1 Előadás az MTA Műszaki Tudományok Osztálya 2014. június 19-i ülésén A RELATÍV IGAZSÁG ÉS AZ IGAZSÁG RELATIVIZÁLÁSA TANULSÁGOK A NUKLEÁRIS ENERGETIKA TÖRTÉNETÉBŐL Katona Tamás János /1/ Tisztelt Elnök Úr! Tisztelt Osztályülés! Köszönöm a megtisztelő lehetőséget, hogy az Akadémia Műszaki Tudományok Osztály előtt szólhatok az új atomerőmű-projekt előkészítéséről, aminek aktualitást az ad, hogy az előkészítés politikai fázisa bár politikai viták mindig lesznek lényegében lezárult, s kezdődik az előkészítés műszaki fázisa. /2/ Ilyenkor érdemes visszatekinteni a nukleáris energetika történetére, hogy tanuljunk a múltból, és morális tartást nyerjünk az előttünk álló feladatok elvégzéséhez, amit annak tudatában kell tennünk, hogy a technológiával együtt a tudást is átvegyük, hogy a nukleáris biztonságért a felelősséget önállóan vállalhassuk. Ez nem azonos a fejlesztő-tervező tudásával, de nem is sokban marad el attól. A tudás, ami a felelős üzemeltetéshez kell, nem relativizálható. /3/ Az új atomerőmű-projekt előkészítésének most következő színében, az eddigihez képest, amikor a politikai szereplők és módszerek dominálnak, a helyzet kategorikusan megváltozik. A jövőben a főszereplők a tudás hordozói: a tervezők, a szállító szakemberei, a megrendelő, a leendő üzemeltető szakemberei, s nem utolsó sorban az engedélyező hatóságok szakemberei. A módszer tudományos, a bizonyítottság vizsgálata. A kritérium az objektív valóságnak, a normáknak való megfelelés. A legfőbb prioritás a biztonság, mert ez a nukleáris energetika létfeltétele. A háttérben ott vannak persze a politikai aktorok, de a dolguk az, hogy szabályozott kereteket biztosítsanak a három főszereplő játékának, s nem az, hogy befolyásuk alá, hatáskörükbe vonják az igazság meghatározását. /4/ Ebben a szakaszban is számos veszéllyel és kihívással kell szembenézni. Ilyen a tudományos igazságok relativizálása a konszenzus és kompromisszum keresés során. A konszenzus a tudományos igazságok egyezményesen elfogadott halmaza. Ilyen a nukleáris biztonsági szabályozás. Ez megengedi a műszaki megoldások közötti választást. A létesítés előkészítése, az engedélyezés, sőt a létesítés során is a szállítónak, a megrendelőnek, és az engedélyezőnek számos esetben konszenzusra kell jutni a lehetséges és megfelelő műszaki megoldásokat illetően. Ugyanakkor kompromisszumokat is kell keresni a gazdasági érdekek, a finanszírozás, az ütemezés, a szakmai szempontok és a biztonság figyelembe vételével.
