170 likes | 469 Views
Nesreča jedrskih elektrarn Fukušima Daiči. Igor Jenčič Izobraževalni center za jedrsko tehnologijo Milana Čopiča. Veliki Tohoku potres. 11. marca 2011 ob 14:46 (lokalni čas) Četrti najmočnejši izmerjeni potres od 1900 Magnituda 9,0 126.000-krat močnejši kot Posočje 1998 (M = 5,6)
E N D
Nesreča jedrskih elektrarn Fukušima Daiči Igor Jenčič Izobraževalni center za jedrsko tehnologijo Milana Čopiča
Veliki Tohoku potres • 11. marca 2011 ob 14:46 (lokalni čas) • Četrti najmočnejši izmerjeni potres od 1900 • Magnituda 9,0 • 126.000-krat močnejši kot Posočje 1998 (M = 5,6) • 50-krat močnejši kot Idrija 1511 (M = 7,9) • ob potresu nekaj 100 žrtev • JE so se samodejno ustavile • brez bistvenih poškodb • razpad elektro sistema • izguba zunanjega napajanja • dizelski agregati epicenter 150 km
14 mcunami 10 mplato elektrarne 5,7 m valobran pred elektrarno 3/20 Cunami - na obali ~45 minut po potresu • Cunami je poplavil obalo in (kljub zaščiti) odplavil cele vasi • Val prodrl do 10 km v notranjost • poplavil je najmanj 101 “zaščiteno zbirno mesto pred cunamijem” • 15.833mrtvih, 5.943ranjenih, 3.671pogrešanih • 45.700 stavb uničenih, 144.300 poškodovanih • gospodarska škoda > 200 mrd €
toplota toplota toplota toplota toplota Verižna reakcija cepitve jeder • cepitev urana • sproži jo delec nevtron • pri cepitvi se sprosti energija in 2-3 nevtroni • verižna reakcija • ni mogoča brez vode v reaktorju • voda upočasni nevtrone (uran zajame samo počasne nevtrone) • sproščena energija: • cepitev 1 g urana ≈ 2 t nafte ≈ 7 t lignita • razcepka (jedri, ki nastaneta iz urana) sta radioaktivna
Zadrževalni hram Reaktor Generator Sredica reaktorja Turbina Regulacijske palice Kondenzator Delovanje vrelnega reaktorja Toplota zaradi cepitve jeder uparja vodo v reaktorju, nastala para poganja parno turbino, ta pa električni generator. V Fukušimi je bilo 6 vrelnih reaktorjev
zadrževalni hram primarni sistem srajčka goriva Jedrska varnost • Radioaktivne snovi zadržujemo z zaporedjem varnostnih pregrad
Zaustavitev verižne reakcije • verižno reakcijo zlahka ustavimo z vstavitvijo regulacijskih palic v sredico reaktorja – palice zajamejo nevtrone • ne moremo pa zaustaviti radioaktivnega razpada razcepkov (jeder, ki nastaneta pri cepitvi urana)
Reaktor hladi samo še črpalka na parno turbino. Deluje, dokler je na razpolago elektrika iz akumulatorjev za upravljanje turbine in ventilov in/ali dokler voda v kondenzacijskem bazenu ne zavre.
voda je odparela srajčke vročih gorivnih elementov so v reakciji s paro tvorile vodik vodikje skupaj s paro in radioaktivnimi snovmi uhajal v bazen, tlak v njem je začel naraščati tlak v zadrževalnem hramu je začel prekomerno naraščati, vanj je uhajal tudi vodik
vodikse je nabral pod streho, nato eksplodiral paro so (skupaj zvodikom) izpuščali iz zadrževalnega hrama
Taljenje goriva in sproščanje radioaktivnosti • ob oksidaciji cirkonijevih srajčk in nadaljnjem višanju temperature: • gorivne palice razpadejo, tabletke padejo na dno reaktorske posode • tabletke brez hlajenja se začnejo taliti • iz tabletk se sproščajo hlapljivi radioaktivni elementi: • žlahtni plini (ksenon, kripton) • jod, cezij • (stroncij) • eksplozija vodika poškoduje sisteme zadrževalnega hrama • improvizirano hlajenje ne omogoča zaprtega hladilnega kroga • odprta je pot za sproščanje radioaktivnih snovi v okolje • celotna sproščena radioaktivnost: ~1/10 tiste iz Černobila • na srečo je precejšen del odnese na morje • Nihče ni umrl zaradi sevanja
Kljub pomislekom ima jedrska energija najboljšo zgodovino varnosti Primerjalna analiza tveganja hudih nesreč, povezanih z energijo, 1969 – 2000, Paul Scherrer-Institute, Švica. Upoštevane so le takojšnje žrtve. žrtve/GW(e), leto EU15 vodna en. zem.plin naftni plin jedrska nafta premog
Vzroki in nauki Vzroki: • naravna nesreča apokaliptičnih razsežnosti • družba TEPCO ima zgodovino problemov z varnostjo • strah pred odločanjem (japonska kultura?) • ...? Nauki - podrobna analiza poteka (meseci, leta) Preliminarno: • izboljšane smernice za ravnanje ob težkih nesrečah • preprečitev okvare s skupnim vzrokom • šolanje operaterjev za ukrepanje ob nepredvidenih dogodkih
Fukušima in NEK • prednosti tlačnega reaktorja: • velik zadrževalni hram • hlajenje uparjalnika s popolnoma neradioaktivno vodo • cunami ni možen • kateri (izjemni) izredni dogodki? • 3. dizelski agregat še letos • nabava prenosne opreme (agregati, črpalke) • enotni priključki • voda, elektrika • šolanje operaterjev zadrževalni hram tlačnik uparjalnik regulacijske palice reaktor kondenzator