Cypher blogja

Sok minden jár mostanában a fejemben. Gondoltam leírom. Hátha valaki elolvassa...

Friss topikok

  • kedvezményes diák: naná, a pénztárcám üres, sebaj, diákként nehéz az élet! (2011.11.21. 14:11) Egy nyugdíjas tanár félelmei
  • mimindannyian: Te is összekevered a százalékot az abszolút értékkel? (2011.10.27. 17:25) Rogán-adó
  • cypher: @mimindannyian: Igazából nem egészes "saját" találat. Az egyik kollégám küldte körbe az első link... (2011.09.30. 17:50) A független közszolgálati média
  • wmiki: erről az szdsz szótár jut eszembe demokrácia = hatalmon vagyunk diktatúra = ellenzékben vagyunk (2011.09.02. 08:32) Felsőoktatási reform
  • cypher: @pulendrákus: Kedves Pulendrákus! A határon túli magyarokkal szemben nincsenek előítéleteim. Azt... (2011.08.22. 20:46) Szavazati Jog

Linkblog

2011.03.12. 07:21 cypher

Japán Csernobil?

Címkék: zöld környezetszennyezés greenpeace fizika nukleáris energia

A földrengés után problémák támadtak több japán atomreaktorral is. A sajtóban számos (egymásnak gyakran ellentmondó) hír is megjelent arról, hogy mi is történik, és mi történhet majd ezután. A témában már a Greenpeace is megszólalt, újból felhívva a figyelmet a nukleáris energia veszélyeire. Igazuk van? Itt az új Csernobil?

 

Mi történt?

 

Az atomerőművekben egy nukleáris láncreakció során keletkező hőt használják áramtermelésre. Egy atommag bomlása során keletkező neutronok újabb atommagokat hasítanak szét, így további neutronok keletkeznek, amik további atommagokat képesek széthasítani, és így tovább… Az atommagok bomlása során pedig jókora mennyiségű hő szabadul fel. Ezt általában gőzfejlesztésre használják, amivel gőzturbinákat hajtanak, azokkal pedig elektromos generátorokat.

 

Földrengéskor a rektor biztonsági rendszerei azonnal leállítják a folyamatot. A szabályozórudak beesnek a reaktorba, elnyelik a neutronokat, és ezzel megállítják a láncreakciót. Ez Japánban is így történt. A reaktorok annak rendje és módja szerint leálltak. Pillanatnyilag egyik érintett reaktorban sem megy a láncreakció.

 

De akkor mi a gond?

 

Az atommagok nem csak a láncreakció során, hanem spontán módon is képesek bomlani, ami szintén hőt termel. Ráadásul a reaktor üzemelése során rengeteg aránylag rövid felezési idejű izotóp keletkezik. Ezek aktivitása jócskán meghaladja a rektorban lévő uránnak az aktivitását, a spontán bomlásuk pedig sok hőt termel. Ez az oka annak, hogy egy nukleáris reaktort a leállítása után is hűteni kell.

 

A sajtóban (pl. CNN) a helyzetet ahhoz hasonlították, mint amikor az ember lekapcsol egy rezsót: az utána még egy ideig meleg, és megégetheti az ember kezét. EZ EGY BAROMSÁG. A gond nem az, hogy a reaktor meleg. Mikor üzemel, akkor is az. Erre tervezték. Kibírja. (Az üzemi hőmérsékletet mindenképpen… Ha a hőmérséklet ugyanannyi maradna, mint amennyi a leállítás pillanatában volt, nem lenne ekkora a riadalom.) Az igazi gond az, hogy a leállítás után is folyamatosan termeli a hőt. Így hűtés nélkül a hőmérséklete FOLYAMATOSAN NŐNE, míg végül az egész cucc megolvadna. Ellentétben a rezsóval a reaktor nem hűl ki csak úgy magától. Azt bizony folyamatosan hűteni kell.

 

A gond az, hogy a hűtővizet keringető szivattyúk működtetéséhez is energia kell. Amíg a reaktor megy ez nyilván nem gond. Leállítás után a szivattyúk ellátásához szükséges áramot a villamos hálózatból szokták venni. A gond csak az, hogy a földrengés+cunami miatt ezzel is bajok vannak, így a szivattyúk innen nem kaphatnak áramot.

