Fukusima: mi történt és mi várható? Kulacsy Katalin MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet



Hasonló dokumentumok
Csernobil: tények és tévhitek

Paksi tervek: Üzemidő-hosszabbítás, célzott biztonsági felülvizsgálat, új blokkok. Volent Gábor biztonsági igazgató

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás

Dr Zellei Gábor (szerk.) Nukleárisbaleset-elhárítási fogalmak, kategóriák

Mi történt a Fukushimában? A baleset lefolyása

9. Radioaktív sugárzás mérése Geiger-Müller-csővel. Preparátum helyének meghatározása. Aktivitás mérés.

AZ ATOMENERGIA JÖVÔJE FUKUSIMA UTÁN 2/1 Aszódi Attila, Boros Ildikó BME, Nukleáris Technikai Intézet

Fizikai Szemle MAGYAR FIZIKAI FOLYÓIRAT

Nukleáris biztonság. 13. A áprilisi paksi súlyos üzemzavar tanulságai. Dr. Lux Iván főigazgató-helyettes Országos Atomenergia Hivatal

CÉLZOTT BIZTONSÁGI FELÜLVIZSGÁLAT ELŐREHALADÁSI JELENTÉS

Paksi Atomerőmű 1-4. blokk. A Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbítása ELŐZETES KÖRNYEZETI TANULMÁNY

RADIOLÓGIAI TÁJÉKOZTATÓ

9. A felhagyás környezeti következményei (Az atomerőmű leszerelése)

Az AGNES-program. A program szükségessége

SE Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam, 2005 márc IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK DOZIMETRIÁJA. (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat)

I. Az anyagszerkezetről alkotott kép változása Ókori görög filozófusok régi kérdése: Miből vannak a testek? Meddig osztható az anyag?

A Paksi Atomerőmű évi biztonsági mutatói BEVEZETÉS... 2 A WANO MUTATÓK... 3 A BIZTONSÁGI MUTATÓ RENDSZER... 6 A. NORMÁL ÜZEMMENET...

Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbítása. Meghatározások

SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM SUGÁRVÉDELMI SZABÁLYZAT

INES - nemzetközi eseményskála. Fenntartható fejlıdés és atomenergia. INES - nemzetközi eseményskála. INES - nemzetközi eseményskála. 14.

Magfizika. (Vázlat) 2. Az atommag jellemzői Az atommagok rendszáma Az atommagok tömegszáma Izotópok és szétválasztásuk Az atommagok mérete

ERŐS BESZÁLLÍTÓI HÁTTÉRT IGÉNYELNEK AZ ÚJ BLOKKOK

A Paksi Atomerőműből származó kiégett üzemanyag hasznosítási lehetőségei

Az atommagtól a konnektorig

A talliummal szennyezett NaI egykristály, mint gammasugárzás-detektor

Környezetgazdálkodás ban gépészmérnöki diplomát szerzett Dr. Horváth Márk ben ő lett az első Fizikai Nobel-díj tulajdonosa.

JÉKI LÁSZLÓ. A radioaktív sugárzások forrásai: az atomok

A Paksi Atomerőmű tervezésen túli üzemzavar kezeléséhez (SBK) kapcsolódó villamos berendezések minősítő vizsgálatai

AZ ENERGIAKLUB ÉRTÉKELÉSE ÉS ÉSZREVÉTELEI AZ ÚJ ATOMERŐMŰVI BLOKKOK LÉTESÍTÉSE A PAKSI TELEPHELYEN KÖRNYEZETI HATÁSTANULMÁNYHOZ KAPCSOLÓDÓAN

6. RADIOAKTIVITÁS ÉS GEOTERMIKA

OSZTÁLYOZÓ VIZSGA TÉMAKÖREI

Atomenergia: tények és tévhitek

Budapesti Gazdasági Főiskola KÜLKERESKEDELMI FŐISKOLAI KAR

A Nukleárisbaleset- Dr. Vincze Árpád ZMNE

Radioaktivitás. 9.2 fejezet

KB: Jövőre lesz 60 éve, hogy üzembe állították a világ első atomerőművét, amely 1954-ben Obnyinszkban kezdte meg működését.

Fizika 2 (Modern fizika szemlélete) feladatsor

RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATTECHNIKA

EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS. Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára

Kell-e nekünk atomenergia? Dr. Héjjas István előadása Csepel, május 21.

6. Az üzemidő hosszabbítás előkészítéséhez köthető környezeti hatások

Csernobil 28 évvel később Örök tanulság

DOZIMETRIA GYAKORLATOK

Tamás Ferenc: Természetes radioaktivitás és hatásai

Nehéz töltött részecskék (pl. α-sugárzás) kölcsönhatása

HUMÁN TÉRBEN TAPASZTALHATÓ SUGÁRZÁSOK ÉS ENERGIASKÁLÁK RADIATIONS IN HUMAN SPACE AND ENERGY SCALES

A Paksra tervezett új blokkok fô jellemzôi

SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY

rvédelem Dr. Fröhlich Georgina Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest

Magyarországi nukleáris reaktorok

15 hónapos üzemeltetési ciklus

H/ számú. országgyűlési határozati javaslat

235 U atommag hasadása

KOVÁCS ENDRe, PARIpÁS BÉLA, FIZIkA II.

GÁZTURBINÁK ÜZEME ÉS KARBANTARTÁSA. Gőz Gázturbinák Gyakorlati Alkalmazásai

2. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT

Csernobili látogatás 2017

MAGYAR KÖZLÖNY 209. szám

Jövőnk és a nukleáris energia

A legfontosabb fizikai törvények. Fenntartható fejlıdés és atomenergia. A legfontosabb fizikai törvények. A legfontosabb fizikai törvények

J/6755. számú jelentés

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997

1. tétel. 2. tétel - 2 -

Magyarország nemzeti programja a kiégett üzemanyag és a radioaktív hulladék kezelésére Stratégiai Környezeti Vizsgálatának felépítése

Nukleáris energetikus Környezetvédelmi technikus

OKK ORSZÁGOS SUGÁRBIOLÓGIAI ÉS SUGÁREGÉSZSÉGÜGYI KUTATÓ IGAZGATÓSÁG ÁTFOGÓ FOKOZATÚ SUGÁRVÉDELMI ISMERETEKET NYÚJTÓ KÖTELEZŐ TANFOLYAM

Quo vadis nukleáris energetika

Atomreaktorok korróziós transzportfolyamatainak vizsgálata a primerköri hőhordozóból vett minták elemzésével

Kerámiák és kompozitok (gyakorlati elokész

89/2005. (V. 5.) Korm. rendelet. a nukleáris létesítmények nukleáris biztonsági követelményeiről és az ezzel összefüggő hatósági tevékenységről

Gyakran ismétlődő kérdések G24-es Napkollektor

A villamosenergia-rendszer jellemzői. Határozza meg a villamosenergia-rendszer részeit, feladatát, az egyes részek jellemzőit!

FIZIKA PRÓBAÉRETTSÉGI EMELT SZINT. 240 perc

1. tétel. a) Alapismeretek

A 2. fejezet (68 oldal) a határfelületek mikroszkopikus tulajdonságaival kapcsolatos eredményeket összegzi. A 4 alfejezet mindegyike szakirodalmi

EMELT SZINT SZÓBELI MINTATÉTELSOR ÉS ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ


GENERÁCIÓS SZOLÁR HASZNÁLATI MELEGVÍZ RENDSZEREK. Greentechnic ENERGIE Termodinamikus szolár HMV rendszer

SEVESO IRÁNYELVEK (I - III.) BEVEZETÉSÉNEK ELŐZMÉNYEI

Szupernova avagy a felrobbanó hűtőgép

Pihentető medence és 1. sz. akna hűtőköri csővezetékek anyagvizsgálata - Részvételi felhívás - Egyes ágazatokban

Biofizika és orvostechnika alapjai

ATOMERŐMŰVI GÉPÉSZ SZAKKÉPESÍTÉS SZAKMAI ÉS VIZSGAKÖVETELMÉNYEI

Tehát a 2. lecke tanításához a villamos gépek szerkezetét, működési elvét és jellemzőit ismerni kell.

Sugárvédelmi gyakorlat fizikushallgatóknak

Szóbeli vizsgatantárgyak 1. Szakmai ismeretek 2. Munkajogi, vállalkozói és gazdasági ismeretek 3. Munka- és környezetvédelmi ismeretek

B/4349. számú. jelentés. az atomenergia évi hazai alkalmazásának biztonságáról

A sugárzás okozta rosszindulatú daganatok előfordulásának gyakorisága. Epidemiológia I. Az ionizáló sugárzás biológiai hatásai

A vizsgafeladat ismertetése: A központilag összeállított tételsor a következő témaköröket tartalmazza:

AZ ATOMENERGIA HAZAI ALKALMAZÁSÁNAK BIZTONSÁGÁT SZOLGÁLÓ ELJÁRÁSOK KUTATÁSA

Julius Filo, Jan Trnkusz, Vincent Polak Atomerőmüvi Tudományos Kutató Intézet Jaslovske Bohunice, CsSzSzK

A GÁZ CSATLAKOZÓ VEZETÉKEK ÉS FOGYASZTÓI BERENDEZÉSEK LÉTESÍTÉSI ÉS ÜZEMELTETÉSI MŰSZAKI-BIZTONSÁGI SZABÁLYZATA Lezárva: november 23. I.

Csövek, Tartályok, Szelepek. Készítette: Wieser Melinda, Smudla Katalin

AZ ENERGETIKA AKTUÁLIS KÉRDÉSEI II.

1. MINTAFELADATSOR KÖZÉPSZINT

KOCH VALÉRIA GIMNÁZIUM HELYI TANTERV FIZIKA évfolyam évfolyam valamint a évfolyam emelt szintű csoport

Készítette: Bujnóczki Tibor Lezárva:

Erőművi turbinagépész Erőművi turbinagépész

Maghasadás, láncreakció, magfúzió

Fizikaverseny, Döntő, Elméleti forduló február 8.

Átírás:

Fukusima: mi történt és mi várható? Kulacsy Katalin MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet

Áldozatok és áldozatkészek A cunami tízezerszám szedett áldozatokat. 185 000 kitelepített él tábori körülmények között. A fukusimai atomerőműben többszáz ember dolgozik erős sugárzásban. Japán igen nehéz helyzetben van. Atomcsill 2011.03.24. 2

Atomcsill 2011.03.24. 3

Főbb forrásaim angol nyelvű információ http://www.tepco.co.jp/en/index-e.html http://www.nisa.meti.go.jp/english/ http://www.iaea.org/newscenter/news/tsunamiupdate01.html magyar nyelvű információ http://www.oah.hu/web/v2/portal.nsf/index_hu http://www.reak.bme.hu/index.php?id=768 http://nukleraj.blog.hu/?token=597a23258b28d2b1fdc8773b8e80 4e54 fényképek http://index.hu egyéb média Atomcsill 2011.03.24. 4

Az előadás háttere az emberek kérdeznek mi is kevés válasz van, nemzetközi szinten is hiányosak a tényadatok (senki sem tudja, mi van a sérült blokkokban) itthon kevés szakismeret van kézben az ilyen atomerőművekről Az előadás a 2011.03.24-ig közölt adatokon, a szakirodalomból és külföldi kollégáktól szerzett információkon, valamint általános atomerőművi ismereteken alapszik. További információk fényében néhol hibásnak bizonyulhat. Atomcsill 2011.03.24. 5

Az előadás felépítése Japán a természeti katasztrófa és általános következményei műszaki részletek az eseménysorok következmények Atomcsill 2011.03.24. 6

Japán Terület: Szendai 378 ezer km 2 Erdő, vadon: 67%=253 ezer km 2 Hasznos : 125 ezer km 2 =1,3 M.o. Népesség: kb. 130 millió fő=13 M.o. Tokió 3 kőzetlemez találkozásánál fekszik. Atomcsill 2011.03.24. 7

Atomerőművek Japánban 2010-ben 279 TWh (a villamosenergiatermelés 29%-a) 17 telephelyen 54 blokk, többféle a primer energiahordozók 80%-a import Atomcsill 2011.03.24. 8

Az előadás felépítése Japán a természeti katasztrófa és általános következményei műszaki részletek az eseménysorok következmények Atomcsill 2011.03.24. 9

Kezdeti események Megj. JST=CET+8h földrengés: Richter-skála szerinti 9-es; március 11-én 14:46-kor (JST) cunami: 10 m magas, bár 23 m-es adat is van; 15:01 és 15:41 között valamikor előtte napokig 6-os 7-es fölötti előrengések, azóta >600 utórengés (4,5-es fölötti) (Richter-skála: 1,0-val magasabb érték = 32x több felszabaduló energia) Atomcsill 2011.03.24. 10

