A kanadai Vancouverben egy atomreaktorokkal foglalkozó nemzetközi konferencián előadást tartott Oka Josiaki professzor, aki a japán atomerőművek biztonsági rendszereinek egyik megalkotója. Aszódi Attila magyar tudós erről az előadásról készített összefoglalót, és személyesen beszélgetett a japán kutatóval.
A 2011. március 11-én Japánban bekövetkezett földrengés hatására a Japán-szigetek kőzetlemezei több száz kilométer hosszan, jelentősen elmozdultak. Óriási energia szabadult fel, s a hosszú ideig tartó, 9-es magnitúdójú fő rengés hatására az összes fosszilis- és atomerőmű automatikusan leállt, majd Tokióban és a régió településein tartós áramszünet lépett fel.
A NUKLEÁRIS VÁLSÁGÉRT A CUNAMI IS FELELŐS
A földrengés idején a fukusimai atomerőmű 1. számú telephelyén három reaktor működött, melyek automatikusan leálltak. A földrengés hatására a villamoshálózat összeomlott, és az atomerőmű biztonsági hűtővízellátása is megszűnt.
Az üzemzavari dízelgenerátorok rendben elindultak, és a blokkok hűtése az üzemzavarok kezelési utasításainak megfelelően rendben megkezdődött. A földrengés kezdete után 55 perc elteltével viszont elérte az atomerőművi telephelyet a cunami, melynek 10 méteres árhulláma jelentősen meghaladta az atomerőmű tervezési alapjában figyelembe vett értéket. Ennek hatására a dízelgenerátorok leálltak, mert hűtővízellátásukat a szökőár tönkretette.
SZÁRAZON AZ ÜZEMANYAG KAZETTÁK
Az üzemzavari hűtőrendszerek nem tudtak működni, így a Fukusima atomerőmű 1. számú telephelyének 1-es, 2-es és 3-as reaktorában a reaktorvízszint csökkenni kezdett.
Idővel mindhárom reaktor aktív zónája részlegesen szárazra került – az üzemanyag-kazetták felső 1-2 méter hosszú része hűtés nélkül maradt egy időre -, ez az üzemanyag cirkónium burkolatának túlhevülését eredményezte. Az üzemanyag felületi hőmérséklete elérhette az 1.300 Celsius fokos értéket, ami a jól ismert cirkónium-vízgőz-reakció beindulásához vezetett, melyben hidrogén keletkezik.
AZ ELSŐ ROBBANÁS
A reaktorok hermetikus védőépületében túlzottan megnőtt a nyomás, így a védőépület épségének megőrzéséért mindhárom reaktornál a hidrogén-vízgőz keverék lefúvatása mellett döntöttek. Március 12-én az 1-es reaktorban, március 14-én a 3-as reaktorban a lefúvatás során a hidrogén a hermetikus védőépületen kívül – a hermetikus tér fölött a reaktorcsarnokban a levegő oxigénjével keveredve – berobbant.
LEÁLLT A HŰTÉS
A helyzet bonyolultságát jól szemlélteti a 2-es reaktor példája: hosszú ideig biztosítani tudták a 2-es reaktor hűtését, annak ellenére, hogy a beépített dízelgenerátorok kiesése után a telephelyre hozott mobil dízelgenerátorok üzeme nem volt stabil. Nemrégiben a hűtőrendszer kiesett, mert a mobil dízelgenerátorok tüzelőolaja elfogyott, és nem tudták időben biztosítani dízelolaj utánpótlását
A zónavízszint a szükséges érték alá csökkent, az üzemanyag hűtése veszélybe került, majd legalább két óra időtartamra a reaktorzóna teljesen szárazon maradt. A 2-es reaktor üzemanyaga az eseménysor következtében részlegesen megolvadhatott. A 2-es blokk reaktorcsarnokának falát egy részen elbontották, hogy itt a hidrogén ne tudjon összegyűlni: így kívánják elkerülni, hogy az 1-es és 3-as reaktoron bekövetkezett robbanás a 2-es reaktoron is megtörténhessen.
A TERMÉSZETBEN A HASADÁSI ANYAGOK
Mivel mindhárom reaktor üzemanyaga hosszabb ideig hűtés nélkül maradt, a japán szakemberek feltételezik, hogy részleges zónaolvadás ment végbe mindhárom reaktoron. Az olvadás mértéke nem ismeretes, és így hónapokba, vagy akár egy évbe is kerülhet, amire pontos képet lehet kapni a reaktor üzemanyag-kazettáinak állapotáról, a zónaolvadás mértékéről.
Az üzemanyagpálcák burkolatának sérülése és a zónaolvadás hatására az üzemanyag-kazettákban lévő hasadási termékek egy része kikerült az üzemanyagból, egy részük pedig a lefúvatás során a környezetbe is kikerült.
SUGÁRSZENNYEZÉS HALAD AZ ÓCEÁN FELÉ
Oka Josiaki adatai szerint a radioaktív szennyezés jelentős részét az óceán felé viszi a szél, így a telephely hosszú távú használatát a helyzet nem korlátozza.
A reaktortartályt és a hermetikus tér egy részét mindhárom reaktornál tengervízzel töltötték fel, így a helyzet vélhetően stabilizálódik, s ennek figyelembevételével a professzor további zónasérülést és nagy környezeti kibocsátást nem valószínűsít.
HIDROGÉNROBBANÁS: MILYEN ÁRON?
A japán professzor előadásának összegzését kommentálva Aszódi Attila emlékeztet arra, hogy korábbi elemzéseiben már szerepelt, hogy a Fukusima-1 telephely 1-es reaktoránál a kiégett kazetták pihentető medencéje a reaktorcsarnokban található, abban a térrészben, ahol a hidrogénrobbanás is bekövetkezett. A hidrogénrobbanásban elvileg a kiégett kazetták is megsérülhettek.
AZ INFRASTURTÚRA LEÁLLÁSA NEHEZÍTI A HŰTÉST
Aszódi Attila közléményét azzal zárja, hogy jelenleg megerősítve látja korábbi feltételezéseit: egyrészt azt, hogy a földrengés és az azt követő szökőár terhelése jelentősen meghaladta azt az értéket, amelyet a reaktorok méretezése során feltételeztek, másrészt azt, hogy az ország infrastruktúrájának – villamoshálózat, gázhálózat, úthálózat – tönkremenetele jelentősen nehezíti az atomreaktorok üzemzavarainak kezelését.