 

Az erőmű tervezői persze gondoltak erre is. A helyszínen van egy rakás dízel-generátor. Áramkimaradás esetén ezek képesek megoldani a hűtő- és a vezérlőrendszer energiaellátását. A kettesszámú probléma az, hogy ezek is megsérültek. A tervezők persze erre az esetre is gondoltak. Ezért van az erőműnek egy pár nagy akkumulátora. Egy ideig ezekről is lehet működtetni a hűtőrendszert.

 

Az akkumulátorok kapacitása viszont véges. Egy idő után lemerülnek. Ezért van a reaktoroknak még egy plusz biztonsági rendszerük. Az ötlet igazán zseniális: a problémából előnyt kovácsolnak. A reaktor által termelt hővel gőzt fejlesztenek, és van egy pár olyan szivattyújuk, amit gőzzel lehet hajtani. Így a reaktor képes gondoskodni a saját hűtéséről.

 

Jelenleg ez a rendszer hűti a reaktort, hogy spóroljanak az akkumulátorokkal. (Az akkumulátorokat csak a szabályozórendszer ellátására használják.) Közben a helyszínre szállítottak egy pár új, hordozható dízel generátort, amikkel remélhetőleg sikerül majd megnyugtató módon rendezni az ügyet.

 

Akkor most lesz Csernobil, vagy nem?

 

Valószínűleg nem. A helyzet jelenleg stabil. Ha az új generátorokat sikerül üzembe helyezni, akkor a problémák jelentős része megoldódik. Csernobil szintű katasztrófára amúgy sem lehetett volna számítani. Az ottani reaktor nagyon más volt, mint a japánoké. Ebben a fajta reaktorban olyan meghibásodás nem lehetséges, mint ami Csernobilban történt. De még ha a legrosszabb forgatókönyvet (zónaolvadás) vesszük figyelembe, a kétfajta reaktor között akkor is van egy pár fontos különbség:

 

1.) Mint minden normális reaktor, a japánok forralóvizes reaktorai is egy-egy roppant erős tartályban foglalnak helyet. Ennek az egyik fő feladata az, hogy ha bármi gond lenne, akkor a radioaktív anyagokat magában tartsa. A Csernobili reaktornak nem volt ilyen reaktortartálya.

 

Azt, hogy egy ilyen reaktortartály mi mindent képes elviselni jól mutatja a Three Mile Islandi eset. Megfelelő hűtés híján az ottani reaktor magjának kb. egyharmada a szó szoros értelmében elolvadt. Viszont a reaktortartály magában tartotta a romokat. A környezetbe csak némi gőz és gáz került ki. Senki nem kapott halálos dózist. Senkit nem kellett kitelepíteni. A környező lakosság körében azóta sincs az esetnek semmi kimutatható hatása.

 

2.) Mint minden normális reaktort, a japánok reaktorait is egy-egy roppant erős, hermetikusan zárt vasbeton épület veszi körül. (Ezt hívják „containment”-nek.) Ez olyan erős, hogy azt is kibírja, ha ne adj isten a reaktortartály eldurranna. Így a reaktor üzemanyaga még a reaktortartály hibája esetén sem juthat ki a környezetbe. Mondanom sem kell, hogy Csernobilban ilyen sem volt.

 

3.) A Csernobili reaktorban a moderátor grafit volt. A grafit viszont sajnos elég gyúlékony, és a baleset során meg is gyulladt, és hosszú ideig égett. A tűz füstje magával vitte az üzemanyag apró, de erősen radioaktív szemcséit a magas légkörbe, ahol aztán azokat a szél egész Európában szétterítette. E nélkül a katasztrófának csak az erőmű közvetlen környezetére lett volna hatása, és könnyen lehet, hogy még ma sem tudnánk az esetről. (Az oroszok sokáig megpróbálták titokban tartani a dolgot. Csak azután ismerték el, hogy mi történt, hogy a radioaktív felhő megérkezett a nyugati országok fölé, és megállapították, hogy az oroszoktól jött…)

 

Ezzel szemben a japánok reaktorában a moderátor víz. Az meg ugye nem igazán gyúlékony…

 

Mi a legrosszabb, ami történhet?

