Bemaž trys savaitės praėjo nuo tragiškų įvykių Japonijoje. Tikiu, kad ši darbščių ir stiprių žmonių šalis atsities, kaip jau ne kartą istorija yra parodžiusi. Dažnai bendrauju su skaudžius įvykius išgyvenusiais žmonėmis, tačiau ir profesinis interesas skatina įdėmiai sekti įvykius Fukušimos atominėje elektrinėje (AE). Kokios yra ir bus šios gamtinės nelaimės pamokos? Kaip į jas bus ar jau yra atsižvelgta? Kokios naujos branduolinės saugos priemonės planuojamos Europos Sąjungos valstybėse?
Pagrindinių įvykių Fukušimos AE apžvalga
Apie įvykius Fukušimos AE jau buvau rašęs viename iš ankstesnių straipsnių (Kas įvyko Fukušimos AE), todėl dabar trumpai apžvelgsiu tik pagrindinius faktus: po žemės drebėjimo sekęs cunamis, beveik du kartus didesnis nei numatyta AE projektinėse išorinio poveikio apsaugos priemonėse, lėmė, kad AE prarado elektros energijos tiekimą, o sistemos, skirtos aušinti sustabdytus reaktorius, negalėjo tinkamai funkcionuoti. Todėl po kurio laiko vandens lygis reaktoriuose sumažėjo tiek, kad jau nebegalėjo aušinti kuro strypų, jų perkaitusių apvalkalų medžiaga reagavo su vandeniu. Šios cheminės reakcijos metu išsiskyrė daug vandenilio, kuris sukėlė sprogimus 1-ojo ir 3-ojo reaktorių pastatuose (šie sprogimai, nuolatos rodomi per TV, atrodė „įspūdingai“ ir sukėlė daug emocijų, tačiau tai tikrai nebuvo „branduoliniai“ sprogimai). 2-ajame reaktoriuje vandenilio sprogimo pavyko išvengti, tačiau dėl pernelyg didelio slėgio buvo pažeistas reaktoriaus apsauginis gaubtas. 4-asis reaktorius buvo sustabdytas dar prieš žemės drebėjimą, kuras buvo iškrautas iš reaktoriaus į šalia esantį kuro baseiną. Kaip ir sustabdytą reaktorių, taip ir kuro baseinų vandenį reikia aušinti, tačiau neturint elektros energijos ir nefunkcionuojant aušinimo sistemai to padaryti nebuvo įmanoma. Todėl vanduo iš baseino dalinai išgaravo ir pasikartojo panaši situacija kaip su 1-uoju bei 3-iuoju reaktoriais – kuras įkaito, susidarė vandenilio ir oro mišinys, kuris sprogo ir apgriovė 4-ojo reaktoriaus pastatą.
Po visų šių sprogimų reaktorių ir kuro baseinų (ypač 3 ir 4 jėgainių) aušinimas tapo dar sudėtingesnis (dėl griuvėsių pastatuose, technologinių sistemų pažeidimų, padidėjusios radiacijos). Teko pasitelkti sraigtasparnius, gaisram gesinti skirtą techniką ir nors kiek papildyti vandeniu kuro baseinus ir ataušinti reaktorių korpusus.
Vandens lygis reaktoriuose ilgą laiką buvo pernelyg žemas, todėl nebuvo pilnai apsemti kuro strypai ir jų hermetiškumas, dėl perkaitimo, buvo pažeistas. Šiuo metu didesnį rūpestį kelia vanduo, kontaktavęs su pažeistu kuru (jame radionuklidų koncentracija gali būti didelė). Mat jis, per aušinimo vamzdynų nesandarumus patekęs į AE patalpas, kelia papildomų sunkumų likviduojant avariją.
Tiesa, kai kuriose informavimo priemonėse eskaluojama kuro lydymosi problema, mano nuomone, yra kiek perdėta - net jei kuras kiek ir lydėsi, jis liko reaktorių korpusų viduje. Kadangi elektros tiekimas AE jau atkurtas, tikėtina, kad tinkamą aušinimą bus galima organizuoti kur kas efektyviau - įkaitęs kuras „nepralydys“ reaktorių korpusų, o sustings ir palaipsniui atauš.
Kuo skiriasi naujosios AE?
Neabejoju, kad ateityje, siekiant surinkti kuo daugiau informacijos apie priežastis, avarinės situacijos valdymą bei pasekmes įvykiai Fukušima Dai-ichi bus detaliai analizuojami. Ir iš klaidų, padarytų šioje AE, privalės pasimokyti visa branduolinės energetikos pramonė. Juolab kad dalis senųjų reaktorių problemų buvo žinoma, tačiau senosios AE nebuvo modernizuojamos pakankamai sparčiai.
