Situace v jaderné elektrárně Fukušima

19. březen 2011 | 06.00 |

FukušimaPo ničivém zemětřesení se na severovýchodním pobřeží Japonska vzniklá vlna tsunami přehnala přes ochrannou zeď elektrárny Fukušima 1 a vyřadila z provozu elektrické napájení reaktorů i záložní agregáty.  Do chladícího systému jednotlivých reaktorů přestala proudit chladící kapalina a první čtyři reaktory Fukušimy se začaly nebezpečně přehřívat. Voda ze systému se postupně vypařovala, palivové tyče se přehřívaly a začal se tavit jejich obal ze slitiny zirkonia. V reakci s párou začal vznikat  vodík. Když se technici snažili tento plyn odvést z tlakové nádoby, došlo k výbuchu, který poničil budovu reaktoru. Začaly vznikat požáry, docházelo k částečnému tavení vnitřního ochranného obalu reaktoru a následným únikům radioaktivní páry. Ve 20 km okolí elektrárny proběhla evakuace obyvatel. 

Pátý a šestý reaktory, které stojí opodál, byly v době tsunami odstaveny, přesto i tam vzrůstá teplota. Japonští technici se snažili zamezit přehřívání prvních čtyř reaktorů jejich kropením vodními děly a  poléváním  mořskou vodou a kyselinou boritou  z vrtulníků.  Nepříznivé povětrnostní podmínky však způsobily, že se jí spousta dostala mimo cíl. Plánuje se nouzové připojení těchto bloků k rozvodné síti. K elektrárně byl proto přiveden kilometr dlouhý kabel napojený k hlavní rozvodné síti.

Podle odborníků z USA může chlazení trvat týdny. Reaktory totiž nevytvářejí elektřinu, ale teplo. V okamžiku zemětřesení  reaktor 1. bloku elektrárny Fukušima ve své aktivní zóně vytvářel zhruba 1400 MW tepla. Teplo se mění u těchto elektráren na elektřinu s účinností asi 32 %. Výroba elektřiny činila tedy zhruba 460 MW, tedy necelou polovinu jednoho bloku Temelína.

Silnější reaktory 2. a 3. bloku vyráběly zhruba 780 MW elektřiny. V jejich nitru tedy vznikalo přes 2400 MW tepla. Po zavedení regulačních tyčí tepelný výkon neklesne k nule okamžitě. Po hodině, kdy v elektrárně přestala fungovat čerpadla poháněná dieselgenerátory, činil u silnějších reaktorů 2 a 3 tepelný výkon místo 2400 MW asi 40 MW a necelých 23 MW u slabšího prvního reaktoru.

Po vyřazení elektrárny z provozu došlo k rychlému propadu výkonu, i když dobíhala řetězová štěpná reakce. Pak nastal rozpad nahromaděných produktů štěpení, které sice tvoří pouze malou příměs ve většinovém uranu, ale intenzivně září a vyrábějí teplo i po odstavení reaktoru, tedy po zastavení štěpné reakce.

Protože je jich ale v celkovém množství uranu tak málo, vyrábí podstatně méně tepla než reaktor za chodu.

Množství vytvářeného tepla (tepelný výkon) sice rychle kleslo z tisíců MW na několik desítek. Ale i to je spousta energie, která se v reaktoru drží jako v termosce, a kterou je třeba odvádět, aby teplota v aktivní zóně nestoupala. Průměrná teplota paliva pracujícího reaktoru typu Fukušimy je v rozmezí od 400 až do 600°C. Když se reaktor po odstavení nějakým způsobem nechladí, během několika hodin se vlivem zbytkového tepla může vyšplhat až k teplotám tavení paliva.

Navíc se při těchto vysokých teplotách (asi od 1200°C) poškozují povlaky paliva a vzniká vodík. Z paliva se uvolňují další radioaktivní prvky a aktivní zóna reaktoru je částečně nebo i zcela ztracena. Současný tepelný výkon nejslabšího 1. reaktoru dokáže během dne uvést do varu přes 100 tun vody. V případě silnějších reaktorů 2 a 3 je to přes 200 tun denně.  Proto je velmi důležité neustále reaktory chladit například mořskou vodou, neboť dobře přenáší teplo. Do reaktorů se ovšem musí dostat tolik vody, kolik se z nich odpařuje.

Pokud se technikům podaří zaplavit celou oblast aktivní zóny reaktoru a ochranného obalu mělo by to stačit. Voda navíc stíní radioaktivní záření  a snižuje tak úroveň radiace v elektrárně. Avšak rozebrat reaktor s poškozenou aktivní zónou je s dnešní technikou téměř nemožné.

V nejhorším scénáři může u problémových reaktorů dojít na "černobylské řešení", které by spočívalo v zasypání reaktorů pískem a následně zalití betonem.

www. novinky.cz
podle www.technet.cz - Matouš Lázňovský

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 2.25 (4x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře