Az atomerőművek biztonsága
Az atomerőművek biztonsága
Az atomerőművekben alkalmazott biztonsági rendszerek feladata egyrészt az üzemviteli személyzet védelme, másrészt annak megakadályozása, hogy a környezetbe veszélyes mennyiségű radioaktív anyag kerüljön ki. Ma a mélységi védelem koncepciója érvényesül, amelynek az a lényege, hogy a hasadási termékek kijutását három gát akadályozza: a fűtőelemek burkolata, a primerkör és a reaktor védőburkolata. Az alábbi rövid áttekintésben a nyomottvizes típusú reaktorokat tartjuk szem előtt.
A kezdeti időszakban a figyelem középpontjában a megszaladásos balesetek álltak. Költséges kísérletekkel igazolták, hogy atomerőművekben ezek nem jelentenek veszélyt. Tervezéssel ugyanis el lehet érni, hogy a reaktor sokszorozási tényezője a reaktor teljesítményének növekedésével csökkenjen. Emiatt a teljesítmény növekedésekor a reaktor minden külső beavatkozás nélkül, magától szubkritikussá válik, és végül leáll. Ezt úgy mondjuk, hogy az atomerőművekben negatív visszacsatolások működnek, amelyek miatt a megszaladás műszakilag kizárt.
A figyelem ezután a hűtőközeg-elvesztéses üzemzavarokra irányult. Ezek tipikus példája a primerköri csövezetek törése. Ekkor ugyanis a primerkör nyomása hirtelen csökken, ennek következtében a hűtőközeg felforr, és a fűtőelemek hűtés nélkül maradhatnak. Eközben a láncreakció magától leáll ugyan, de a fűtőelemekben felhalmozódott hasadási termékek radioaktivitása még termelhet annyi hőt, hogy a fűtőelemek megolvadhatnak. A különböző vész-hűtőrendszerek a primerköri nyomás csökkenésekor automatikusan működésbe lépnek és folyamatosan gondoskodnak az aktív zóna hűtéséről. Ezenkívül megfelelő minőségbiztosítással igyekeznek a primerköri csővezeték törését eleve megelőzni. (Nem is történt ilyen üzemzavar.). 1978-ban Rasmussen (MIT, Massachussets-i Műegyetem) vezetésével kidolgozták a valószínűségi kockázatelemzés módszerét, amely szisztematikusan végigelemzi nemcsak az egyes üzemzavarokat, hanem azok összes lehetséges kombinációját is. A módszer végeredményben megadja, melyek a legvalószínűbb és a legnagyobb kockázattal járó üzemzavarok. E terjedelmes vizsgálat fő következtetése az volt, hogy a legveszélyesebbek azok az üzemzavarok, amelyek a fűtőelemek megolvadásához vezetnek, és ehhez nem szükséges a primerköri csővezeték törése, hanem kisebb folyások is elindíthatják.
A biztonságot illetően két szempontot kell mérlegelni: a normálüzemi kibocsátásokat és a baleseteket. A működő atomerőművek normális üzem közben elenyésző mennyiségű szennyezést juttatnak környezetükbe: az e forrásból származó sugárterhelés nem haladja meg a természetes háttérsugárzás 0,1%-át.
Reaktorbaleseten olyan véletlen eseményt értünk, amelyben vagy a megengedettnél több radioaktív anyag kerül a környezetbe, vagy a személyzetet az egészségre veszélyes mértékű sugárzás éri, vagy az aktív zóna károsodik (esetleg ezek kombinációja következik be). Minden új technológia bevezetése előre nem látott következményekkel jár, amelyek áldozatokat követelnek emberéletben és anyagiakban egyaránt. E tekintetben az atomenergia minden tárgyilagos összehasonlítást kiáll. Más kérdés, hogy a közvélemény különösen érzékenyen reagál minden, az atomenergiával összefüggő eseményre, és ez a megítélést eltorzítja. Csernobil előtt atomerőműben nem történt emberéletet követelő baleset. Az 1945 óta eltelt időben kereken 70 reaktorbaleset történt, amelyek – ismereteink szerint és Csernobilt nem számítva – összesen 8 emberéletet követeltek, és 35 személyt ért 0,25 Sv-nél nagyobb dózis. Ezek legnagyobb része kritikus rendszerekben, továbbá urán- és plutóniumfeldolgozó üzemekben történt.
Az amerikai Harrisburg (Pennsylvania) mellett üzemelő TMI-2 atomerőmű 1979. március 28-i balesete rávilágított, hogy nemcsak a nagy csőtörések, hanem a primerkörben jelentkező kis folyások is vezethetnek az aktív zóna sérüléséhez, ha közben a helyzetet személyi tévedések súlyosbítják. A baleset súlyos anyagi károkat okozott ugyan, de veszélyes sugárterhelés nem történt, mert a biztonsági berendezések a következményeket a védőburkolaton belüli térre lokalizálták. Mindenesetre ez az üzemzavar irányította a figyelmet az emberi tényező szerepére. A TMI-2 baleset után fokozódott a biztonság. A változások többek között az irányítástechnikát érintették.
Az 1986. április 26-án Csernobilban bekövetkezett baleset volt az első, amely atomerőműben emberéletet követelt. Egy nem teljesen átgondolt kísérletet hajtottak végre az üzemviteli utasítások többszöri megsértésével, aminek következtében a reaktor szabályozhatatlan üzemállapotba került, és ez végső soron kémiai robbanáshoz vezetett. Végeredményben 29 ember halt meg, és több mint 200 ember kapott 1 Sv-nél nagyobb dózist. A baleset egyik fő tanulsága ismét az, hogy az emberi tényező jelentősen befolyásolhatja a biztonságot. Ezért született meg az a javaslat, hogy nemzetközi erőfeszítéssel hozzanak létre egy inherens biztonsággal rendelkező atomerőmű-típust, amelynek belső tulajdonságai eleve kizárják, hogy emberi tévedések veszélyes helyzetet teremthessenek. A csernobili baleset magyarországi hatása egyébkéntannyi sugárterhelésnek felelt meg, amennyit a természetes sugárforrásokból és orvosi vizsgálatokból 8 hónap alatt kapunk. 70 éves átlagélettartamot véve alapul, ez összesen 1% többlet dózist jelent.