Fukušima Dai-ichi AE pradėta eksploatuoti prieš 40 metų, o suprojektuota buvo dar seniau. Per tuos dešimtmečius branduolinių reaktorių technologijos, ypač saugos srityje, smarkiai patobulėjo. Naujausios kartos AE projektuose saugai užtikrinti vis plačiau naudojamos vadinamosios „pasyvios“ sistemos. Jų veikimas nepriklauso nuo operatoriaus veiksmų ir energijos tiekimo, o yra grįstos gamtos dėsniais, tokiais kaip gravitacija, konvekcija ir pan. Pvz., ant reaktoriaus pastato viršaus įrengiama didelė vandens talpykla, kurioje laikomas vanduo galėtų „užtvindyti“ reaktoriaus gaubtą, jei susiklostytų avarinė situacija, panaši į kilusią Fukušimos AE. Tokia sistema užtikrintų reaktoriaus aušinimą ne trumpiau kaip 72 val. ir galėtų funkcionuoti visiškai autonomiškai (net jei AE nebūtų tiekiama elektros energija ir nebūtų nė vieno darbuotojo).
Susikaupusio vandenilio sprogimai padarė didelę žalą Fukušima dai-ichi atominei elektrinei tokiu būdu smarkiai apsunkindami avarijos bei jos pasekmių valdymą. Tai taip pat yra skaudi pamoka iš kurios yra būtina pasimokyti. Siekiant išvengti tokios situacijos visuose šiuolaikinių branduolinių reaktorių pastatuose įrengiami pasyvūs vandenilio-deguonies išdeginimo įrenginiai, kurie, jei įvyktų panaši avarija, sumažintų susidarančio vandenilio koncentraciją ir neleistų susidaryti sprogiam dujų mišiniui.
Kalbant apie reaktorių gaubtus, jie daromi tokio tvirtumo ir sandarumo, kad galėtų atlaikyti lėktuvo kritimą, įrengiamos įvairios sistemos, skirtos slėgio sumažinimui gaubto viduje ir t.t. Tokiu būdu jau AE projekte yra užtikrinama, kad jokie įmanomi išoriniai ar vidiniai įvykiai negalėtų sukelti tokios avarijos, kuri įvyko prieš pusšimtį metų projektuotoje Fukušimos AE.
Skeptiškai nusiteikusieji greičiausiai pasakytų, jog visų galinčių įvykti išorinių įvykių numatyti neįmanoma. Iš tiesų, tai net projekte nenumatytoms situacijoms yra pasiruošta. Pvz., jei dėl kažkokių, kad ir labai mažai tikėtinų, priežasčių įvyktų dar didesnė avarija nei Fukušimos AE bei išsilydęs kuras „pradegintų“ reaktoriaus korpusą, jo apačioje įrengtos specialios lydalo gaudyklės neleistų kurui plisti toliau ir užtikrintų aušinimą.
„Streso testai“ – privalomi visoms AE
Jau dabar yra aišku, kad po šios avarijos projektuojamoms AE bus skiriamas dar didesnis dėmesys vertinant išorinius poveikius. Be dėmesio neliks ir jau veikiančios AE – dar šiais metais planuojama atlikti visų ES veikiančių branduolinių reaktorių „streso“ bandymus.
Taip bus siekiama patikrinti, kaip jos susidorotų su tokiomis avarinėmis situacijomis kaip didesnis nei suplanuotas žemės drebėjimas ar projekto reikalavimus viršijantis AE aikštelės užtvindymas bei itin ilgam laikui prarastas elektros energijos tiekimas ir galutinis šilumos sugėriklis. Bus nagrinėjama ir kaip AE užtikrina saugą išsilydžius aktyviajai zonai ar praradus vandenį panaudoto branduolinio kuro baseinuose. Jei bus pastebėti trūkumai, AE eksploatuojančios bendrovės privalės juos ištaisyti.
Naujieji ES reikalavimai (vykdant ir analizuojant „stress“ testus) padės dar labiau sustiprinti reikalavimus saugai tiek naujų AE projektuose ES, tiek, tikėtina, ir mūsų kaimynų elektrinėse.
Post scriptum
Atsižvelgdamos į Fukušimos AE išmoktas pamokas branduolinės energetikos gamybos, priežiūros bei eksploatavimo grandys privalės dar labiau sustiprinti savo požiūrį į saugą kaip į aukščiausią prioritetą turintį aspektą šioje veiklos srityje.
Teksto autorius: dr. Rimantas Vaitkus
