92

Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

  • Upload
    hujbert

  • View
    498

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 2: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

ATOMFIZIKA NUKLEÁRIS TECHNIKA

ALAPOKFUKUSHIMAI BALESET

Matosné Gazdag Szilvia

okl. hőenergetikus, nukleáris mérnök-fizikus

Page 3: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

TUDTAD??

A nukleáris energia Afrikában jelent meg

először 2 milliárd évvel ezelőtt.

Page 4: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Most a tudósok úgy vélik sikerült megfejteniük, hogyan játszottak közre

a geológiai folyamatok egy 100 kilowattos atomerőmű megfelelőjének létrehozásában és működtetésében

Page 5: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Az erőmű 150 000 éven keresztül háromóránként állított elő energia impulzusokat úgy, hogy nem csupán

biztonságosan üzemelt, de a keletkező gázokat sem engedte kiszökni a légkörbe. A természetes nukleáris reaktorokat Gabon Oklo tartományában fedezték fel

1972-ben. A tudósok geológiai bizonyítékokat találtak arra, hogy az uránium az uránium érc lencse alakú

ereiben önfenntartó fissziós láncreakción ment keresztül, heves hőhatást hozva létre. Ebben a

folyamatban az uránium atomok radioaktív bomlásából neutronok szabadultak fel, maghasadások sorozatához

és az energia, mint hő felszabadulásához vezetve. Ugyanígy állítja elő az energiát egy modern atomreaktor

is.

Az erőmű 150 000 éven keresztül háromóránként állított elő energia impulzusokat úgy, hogy nem csupán

biztonságosan üzemelt, de a keletkező gázokat sem engedte kiszökni a légkörbe. A természetes nukleáris reaktorokat Gabon Oklo tartományában fedezték fel

1972-ben. A tudósok geológiai bizonyítékokat találtak arra, hogy az uránium az uránium érc lencse alakú

ereiben önfenntartó fissziós láncreakción ment keresztül, heves hőhatást hozva létre. Ebben a

folyamatban az uránium atomok radioaktív bomlásából neutronok szabadultak fel, maghasadások sorozatához

és az energia, mint hő felszabadulásához vezetve. Ugyanígy állítja elő az energiát egy modern atomreaktor

is.

Page 6: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

EMBERI ÉRZÉKEK

• LÁTÁS• HALLÁS• SZAGLÁS• ÍZLELÉS• TAPINTÁS• RÁDIOAKTÍV

ÉSZLELÉS ???

Page 7: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 8: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Mi is az a radioaktivitás?Radioaktivitásnak

nevezzük az atommagok spontán átalakulását,

amely általában gyorsan mozgó, nagy energiájú

részecskék kibocsátásával jár együtt.

Radioaktív sugárzásnak nevezzük a radioaktív

bomlásban keletkező gyorsan mozgó részecskék áramát.

Page 9: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Az atommagok felépítése

• Az atommagok 10-15 m méretű részecskék.• Pozitív elektromos töltésű protonokból és

semleges neutronokból állnak.• A protonokat és neutronokat összefoglaló

néven nukleonoknak nevezzük.• A proton és a neutron nem elemi részecskék,

bennük kvarkok találhatók.• Egy atommagot az összetételével jellemezzük.• A benne lévő protonok számát rendszámnak

nevezzük, és általában Z betűvel jelöljük.

Page 10: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

XAZ

UPbO 23892

20882

168 ,,

•Nem a neutronok számát szokás megadni második adatként, hanem az atommagban található összes nukleon számát. •Ezt tömegszámnak hívjuk, és „A” betűvel jelöljük.•Nyilván A = Z+N (ahol N a neutronok száma). Egy meghatározott atommag jele:

ahol X helyébe a Z rendszámú elem kémiai vegyjelét kell írni

.

Page 11: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 12: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Nukleáris fúzió

Könnyű elemek egyesülése, hogy

nehezebb elem jöhessen létre

Közepes atomi tömegszánmmal.