2 Előadás az MTA Műszaki Tudományok Osztálya 2014. június 19-i ülésén /5/ Vannak olyan veszélyek és kihívások is, amelyek a projekt társadalmi-gazdasági jelentőségéből erednek: 1. Nagysága és a megvalósítás keretei miatt a projekt az állam magas szintű intézményei hatáskörébe tartozik, s ezért kitett a politikai hatásoknak, különösen, ha a megvalósítás 12-15 éves időtartamára gondolunk. 2. A végrehajtók függenek a hierarchiától, ami nem baj, ha a hierarchia prioritásai megfelelőek (a biztonság szempontjából), ugyanakkor az állam szerepvállalása tompíthatja a végrehajtók felelősség-tudatát. (Japán példa!) /6/ 3. A meglévő tudás és rutin túlértékelődhet, ami hamis magabiztosságot adhat, de bekövetkezhet ennek az ellenkezője is, hogy a meglévő tudást alulértékelik a szállítóéval szemben. 4. A bonyolult szervezeti szempontok és kompetenciák akadályozhatják a komplex és integrált probléma-kezelést, teret nyerhet az informális döntés-hozatal, a kézi vezérlés, a csoportérdek. Ezek azért fontosak, mert a nukleáris energetika történelmét elemezve azt látjuk, hogy a műszaki problémák mellett a szervezeti és emberi hibák is kellettek az üzemzavarok, balesetek kialakulásához. /7/ A nagy tragédiáknál nem kevesebb tanulsága van a saját tapasztalatainknak, a Paksi Atomerőmű esetében felismert és kezelt biztonsági hiányoknak, s különösen a 2003. áprilisi 10-én a 2. blokkon történt súlyos üzemzavarnak. Ezt célszerű most felidézni, mert a történet tanulságai segítenek bennünket az új projektre való felkészülésben. /8/ A problémák gyökerét a PGV-440 típusú gőzfejlesztők tápvíz-elosztójának anyagválasztása képezte. A tápvíz-elosztó egy szénacél elem volt az ausztenites hőátadó csövek kötegében. Mintegy húsz év üzemidő után minden VVER-440 típusú erőműben tapasztalták a tápvízelosztó jelentős eróziós-korróziós károsodását. Az elosztókat cserélni kellett, ami a társerőművekben lényegében 1995-ig megtörtént. A jelenséget 1992-ben a Paksi Atomerőműben is észlelték és szisztematikusan monitorozni kezdték. A tápvíz-elosztó károsodásának nem volt közvetlen, akut biztonsági hatása, így mód volt a csere előkészítésére és optimális ütemezésére. /9/ Érdemes megjegyezni, hogy a PGV-440 gőzfejlesztők problémája nem különleges eset, sőt eltörpül a nyugati, PWR gőzfejlesztők öregedési problémáihoz képest, amelyeket csak a gőzfejlesztők immáron rutinszerű cseréjével lehet orvosolni. Az ilyen esetek általában sem zárhatók ki. A tervezés az adott kor technikai színvonalán történik, s előfordulhat, hogy a tervek megfelelőségét a későbbi üzemi tapasztalatok nem igazolják.
3 Előadás az MTA Műszaki Tudományok Osztálya 2014. június 19-i ülésén Az öregedési vagy konstrukciós problémákat a gondos üzemeltető felismeri, s szisztematikus állapotfelügyelettel, tudományosan megalapozott intézkedésekkel kezeli. Baj akkor lehet, ha az üzemeltető szervezet gondossága, és válasza a problémákra nem megfelelő. /10/ Számos példa van az intenzív öregedésre az anyag, a közeg és a stresszorok szerencsétlen együtthatása miatt. Ilyen az elhíresült Davis Besse reaktor-fedél, vagy a Mihamai Atomerőműben történt csőtörés esete. 2012-ben a belga reaktortartályokban felfedezett repedések okoztak nem kevés izgalmat. /11/ Különleges esetként, a közelmúlt felismerései közül pedig a paksi pihentető medencék hűtőkörében is felfedezett mikrobiológiai korróziót lehet említeni, amiről kiderült, hogy messze nem új, s nem csak egyedi, paksi jelenség. /12/ Visszatérve történetünkhöz, az, hogy miként jártunk el a tápvíz-elosztó esetében, jelentősen függött az adott időszakra jellemző helyzettől. Az 1992-2002 közötti időszak a biztonságnövelő intézkedések korszaka volt a Paksi Atomerőműben, ami rendkívüli figyelmet és ráfordításokat igénylő program volt. Ugyanekkor több, az üzembiztonságra és a gazdaságosságra hatással lévő korszerűsítés is napirenden volt, mint a turbina-kondenzátorok átcsövezése, a szekunder-kör vízüzemének módosítása, s a reaktor-védelmi rekonstrukció. Ezek mind fontos, de a biztonság szempontjából nem akut problémákat kezeltek, hasonlóan, mint a tápvíz-elosztó rekonstrukciója. Ezek az intézkedések versenyeztek a politikai változások által jelentősen befolyásolt vállalati térben, ahol a vezetői preferenciák, belső csoportérdekek, s komoly külső érdekek szerint rangsorolódtak, relatívvá váltak. Ezek a körülmények oda vezettek, hogy a tápvíz-elosztó cserék a körmére égtek az üzemeltetőnek, de versenyezve az idővel elkészültek. /13/ Minden későbbi baj oka ez a sietség volt. Azért, hogy ne kelljen a gőzfejlesztőkben a munkavégzéshez árnyékolást kiépíteni, dekontaminálták a gőzfejlesztők primerköri felületét, mert ez kevésbé időigényes volt az árnyékoláshoz képest. A dekontaminálás eltávolította felületeket passziváló réteget, onnan a primerköri bórsav hatására vasoxidok oldódtak ki, ami magnetit formájában a legmelegebb felületeken, azaz a fűtőelemeken lerakódott. A lerakódás az üzemanyag kazetták termohidraulikai paramétereit lerontotta, s a hőmérséklet-kotlátok betartásához csökkenteni kellett a reaktor-teljesítményt, ami rontotta termelési eredményeket. Következésképp az elszennyezett üzemanyagot célszerű volt megtisztítani. A Siemens, azaz a későbbi FRAMATOM németországi részlege dolgozta ki a technológiát, amelyet egy hét kazettát befogadó tisztító berendezésben sikeresen teszteltük.