A számok értelmezése földrengés (+ cunami) japán rekord: 1707., 8,6-os, 10 m magas cunamival világrekord: 1960., Chile, 9,5-ös a mostani az 5. legnagyobb volt, amióta mérik lényeges mennyiség: felszíni vízszintes gyorsulás 5,07 m/s 2 az erőműnél, 4,49 m/s 2 -re volt tervezve cunami japán rekord: 38 m a mostanit gyengítették a védőgátak, egyesek szerint enélkül rekordot döntött volna a méretezési cunami +5,8-3,6 m, a kritikus berendezések +10 m-en vannak A cunami a tervezési alapon túli volt (nagyobb, mint amire reálisan számítva a létesítményeket tervezték). Atomcsill 2011.03.24. 11

Létesítmények földrengésállósága épületek: 5-ös egy Fukusima prefektúrabeli duzzasztógát: 1-es villanyoszlopok (+berendezéseik): legfeljebb 2-es (3,8 millió háztartásban áramszünet = 1 M.o.) gázvezetékek (+berendezéseik): 2-es (0,5 millió felhasználó gáz nélkül maradt) vízvezetékek (+berendezéseik): 2-es (1,5 millió háztartás víz nélkül maradt) utak, vasutak: 3-as atomerőművek: 5-ös Atomcsill 2011.03.24. 12

Atomcsill 2011.03.24. 13

Létesítmények cunamiállósága védőgátak: 3-as (nem voltak elég magasak vagy lerombolta őket a víz) épületek: 2-es petrolkémiai üzem: 2-es atomerőművi kisegítő berendezések: 3-as Atomcsill 2011.03.24. 14

Atomcsill 2011.03.24. 15

Atomcsill 2011.03.24. 16

Az előadás felépítése Japán a természeti katasztrófa és általános következményei műszaki részletek az eseménysorok következmények Atomcsill 2011.03.24. 17

Mi is az az atomerő, amit művelünk? atom = atommag + elektronok atommag = protonok + neutronok = p + + n 0 p + p + n 0 n 0 (erős kh.) p + n 0 Pl. 16 O: 8p + + 8n 0 p + p + (Coulomb) Ha sok a p +, szétvetné a taszítás több n 0 kell. Pl. 235 U: 92p + + 143n 0 Hatalmas mag instabil hasadás (a Coulomb-taszítás pozitív energiája szabadul fel) alfa-bomlás (2p + + 2n 0 = He) Kisebb magok is lehetnek instabilak béta, gamma sugárzás. Atomcsill 2011.03.24. 18

Maghasadás AA-PT Egy uránmag elhasadása során 2,5 milliószor annyi energia szabadul fel, mint egy szénatom oxidációja során! Atomcsill 2011.03.24. 19

Mi keletkezik? hasadási termékek (ált. 2 kisebb mag, ált. radioaktívak) neutronok egyéb részecskék energia A maghasadások az atomreaktor aktív zónájában mennek végbe. A hasadó magokra jellemző az alfa-bomlás, a hasadási termékekre a béta. Atomcsill 2011.03.24. 20

Radioaktív bomlás felszabaduló energia: nagyságrendekkel kisebb, mint hasadáskor Atomcsill 2011.03.24. 21

A radioaktivitás időbeli lecsengése 10 9 Rem anens hőteljesítm ény [% ] 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 Leállítás óta eltelt idő [óra] Pl. 131 I, T 1/2 = 8 nap: ha a megengedett határérték kétszerese van belőle valahol, 8 nap alatt lecsökken a határértékre. Minél régebben maradt abba a hasadási láncreakció, annál kevesebb hő képződik az üzemanyagban. Atomcsill 2011.03.24. 22

Az érintett erőművek Japánul icsi=1, ni=2; dai=üzem vagy nº Fukusima-dai-icsi = Fukusima I. telephely, a továbbiakban Fukusima I. Fukushima-dai-ni = Fukusima II. telephely, a továbbiakban Fukusima II. Forralóvizes reaktorok (BWR): amerikai tervezés, a GE, majd a technológia átvételével a Toshiba és a Hitachi építette őket. Atomcsill 2011.03.24. 23

Az érintett blokkok Fukusima I: 1. blokk (460MWe): üzemelt, automatikusan leállt a földrengéskor 2. blokk (784MWe): üzemelt, automatikusan leállt a földrengéskor 3. blokk (784MWe): üzemelt, automatikusan leállt a földrengéskor 4. blokk (784MWe): időszakos karbantartás miatt állt 5. blokk (784MWe): időszakos karbantartás miatt állt 6. blokk (1,100MWe): időszakos karbantartás miatt állt Fukusima II: 4 blokk, mindegyik 1 100MWe: üzemeltek, automatikusan leálltak a földrengéskor Atomcsill 2011.03.24. 24

