Fukušima očima postaršího energetika

jadernanehodaMédii vyvolaná bublina kolem havárie bloků ve fukušimské elektrárně straší obyvatele i v tisíce kilometrů vzdálené Evropě. Matky se bojí vycházet s dětmi na ulice, senioři vykupují jodové tabletky a raději chodí po ulici s rouškami. Takový závěr by se dal vyvodit z bulvárních zpráv, kterými byla média v posledních týdnech zahlcena. Jaká je ale skutečnost a jak se věci opravdu mají?

Bloky Fukušimské elektrárny mají reaktory typu BWR (Boiling water reactor), tedy varné reaktory, v tomto případě chlazené a moderované lehkou vodou. Tyto reaktory se vyznačují vysokou účinností a vysokou stabilitou. To je dáno konstrukcí reaktoru, která se podobá tlakovému hrnci. Aktivní zóna, tedy samotné štěpení, probíhá pod několika ochrannými obaly. Ten poslední, tzv. jaderná jímka, má v případě selhání všech ostatních bezpečnostních systémů udržet radiaci „pod pokličkou“ a zabránit jejímu šíření do okolí. Jaderným palivem je oxid uranu, který je vložen do obalu ze zirkonia. Tyto uranové tyče štěpnou reakcí vytvářejí teplo, které je lehkou vodou odváděno pryč z aktivní zóny. Pro řízení reakce se používají tzv. řídící tyče, které se zasouvají přímo do aktivní zóny a jsou schopny zastavit samotnou štěpnou reakci v řádu desítek sekund, avšak palivo produkuje teplo ještě velice dlouhou dobu.

Černobylský reaktor, naproti tomu ve Fukušimě, pracoval s reaktory RBMK („Reaktor Bolšoj Mošnosti Kanálnyj“,  lehkou vodou chlazený a grafitem moderovaný kanálový reaktor). Právě moderátor, grafit, byl hlavní příčinou Černobylské havárie. Reaktory RBMK byly v tehdejší SSSR ve značné oblibě, jednak kvůli jednodušší konstrukci a také kvůli tomu, že umožňují jednoduše vyrábět plutonium Pu239, které se hojně využívá pro vojenské účely. V Černobylském čtvrtém bloku došlo k chybě obsluhy, přehřátá pára vytvořila obrovský tlak uvnitř reaktoru, a jakmile se pára dostala na rozpálený grafit, vznikla výbušná směs vodíku a kyslíku a následný výbuch rozmetal reaktorovnu a radiace tak mohla volně unikat z elektrárny.

Zemětřesení, které zasáhlo Fukušimu, dosahovalo síly 8.9 stupně na Richterově stupnici. Elektrárna však byla projektována do zemětřesení úrovně 8.2 stupně. Po prvních otřesech byla elektrárna odstavena a samotné zemětřesení ji nijak nepoškodilo, avšak „odřízlo“ elektrárnu od vnějšího zdroje elektřiny. Poté přišla vlna tsunami a vyřadila z provozu všechny záložní dieselové generátory, které měly zabezpečovat chlazení reaktoru, a tím vznikl problém. Jediné, co bránilo úniku radiace, byl poslední ochranný obal (jaderná jímka). V tuto chvíli měli zaměstnanci elektrárny jediný úkol: chladit jádro a bránit palivové tyče proti roztavení. Chlazení ale neprobíhalo s takovou účinností, jaká by byla potřeba, a teplota v reaktoru neustále stoupala. Teplota uvnitř reaktoru musela být udržována nižší, než je tavný bod zirkonu a oxidu uranu. Z toho důvodu bylo nezbytné upouštět radioaktivní páru z aktivní zóny. Pára vytvořila vně ochranného obalu výbušnou směs vodíku a kyslíku a ta poté způsobila první výbuch v budově, ve které je reaktor umístěn. Právě toto byl impuls pro bulvární novináře a hledače senzací.

Další dny se situace s upouštěním radioaktivní páry opakovala, avšak zlom nastal v okamžiku, kdy se v páře začaly objevovat vedlejší produkty štěpné reakce uranu -  jod a cesium. V tuto chvíli bylo jasné, že se taví zirkonové ochranné tyče.  Bylo zřejmé, že tento postup není možné dále aplikovat a je čas na změnu plánu a změnu systému kontroly reaktoru, a to začít s chlazením mořskou vodou. Mořská voda značně zchladila aktivní zónu reaktoru a zamezila tak dalšímu šíření radiace. Zároveň ale kontaminovala reaktor takovým způsobem, že jej již nikdy nebude možno použít. Jako další způsob kontroly teploty v elektrárně se také používalo kyseliny borité (ta má relativně velkou zápornou reaktivitu). Kyselina byla do nitra reaktoru shazována vrtulníky a byla i přidávána do mořské vody. Její význam v chlazení byl spíše minoritní.

V dnešních dnech byl fukušimský incident ohodnocen stupněm 7 na stupnici INES, tedy stejným stupněm jaký měla dosud pouze Černobylská havárie. Toto srovnání je ale značně zavádějící a je dáno tím, že stupnice INES je pouze sedmistupňová (Černobyl by byl jistě ohodnocen vyšším stupněm). V těchto chvílích probíhají ve fukušimské elektrárně opravy, jsou zprovozňovány chladicí systémy reaktoru a do aktivní zóny je čerpadly vháněna neslaná voda. Situace se tedy stabilizuje a nám nezbývá nic jiného než čekat, jak se k jaderné energii lidstvo postaví, jestli zváží klady a zápory a zda se nechá ovládnout médii nebo zda zvítězí zdravé uvažovaní a zdravý rozum.

Budoucnost jaderné energetiky v Japonsku je velice nejistá. V neděli desátého dubna v Tokiu proběhl další z řady protestů proti jaderné energii. Lidé vycházeli do ulic s transparenty a pokřiky jako: „Nechceme další Fukušimu“ nebo „Ne jaderným zbraním“. Jak by vypadala energetické situace v Japonsku, pokud by došlo k zastavení všech pětapadesáti (!) bloků jaderných elektráren se můžeme jen dohadovat. Nemluvě o situaci v celém světě…

You can leave a response, or trackback from your own site.

2 Responses to “Fukušima očima postaršího energetika”

  1. Pavel Holub napsal:

    „“"“ Pára vytvořila vně ochranného obalu výbušnou směs vodíku a kyslíku a ta poté způsobila první výbuch v budově, ve které je reaktor umístěn. Právě toto byl impuls pro bulvární novináře a hledače senzací.“"“
    Kdeže pane autore. Vodík byl produktem reakce zirkonia s vodou a tudíž už v prvních dnech bylo roztaveno!

    Pokud budou takto neznalí experti publikovat takové nesmysly, budou mít bulvární novináři stále co psát. Jestli propagátoři a tvůrci jaderné energetiky jsou stejně nadaní, jako autor tohoto článku, pak jsem zásadně proti jaderné energetice. Taková hračka dětem do rukou nepatří!

  2. Michal Beck napsal:

    Dobrý den,
    Ano, vodík byl jedním z produktů reakce kterou popisujete a pokud si přečtete článek pozorně, uvidíte že jsem nepsal opak. Navíc v době, kdy článek vyšel, nebylo vůbec zřejmé co se v elektrárně stalo, inu… po bitvě je každý generál. A to že se taví zirkon neznamená, že se taví palivové tyče (které jak určitě víte, jsou obaleny právě zirkonovým obalem a ten se taví již při cca 2500°, kdežto oxid uranu až při teplotě přes 3000°). Ale nezoufejte, chystám seriál jaderné energetiky pro začátečníky, stačí sledovat náš web a určitě se něčemu přiučíte ;-)

Leave a Reply