 

Ha a japánoknak nem sikerül üzembe helyezni az új generátorokat, vagy más módon megoldani a hűtő- és vezérlőrendszerek energiaellátását, akkor elképzelhető, hogy a reaktorok magja hűtés hiányában részben vagy akár teljes egészében is megolvad. Elvileg elképzelhető, hogy a sugárzó anyagok egy része keresztüljut a reaktortartályon, és valahogy kijut a containment-ből is. Ha ez mind megtörténik, akkor számolhatunk komolyabb mennyiségű sugárzó anyagnak a környezetbe jutásával. (Azért ez elég valószínűtlen.)

 

Csernobillal ellentétben ebben az esetben radioaktív füstöt eregető tűz nem nagyon lesz. A katasztrófafilmekben mindig azon szoktak izgulni, hogy mi lesz, ha a megolvadt reaktormag eléri a talajvizet, felforralja azt, és a felszálló gőz radioaktív felhőket képez. (Ez hatását tekintve kb. hasonló lenne, mint a tűz.) A Csernobili katasztrófa idején erre is volt reális esély. Az oroszok kénytelenek voltak egy rakás bányászt odaküldeni, akik beástak a reaktor alá, és építettek egy olyan záró-réteget, amin a reaktormag romjai már nem képesek keresztüljutni. Normális reaktorok esetében azonban az alapot már eleve így építik. Különösen igaz ez a part mentén álló reaktorokra. Ezért én arra tippelnék, hogy még egy teljes zónaolvadás esetében sem kell radioaktív felhőkre számítani.

 

A fő probléma inkább abból fakadhat, hogy a reaktor az óceán partján van. A hűtőrendszer, a reaktortartály és a containment együttes hibája esetén elképzelhető, hogy sugárzó anyagok kerülnek a vízbe. Ezek egy része a part közelében leülepedik, másokat az áramlatok szétteríthetnek a Csendes Óceán egész északi részén.

 

A problémát ebben az esetben leginkább a part közelében maradó szennyeződés okozhatja. (A többi valószínűleg annyira felhígul, hogy a tengeri élővilágra sem lesz jelentős hatással. A szárazföldeken élő emberekre meg még annyira sem…) Ebben az esetben le kéne zárni a reaktorok néhányszor tíz kilométeres körzetét, és valószínűleg be kellene tiltani a halászatot japán északkeleti részén.

 

A környék tengeri élővilága komoly károkat szenvedne. Ez valószínűleg nem lenne olyan drasztikus és látványos, mint egy komolyabb olajszennyeződés esetén. Az is igaz viszont, hogy a radioaktív izotópok sokkal tovább mérgeznék az élővilágot, mint az olaj, így a regeneráció is sokkal lassabb lenne, mint pl. a mexikói öbölben.

 

Mivel a szennyeződés a szárazföldön csak egy aránylag jól körülhatárolható területet érintene, a katasztrófa valószínűleg nem követelne sok halálos áldozatot. (A veszélyeztetett körzetből idejében kitelepíthető a lakosság.)

3 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://cypher.blog.hu/api/trackback/id/tr32732479

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

wmiki · http://kigondoltam.blog.hu/2014/07/20/stephen_hawking_538 2011.03.16. 13:14:59

a 2012-es világvége előtt még várható néhány hasonló esemény

dubai-t is elmossa az ár

mimindannyian · http://wmiki.blog.hu/ 2011.03.16. 16:20:20

@wmiki: de várom már, hogy 2013-ban ezt a kommentet is a pofádba dörgöljék.

De sejtem, nem lesz baj, új nick-et regisztrálsz, tükörbe nézni nem kell, az neked veszélyes.

cypher · http://cypher.blog.hu 2011.03.16. 16:33:54

@wmiki:
Hú! Sikerült megoldanod a földrengések előrejelzését? Ez nagyszerű! Hol publikáltad ezt a nagyszerű elméletet? Már alig várom, hogy áttanulmányozhassam a bizonyítékaidat...

;)
süti beállítások módosítása