/14/ Azért, hogy a teljes üzemanyag mennyiséget a legrövidebb idő alatt lehessen megtisztítani, egy nagy, harminc fűtőelem-kazettát befogadó berendezést rendeltünk. Mivel a tisztítás német és hazai felelősei is a kémiai technológia értői voltak, sem a tervezésnél, sem a rendszer üzemeltetésénél nem kezelték a harminc fűtőelem-kazetta hűtésének biztonsági aspektusait. Az inkriminált rendszer egy kettős falú mosótartály, amelybe a két fal között vezették be az oxálsavat, ez alul lépett be a fűtőelem-kötegeket tartalmazó belső térbe, ott a kötegeken keresztül felfelé áramolva a fedélen visszafordult, és lefelé áramolva kifolyt a kivezető csövön, megint alulról felfelé. Végeredményben olyan berendezés született, amely egyes üzemmódokban nem biztosította a kazetták hűtését, redundanciákkal nem rendelkezett, s amelyben nem alakulhatott ki természetes cirkuláció sem. A gyatra műszerezés miatt pedig nem lehetett a rendszerben zajló a folyamatokat ellenőrizni. /15/ A konstrukciós és üzemeltetési hibák a hűtés kimaradásához, az üzemanyag sérüléshez, INES 3. fokozatú súlyos üzemzavarhoz, a blokkon tartós üzemszünethez, bonyolult elhárítási folyamathoz, a sérült kazetták nagy gondot igénylő eltávolításához vezetett. Az üzemzavarnak minősített környezeti hatásai nem voltak, s a 2. blokk további üzemét, sőt üzemidő hosszabbítását befolyásoló következményei sem, hisz az üzemzavar az alapvető technológiától független, egyszeri tevékenység során következett be. 1 /16/ A helyzet kialakulásához vezető tényezők között első helyen a termelési érdek, a főjavítás minél rövidebb idő alatt történő végrehajtása, mint a biztonság iránt kevés empátiát mutató vezetés törekvése állt. A vezetőváltást követő átszervezés elbizonytalanította a szervezet működését. A portásokig lehatoló személyi változások bőrpapír-gyártó, szervilis attitűdöt vagy rezervált magatartást váltottak ki sokakban. A vezetés preferenciái is elvonták a szervezet figyelmét a valós műszaki problémáktól. A német vállalkozó tulajdonos-váltás és totális átszervezés után volt, s már elvesztette a Siemens korábbi nukleáris kompetenciáját. A paksi vezetés mégis túlértékelte a nagy FRAMATOM tudását, s alábecsülte a helyi hozzáértést, leszűkítve ennek mozgásterét. Figyelmen kívül hagyták a szakmai komplexitást, a tervet nem bírálták termohidraulikai szempontból, s nem látta azt az üzemeltetőt támogató tudományos intézmények egyike sem. 1 A 2. blokk üzemidő hosszabbításának biztonságára az sem hatna, ha az EU nem támogatná a sérült üzemanyag Oroszországba történő visszaszállítását, mert az EU zöldpolitikusok vélelmezik, ott azt nem megfelelően tárolnák. 4