Egy blokk felépítése reaktortartály reaktorcsarnok belső konténment (száraz akna) külső konténment pihentető medence belső konténment (vizes akna) Atomcsill 2011.03.24. 25

Sematikus rajz, normál üzem 19 18 Forralóvizes reaktor: hideg víz reaktortartályba be víz a tartályban felforr gőz a tartályból ki gőz a turbinára gőz lecsapatása, víz hűtése 21 4 3 2 1 15 16 17 20 14 13 12 5 22 23 11 6 10 7 S 9 8 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 26

A fűtőelemek elhelyezkedése pihentető medence 21 19 18 20 14 5 6 4 1 13 7 3 8 reaktortartály (aktív zóna) 2 15 16 17 12 23 22 S 10 9 11 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 27

Leállás, maradványhő eltávolítása Gond: az elektromos hálózat összeomlott 55 perc után a dízel generátor a cunami miatt leállt 21 19 18 4 3 2 1 15 20 14 13 12 Tengervíz híján nincs hűtés! 5 6 7 S 8 Villamos betáplálás híján a szivattyú nem működik! 16 17 23 22 11 10 9 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 28

Üzemzavari hűtőrendszerek A belső konténment vizes aknájából is lehet vizet szivattyúzni a reaktortartályba: a gőz által hajtott külön turbina táplálta szivattyúval vagy külső villamos betáplálású szivattyúval 21 19 18 4 3 2 1 15 16 17 20 14 13 12 Külső betáp esetén a belső konténmentbe is lehet vizet permetezni. 5 23 22 11 6 10 7 S 9 8 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 29

Üzemzavari hűtőrendszerek 19 18 21 20 A reaktortartály túlnyomását lefúvathatják a belső konténment vizes aknájába. 2 3 4 1 15 16 13 12 14 5 22 6 7 S 8 17 23 10 9 11 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 30

Túlnyomásvédelem Ha kevés a hűtés, a reaktortartály + belső konténment összes vize elforrhat nagy nyomás a belső konténmentben szűrt lefúvatás a környezetbe 21 2 19 3 18 4 1 15 16 17 20 14 13 12 5 22 23 11 6 Amiről eddig szó volt: összeköttetés a reaktortartály és a belső konténment között, zárt rsz.-ben. 10 7 S 9 8 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 31

Fűtőelem-kazetta Fém (Zr=cirkónium) csövek (d 1 cm), bennük a hasadóanyag UO 2 hengerek formájában (h 1 cm), egy cső hossza >4 m. Hol van az aktivitás forrása? a hasadás során keletkezett gázok és illékony anyagok egy része a résben hasadóanyag, hasadási termékek többsége Atomcsill 2011.03.24. 32

Honnét a hidrogén? Ha a fűtőelemekről elforr az összes víz, burkolatuk felhevül. A cirkónium a vízgőzből kivonja az oxigént: Zr + 2H 2 O ZrO 2 + 2H 2 + hő (A Zr burkolat akár meg is gyulladhat.) A H 2 eljut oda, ahova a vízgőz. (Az UO 2 üzemanyag csak nagyon magas hőmérsékleten, 2800 C fölött olvad meg.) Atomcsill 2011.03.24. 33

Hol gyűlhet össze a hidrogén? Ha a csővezetékek épek és a belső konténment hermetikus, az aktív zónából (reaktortartály) a jelű helyekre juthat ki a hidrogén. A pihentető medencéből a reaktorcsarnokba juthat hidrogén ( ). 21 2 19 3 18 4 1 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence 15 16 17 13 12 14 20 5 23 22 11 6 10 7 S 9 8 Atomcsill 2011.03.24. 34

Hol gyűlhet össze a hidrogén? A reaktorcsarnokban levegő van. 19 18 21 20 A belső konténment nitrogénnel van feltöltve és hermetikus. 2 3 4 1 15 16 13 12 14 5 22 6 7 S 8 A reaktortartályban nem lehet oxigén. 17 23 10 9 ELVILEG. 11 (1) reaktortartály; (2) üzemanyag-kazetták; (3) reaktor hűtővíz; (4) vízszint a reaktorban; (5) frissgőzvezeték; (6) főgőzszelep; (7) turbina; (8) generátor; (9) kondenzátor; (10) tápszivattyú; (11) tápvízvezeték; (12) hermetikus védőépület acél fala; (13) hermetikus védőépület első beton fala; (14) hermetikus védőépület külső beton fala; (15) reaktortartály üzemzavari lefúvató vezeték; (16) reaktortartály üzemzavari lefúvató szelep; (17) vizes akna; (18) konténment lefúvató vezeték; (19) konténment lefúvató szelep; (20) reaktorcsarnok; (21) pihentető medence Atomcsill 2011.03.24. 35

