na temelju ocjene raspoloživih mogućnosti. Stabiliziranje je moguće najprije na način da se reaktor i reaktorska posuda potapaju vodom (morskom) i da se daljnje pregrijavanje jezgre sprječava odvođenjem topline bilo kontroliranim ispuštanjem (uz malo ispuštanje radioaktivnosti i rizik od eksplozije vodika) ili još bolje da se uspostavi neki od sustava za odvođenje ostatne topline. Reaktor 2 je trenutno najviše ugrožen reaktor jer se sumnja na oštećenje kontejnmenta. Njegovo dosadašnje relativno stabilno hlađenje je ugroženo otkazom sustava za visokotlačno ubrizgavanje vode neposredno nakon eksplozije u reaktoru 3. Uslijedilo je dužeg otkrivanja jezgre u dva navrata tijekom gubitka protoka morske vode koja ga je trebala ohladiti (prvo zbog neraspoloživosti pumpe za dodavanje vode, a zatim zbog prevelikog tlaka u reaktorskoj posudi zbog otkaza rasteretnog ventila pare). Iako je dodavanje vode trenutno uspostavljeno ograničeni stupanj oštećenja goriva je izvjestan, a spominje se i manje puštanje donjeg dijela primarnog kontejnmenta.
Dodatni i pomalo drugačiji problem se pojavio jutros i u reaktoru broj 4 jer je u njemu izbila vatra koja je naknadno ugašena. Ovaj reaktor je bio u obustavi (kao i reaktori 5 i 6) kad se dogodio potres i njegovo se gorivo nalazi u bazenu za istrošeno gorivo. Ovdje je situacija posve bez problema sve dok ima vode i dok se taj bazen hladi. Stvari su se zakomplicirale izgleda nakon eksplozija vodika koje su moguće oštetile bazen. Smještaj tog bazena je u svim trenutno ugroženim reaktorskim zgradama takav da bi kod nestanka hlađenja od pregrijavanja pohranjenog goriva oslobođena radioaktivnost išla direktno u okolinu. Ako je gornji dio reaktorske zgrade reaktora 4 neoštećen za očekivati je neki oblik filtriranja atmosfere prije ispuštanja. Činjenica da je zabilježen porast radioaktivnosti u široj okolini ovog reaktora indicira da su se pojavili problemi s bazenom za istrošeno gorivo tj. a to je moguće jedino ako je gorivo ostalo otkriveno (normalno je potopljeno ispod 7 m vode). Iako nije jasno što se događa moguće je da je usljed prijašnjih eksplozija došlo do napuknuća bazena i gubitka vode. To bi mogao biti vrlo ozbiljan problem, posebno ako je pukotina veća. Daljnja predviđanja su vrlo nezahvalna bez detaljnijih informacija s lokacije, a one nisu nikako dovoljno precizne ni potpune.
Detalji oko događanja u Fukushimi nepoznati
Mnogi detalji o tome što se dogodilo i dalje događa u ovim reaktorima su nepoznati i kvalitetna tehničko znanstvena analiza i sud nisu još mogući. Međutim, službeno je do sada ovo bila manja nesreća (u smislu predvidljivog oštećenja jezgre ali ne i ukupno oslobođene radioaktivnosti na lokaciji) od one koja se dogodila 1979. u Americi (elektrana Otok tri milje) gdje nakon topljenja trećine jezgre reaktora i malog ispuštanja radioaktivnosti u okoliš nije bilo zdravstvenih problema za stanovništva. Najnovija događanja imaju trend da ovo preraste u nesreću goru od one u SAD, ali ni u najgorem scenariju ovo ne bi trebalo slično nesreći u Černobilju.
Može u ovome trenutku može zvučati neprimjereno, ali situacija u ovim reaktorima predstavlja demonstraciju robustnosti jer potres i tsunami koji su pogodili te reaktore najstarijih generacija su izvan kriterija po kojima su oni bili dizajnirani (barem 5 puta jači potres i dvostruko veći tsunami). Također je demonstrirano da noviji reaktori u elektranama Fukushima II i Onagawa nisu imali te probleme unatoč tako nevjerojatno teškim uvjetima.
Činjenica je da trenutno stanje ugroženih reaktora predstavlja stanovitu opasnost za stanovništvo u neposrednoj okolini, ali to ni u kom slučaju nije opasnost za ostatak svijeta. To je tako stoga jer ispuštena relativno velika količina radioaktivnosti, ali ona ima ograničen potencijal za širenje.
Krško je sigurnije od Fukushime
Na kraju za pretpostaviti je kako našu javnost posebno zanima relevantnost ove situacije po rad i sigurnost nuklearne elektrane Krško. Iznimnu sigurnost nuklearne elektrane Krško određuje činjenica da se radi o ponešto drugačijem i novijem dizajnu. NE Krško je napravljena tako da sigurno izdrži maksimalni potres koji se može pojaviti na lokaciji u vrlo rijetkom slučaju (frekvencija povrata 1 u 10000 godina). Za razliku od reaktora u Japanu Krško ima primarni i sekundarni rashladni krug i daleko veću zaštitnu zgradu koja može izdržati teže uvjete u unutrašnjosti kod bilo kakvih malo vjerojatnih poteškoća. Tome treba dodati i dobro održavanu opremu i trenirano osoblje koje je u stanju provesti i mjere savladavanja akcidenata iznad onih predviđenih projektom elektrane.
Neovisno o svemu tome sva će se iskustva iz problema s NE Fukushima pomno analizirati i ustanoviti njihova eventualna relevantnost u našem slučaju. Mada evidentno, valja istaknuti da kod nas nikakav tsunami ne može prijetiti NE Krško niti teorijski, a upravo je tsunami uzrokovao većinu problema u Japanu."