Ehhez még hozzájárult az is, hogy ez a technológia az akkori szabályozás perifériáján, vagy jószerivel inkább azon kívül volt, ami korlátozta a hatóság formális lehetőségeit is. Itt nincs idő arra, hogy bemutassuk és elemezzük, de volt más, a sietség által okozott s az üzemanyag későbbi elszennyeződésével korrelálható esemény is a korábbi időszakban. /17/ A történet szomorú, de a mérleg mégis pozitív: A tanulságok levonása, a tapasztalatok feldolgozása, a szervezet működésének átgondolásához, s a szabályozás módosításával együtt egy új minőség és kultúra kialakulásához vezetett. Ez az új kultúra már az elhárítás során is megmutatkozott, s hat mind a mai napig. Erről az alapról kell indítani az új atomerőmű létesítésének műszaki előkészítését is. /18/ A történtekből számos, a jelenben is érvényes tanulságot lehet levonni: 1. Nem lehet kiiktatni a gazdasági vagy egyéb szempontokat, de ezek nem érvényesülhetnek a biztonság rovására. 2. Fatális következményekkel járhat, ha a szervezet működését, belső kapcsolatait, a döntési folyamatokat a presztízs és az alávetettség határozza meg. 3. A nukleáris biztonság tipikusan minden mindennel összefügg dolog. Nem érvényesülhetnek szeparált szakmai szempontok, csőlátás, vagy akár szakmai klikkek érdekei. /19/ 4. Nincs az a nagytekintélyű szállító, aki ne szorulna ellenőrzésre. 5. Nem lehet felelős vezető vagy végrehajtó, aki nem érti, vagy nem fogadja el a biztonsági követelmények szigorát, primátusát. 6. A biztonság jogi kérdés is, de nem jogászkodás. A biztonságnak érvényesülnie kell akkor is, ha egy felismert probléma kívül van az épp hatályos szabályozás körén. Fentiek azért fontosak, mert a jövőben is nehéz lesz elkerülni a konfliktusokat, hisz a nukleáris biztonság szigora gyakran szemben áll az egyéb érdekekkel. /20/ A biztonsági követelmények megértése nem triviális: Annak érdekében, hogy a társadalom az atomerőmű miatt csak jelentéktelen többlet-kockázatot legyen kénytelen elviselni, megköveteljük, hogy egy reaktorra vetítve a zónasérülés gyakorisága ne legyen nagyobb, mint 10-5 /év, a nagy korai kibocsátásé pedig 10-7 /év. Ez azt jelenti, hogy a tervezés alapjául olyan természeti események hatását kell tekinteni, amelyek előfordulási gyakorisága 10-4 -10-5 1/év. A technogén veszélyekre pedig a szűrési szint 10-7 /év, de az új atomerőmű esetében a legnagyobb légi jármű rázuhanását eleve feltesszük. /21/ Ezt a szigort elég nehéz az általános műveltség, a közismert ipari gyakorlat, vagy a józan parasztész, a hétköznapi tapasztalatok alapján felfogni. A kívülállók reakciója szélsőséges: van értetlenség a szigor láttán, van kételkedés a számmágiával szemben, s vannak, akik elvárják a nulla kockázatot. 5
Érteni kell, mit jelentenek ezek a negatív hatványkitevős számok. A 10-4 /év azt jelenti, hogy egyszer tízezer év alatt biztosan előfordul az adott esemény. Az idő érzékeltetésére pedig szolgáljon, hogy tízezer évvel ezelőtt volt a legutóbbi jégkorszak. A 10-7 /évnek megfelelő tízmillió év pedig olyan időtávlat, amikor a Himalája kialakult. A NASA szerint a 40 m átmérőjű Tunguz meteornál némileg nagyobb, a Gizai Piramissal azonos méretű objektumból mintegy húszezer van a Föld közelében, s átlagosan tizenhárom-ezer évente, azaz nagyjából 10-4 /év gyakorisággal következhet be kollízió a Földdel, aminek romboló hatása tízezer hirosimai bomba hatásával egyenértékű. Ennek a veszélynek a gyakorisága egyenlő a nagy kibocsátás éves gyakoriságával, ha ezer reaktor üzemelne a Földön: 10 3 reaktor * 10-7 /év. (Most 435 reaktor üzemel). /22/ A rendkívüli kis gyakoriságok megnyugtatóak, de a véletlen események természete olyan, hogy akár ebben a pillanatban is bekövetkezhetnek. Valódi megnyugvást csak az adhat, ha mindent megtesszük a biztonság érdekében, s hogy ez eredményes lehet, mutatja a számos, földrengést, hurrikánt, tornádót és áradást túlélt atomerőmű példája. /23/ Tévedés lenne azt hinni, hogy nálunk nincsenek veszélyek. /24/ Nyilvánvaló, hogy az ilyen kis valószínűségű események és hatásaik jellemzése a tudományos megismerés határait jelentik. S itt alapvető ismeretelméleti problémákkal kell szembesülnünk. A rendkívül kis valószínűségű események jellemzése nem csak megfigyeléseken, kísérleteken alapul, hanem tudományos módszerekkel feltárt összefüggések, törvényszerűségek rendszerén, az ezekre épült modelleken. Jelentős episztemikus és aleatorikus bizonytalanságok vannak. E modellek adekvát voltát nehéz tesztekkel ellenőrizni, sok esetben a bizonyítás csak post-event lehetséges. Mivel a kis valószínűségek a megismerés határait jelentik, elég nehéz konszenzust kialakítani, hisz az új szemben állhat a konvenciókkal. (Ezt is tapasztalhattuk Fukushima esetében.) A biztonság alapját képező tudományos igazságok, módszerek természetüknél fogva objektívak s egyben relatívak is, ahogy a TMI baleset és a fukushimai katasztrófa bizonyítja. /25/ Ám ha arra várnánk, hogy száz százalékos bizonyosságot szerezzünk például a klímaváltozás várható hatásairól, akkor ez minden fejlődést megakadályozna, s mégsem érnénk el zéró kockázatot. Ezért rendkívül fontos, hogy tudományos konszenzus alakuljon ki arról, hogy a jelen tudás és technika színvonalán mit kell figyelembe venni az atomerőmű tervezésénél. Ugyanakkor tudomásul kell venni, hogy ezek az ismeretek drámaian változhatnak, s késznek kell lenni ezek kezelésére. 6
/26/ S elértünk oda, hogy bizonyos következtetéseket tegyünk: Az atomerőmű tervezésénél nem elég a hétköznapi józan észre hivatkozni, s nem elég a szokványos ipari gyakorlatra jellemző gondosság. A rendkívül kis valószínűségű eseményekre kell felkészülni! Az atomerőmű biztonságos voltát nem könnyű belátni. A civil ellenőrzés lehetősége korlátos, de fontos szerepe van a törvényes eljárások ellenőrzése, a biztonsággal ellentétes érdekek háttérbe szorítása terén. A civil ellenőrzés korlátai miatt óriási a mérnökök, tudósok felelőssége. /27/ A tudós, a mérnök tevékenysége a társadalmi-kulturális közegben s meghatározott struktúrákban zajlik, gazdasági, politikai hatásoknak kitett. Elkerülhetetlen, hogy az érdekek között kompromisszumokra kényszerüljenek a szakemberek. El kell érnünk, hogy a kompromisszumok ne a biztonság és a magas műszaki színvonal rovására jöjjenek létre. Nincs szállítói és megrendelői igazság a biztonság tekintetében. A biztonságot a szisztematikus felkészülés és a megfelelő hazai szakmai kapacitások megteremtése és helyzetbe hozása szolgálja, mert döntő szerepe van az emberi, szervezeti tényezőnek. /28/ Mindezek tudatában cselekedve lehetünk felelős létesítői, üzemeltetői, haszonélvezői az új atomerőműnek. Köszönöm megtisztelő figyelmüket! 7