Az előadás felépítése Japán a természeti katasztrófa és általános következményei műszaki részletek az eseménysorok következmények Atomcsill 2011.03.24. 36

Eseménysor Fukusima II-n március 11. (minden idő JST) 14:46: földrengés, mind a 4 reaktorban előírás szerint leállítják a hasadási láncreakciót (automatika) 14:47: dízel generátorok üzemelnek 15:41: dízel generátorok leállnak, 1., 2. és 4. blokk hűtése megsérül; a gőz által hajtott turbina táplálta szivattyúval működő üzemzavari hűtőrendszer üzemel a vízkivételi mű sérülhetett? március 12. 0:00: helyreáll az áramszolgáltatás a telephelyen; az 1., 2. és 4. blokkon hűtés továbbra sincs a nap folyamán elfogy a víz a vizes aknákból, tartalék tartályból szivattyúznak vizet a reaktortartályokba; 100 C fölötti T a vizes aknákban 07:00: kitelepítés 3 km-en belül, elzárkóztatás 3-10 km között a 3. blokkon elérik a hideg leállított állapotot 12:15-re 19:00: kitelepítés 10 km-en belül március 14-15. 1., 2., 4. blokkon helyreállítják a hűtést, 9-16 órával később hideg leállított állapot Atomcsill 2011.03.24. 37

Eseménysor Fukusima I-en Március 11. (minden idő JST) 14:46: földrengés, mind a 3 üzemelő reaktorban előírás szerint leállítják a hasadási láncreakciót (automatika) 14:47: dízel generátorok üzemelnek 15:42: dízel generátorok leállnak; a gőz által hajtott turbina táplálta szivattyúval működő üzemzavari hűtőrendszer üzemel 22:00: kitelepítés elrendelése 3 km-en belül, elzárkóztatás 3-10 km között további napok mobil generátorok érkeznek a telephelyre fennakadások: kifogynak víz- és üzemanyag-tartályok utórengések, cunamiriadók kifogynak a blokkokon az akkumulátorok Atomcsill 2011.03.24. 38

Eseménysor Fukusima I/1-en Március 12. 8:00: megnövekedett sugárzás (határérték alatti), kitelepítés elrendelése 10 km-en belül szinte egész nap nincs információ a reaktortartály vízszintjéről; kezdettől rosszabb a helyzet: gyengébb üzemzavari hűtőrendszert sikerült csak beindítani 11:00: leáll az üzemzavari hűtés, a reaktor vízszintje csökken 10:17: lefúvatják a belső konténmentet (a környezetbe), a reaktor vízszintje csökken, vizet fecskendeznek be 15:36: utórengés, robbanás 17:00: nő a sugárzás (átlépi a határértéket) 19:00: kitelepítés elrendelése 20 km-en belül, elzárkóztatás 20-30 km között 20:20: elkezdenek tengervizet és bórsavat fecskendezni a reaktortartályba (és a belső konténmentbe?) Ez az állapot azóta is tart. Atomcsill 2011.03.24. 39

Robbanás Fukusima I/1-en Honnét került a reaktorcsarnokba H2?... 19 18 20 21 14 6 5 13 1 4 7 8 3 S 2 12 15 16 17 22 23 9 10 11 Atomcsill 2011.03.24. 40

Eseménysor Fukusima I/3-on Március 11. 15:41: dízel generátorok leállnak; a gőz által hajtott turbina táplálta szivattyúval működő üzemzavari hűtőrendszer üzemel Március 12. üzemzavari hűtés Március 13. 5:10: leáll az üzemzavari hűtés, nem tudni, van-e vízbefecskendezés a reaktortartályba 8:41: lefúvatják a belső konténmentet (a környezetbe) 12:00: a reaktortartályt lefúvatják a vízes aknába (kézi szelepnyitás); elkezdenek tengervizet és bórsavat fecskendezni a reaktortartályba (és a belső konténmentbe?) Március 14. 11:00: robbanás tengervizet és bórsavat fecskendeznek a reaktortartályba (és a belső konténmentbe?) Ez az állapot azóta is tart. Néha gőz tör elő az épületből. Atomcsill 2011.03.24. 41

Robbanás Fukusima I/3-on 3. blokk Honnét került a reaktorcsarnokba és/vagy a külső konténmentbe H 2?... 19 18 21 20 14 5 6 4 1 13 7 3 8 2 15 12 S 16 22 17 23 10 9 11 Atomcsill 2011.03.24. 42

Eseménysor Fukusima I/2-n Március 11. 15:41: dízel generátorok leállnak; a gőz által hajtott turbina táplálta szivattyúval működő üzemzavari hűtőrendszer üzemel Március 12-13. üzemzavari hűtés, a vízszint alacsonyabb a normálisnál, de stabil 13-án 11:00: lefúvatják a belső konténmentet (a környezetbe) valamikor lyukat képeznek a külső konténment falára, hogy ne robbanjon be a H 2 Március 14. 13:25: leáll az üzemzavari hűtés; a reaktorban a víz a fűtőelemek tetejéig ér; vizet, majd bóros tengervizet fecskendeznek a reaktortartályba (és a belső konténmentbe?) Március 15. 6:14: robbanás, a vizes akna nyomása csökken A befecskendezés azóta is tart. Néha gőz tör elő az épületből. Atomcsill 2011.03.24. 43

Robbanás Fukusima I/2-n 21 19 18 20 A reaktor épülete ép, a külső konténmenten képzett lyuknak hála nem volt H 2 -robbanás. 14 5 6 4 1 13 7 3 8 2 15 12 S 16 22 17 23 10 9 11 Atomcsill 2011.03.24. 44

A sérült/kérdéses reaktorok állapota csak feltételezések vannak a mérésekből (sugárzási szint és összetétel, nyomásviszonyok, hőmérsékletek) lehet következtetni a sérülés helyére és mértékére; a vezénylőkben van áram! a feltételezések: FI/1: a reaktortartály és a belső konténment ép; részleges zónaolvadás történhetett; folyamatos a bóros tengervíz befecskendezése, a zóna félig van víz alatt FI/2: a reaktortartály ép, a belső konténment ereszthet; részleges zónaolvadás történhetett; folyamatos a bóros tengervíz befecskendezése, a zóna félig van víz alatt FI/3: a reaktortartály ép, a belső konténment ereszthet; részleges zónaolvadás történhetett; folyamatos a bóros tengervíz befecskendezése, a zóna félig van víz alatt FI/5-6 és FII/1-4: hideg leállított állapotban vannak, kérdés, nem sérültek-e meg a fűtőelemek a blokkok kábelezése sérült, nehéz a hálózatra kötni őket és beindítani a hűtőrendszereket Atomcsill 2011.03.24. 45

A pihentető medencék állapota csak Fukusima I-en volt probléma 1. blokk: nincs adat az állapotáról; kevés, régen kirakott fűtőelem van benne 2. blokk: kívülről töltik tengervízzel, hűvös 3. blokk: kívülről locsolják tengervízzel, hűvös 4. blokk: március 15-én 6:00-kor robbanás; kétszer tűz volt mellette/benne?; kívülről locsolják tengervízzel, forrásban van 5-6. blokk: hűvös közös medence: hűvös 1., 3., 4. blokk: a robbanások kárt tehettek a pihentető medencében Atomcsill 2011.03.24. 46

Robbanás Fukusima I/4-en 4. blokk 19 18 21 20 14 5 6 4 1 13 7 3 8 2 15 12 S 16 22 17 23 10 9 11 Atomcsill 2011.03.24. 47

Fukusima I állapota 4. blokk 2. blokk 3. blokk 1. blokk angolul: http://www.nisa.meti.go.jp/english/files/en20110324-2-2.pdf Atomcsill 2011.03.24. 48

Mi várható?... Nem lehet tudni. Úgy tűnik, a blokkok állapota stabilizálódott. Ha nem romlik tovább, jelentős kibocsátásra nem kell számítani. Kisebb kibocsátásra még sor kerülhet. Atomcsill 2011.03.24. 49

Az előadás felépítése Japán a természeti katasztrófa és általános következményei műszaki részletek az eseménysorok következmények Atomcsill 2011.03.24. 50

Miért más ez, mint Csernobil? Emlékeztető: Az RBMK grafit moderátoros, nyomott csöves reaktor. Atomcsill 2011.03.24. 51

A leglényegesebb különbségek Csernobil a robbanások pillanatában üzemelt a pálcák nyomástartó csőben voltak a csövek kinyíltak nem volt konténment a robbanás a hasadóanyag között történt 10 napig grafittűz magasra (tehát messze) jutott a szennyezés ok: emberi hiba rögtönzés titkolózás a lakosság előtt Fukusima a robbanások pillanatában órák/napok óta nem volt hasadás a pálcák reaktortartályban vannak a tartály ép van konténment (ép vagy csak mérsékelten sérült) a robbanás a hasadóanyagtól távolabb történt nincs grafit ok: természeti katasztrófa baleseti kezelési utasítások azonnali tájékoztatás, kitelepítés Atomcsill 2011.03.24. 52

INES besorolás http://www.oah.hu/web/v2/portal.nsf/html_files/ines 5. Telephelyen kívüli kockázattal járó baleset Hasadási termékek kibocsátása a környezetbe (száz-ezer TBq jód-131 egyenérték mennyiségben). A balesetelhárítási tervek részleges végrehajtása (pl. helyi elzárkóztatás, kitelepítés) szükséges egyes esetekben az egészségi hatások valószínűségének csökkentésére. A zóna nagy részének súlyos károsodása mechanikus hatások és/vagy megolvadás következtében. Atomcsill 2011.03.24. 53

Egészségügyi következmények hatás súlyossága hatás valószínűsége Dózis szövetek, szervek, szervezet károsodása több sejtből kiindulva sugárbetegség 1-2 Gy = 1-2 J/kg fölött Dózis rosszindulatú daganat egy-egy sejtből kiindulva 100 msv fölött mutatható ki statisztikailag évek után jelentkezik meredekség: 5%/Sv Atomcsill 2011.03.24. 54

Az aktivitás mértékegységei A károsítás arányos az elnyelt energiával Gray: 1 Gy = 1 J/kg De! Számít hogy milyen a sugárzás típusa és energiája és melyik szervet éri. Sievert: Sv = Gy * súlytényező (súlytényező: vegyük 1-nek) Fontos számadatok: A természetes háttérsugárzásból 2,4 msv/év származik átlagosan. Ez nagyságrendileg 0,1 μsv/h-nak felel meg. 100 msv alatt statisztikailag nem mutatható ki a végzetes rákos megbetegedés valószínűségének növekedése. Atomcsill 2011.03.24. 55

Mérések Csernobilban a robbanás után 10 000 300 000 msv/h lehetett közvetlenül a reaktor mellett (Wikipédia, ellenőrizetlen adat). Fukusimában 400 msv/h volt a legnagyobb adat, amit láttam. Egy mellkasröntgen: 0,05 msv. Ha Tokióban a március 18-i sugárzás maradna egész évben, az 0,5 msv-et jelentene 1 év alatt. Az erőműtől 20 km-re ennek 1000-szerese van. Magyarországon csak műszeresen kimutatható szennyezés várható, egészségkárosító hatás nem az egészségkárosító dózis egymilliomoda már kimutatható! Atomcsill 2011.03.24. 56

Fontos radioaktív atomok 131 I: felhalmozódik a pajzsmirigyben pajzsmirigyrák, különösen gyermekeknél. 8 nap a felezési ideje. Pajzsmirigy: az anyagcserét szabályozza a fölöslegesen bevitt, nagy mennyiségű jód felboríthatja az anyagcserét és allergizálhat is. Magyarországon nem szabad a baleset miatt jódtablettát bevenni! 137 Cs: A káliumhoz hasonló kémiai tulajdonságokkal bír. 30 év a felezési ideje. Atomcsill 2011.03.24. 57

Paks, stressz teszt, politika, média Amin már túlvagyunk földrengésállóság javítása súlyos baleseti kezelési utasítások megújítása (majdnem kész) hidrogén rekombinátorok telepítése Stressz teszt Ésszerűen, a magyar viszonyoknak megfelelően kell kijelölni a vizsgálandó rendszerek és kezdeti események körét. Politika, média: a baleset mint eszköz választók megnyerése nézettség / olvasottság javítása (pánikkeltés!) átgondolatlan lépések (N.o.-ban áramszolgáltatás stabilitása?) Japán nem szándékszik elállni az atomenergia alkalmazásától Atomcsill 2011.03.24. 58

Köszönöm a figyelmet!