Nukleáris fisszió

Egy nehéz nukleon elbomlása két könnyebb elemre

Közepes tömegszámmal

Közben más részecskék is keletkezhetnek

Egyesülés Bomlás

Mindkét esetben energia szabadul fel a folyamat

során!!!!

Page 13: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Természetesl A természetben található radioaktív izotópok

lebomlása

Mesterségesl Radioaktív bomlás, az ember által

előállított radioaktív izotópok ,

bomlása

A radioaktivitás lehet:

A stabil izotópok nem bomlanak spontán módon

Page 14: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

83

Page 15: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Minden 83-nál nagyobb rendszámú elem nem stabil és

radioaktív

Page 16: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Radioaktív sugárzás

A természetes radioaktív anyagok 3 féle sugárzást bocsájtanak ki:

• α - sugárzás: He++ ionokE ~ 4 – 9 MeV

• β - sugárzás: elektronokE ~ keV – MeV

• γ - sugárzás: nagy frekvenciájú elektromágneses sugárzásE ~ 0,01 – 4 MeV

Page 17: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Radioaktív sugárzás

Page 18: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Atommag felépítése

Ahhoz hogy könnyebben megértsük a radioaktív sugárzást nézzük egy atommag felépítését.

Page 19: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

α-sugárzás

Az atomból bomlás hatására héliumatommagok távoznak nagy sebességgel.

Page 20: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

α-sugárzásAz α-sugárzást alkotó alfa részecskék nagy energiájú

héliumatommagok amelyek anyagban lefékeződve

( két elektron felvételével ) semleges héliumatommá alakulnak át.

A részecskéknek nagy az ionizáló képességük ezért hamar elvesztik energiájukat.

Levegőben akár 1 cm után is lefékeződnek.

Page 21: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

β-sugárzás

• elektronokból áll• bármilyen sebességet felvehet

(relativisztikusat is → relativisztikus tömegnövekedés - Relativisztikus sebesség olyan sebesség, ami a fény sebességéhez annyira közel van, hogy annak tudományos analízise esetén figyelembe kell vennünk Einstein speciális relativitáselméletének befolyását)

MeVkeVkβ többnéhányE

Page 22: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

β-bomlás

Ha a rendszám 56-nál kisebb:

Ha a rendszám 56-nál nagyobb:

folyamatban bomlanak az atommagok.

Ba13556

epn0

� enp 0pozitív β-bomlás

negatív β-bomlás

Bárium

Page 23: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

β-sugárzás

A β-sugárzást nagy energiájú elektronok alkotják melyek az atomból kilépve közel fénysebességre gyorsulnak.

Ionizáló képessége közepes ezért a sugárzás hosszabb úton fékeződik le és jobban áthatol az anyagon mint az α-sugárzás.

Page 24: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

γ - sugárzás

Gamma sugárzás során a röntgen sugárzásnál is nagyobb energiájú fotonok hagyják el a magot.

Page 25: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

γ-sugárzás

• elektromágneses sugárzásγ-fotonokból/ γ-kvantumokból áll

• nagy frekvencia, kis hullámhossz• energia:

• hullámhossz:

• frekvencia:

MeV401,0β E

Å003,0Å1

Hz103103 2118

Page 26: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

γ - sugárzás

A γ – sugárzás igen rövid hullámhosszúságú elektromágneses hullám (amely nagy energiájú fotonok részecskesugárzásának is tekinthető).

A legkevésbé ionizálódó hatású ezért nagy az áthatolóképessége. Csak több méter széles betonfal vagy több deciméter széles ólomlemez nyeli el.

Page 27: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

MI IS AZ A REAKTOR?

Page 28: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

ATOMERŐMŰVEK

VVER / PWRВВЭР, вода-водяной энергетический реактор

Page 29: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Neutron és ChadwickNeutronra is szükségünk van az atomerőművekben?

Page 30: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

A láncreakció(Szilárd Leó ötlete)

a maghasadáskor keletkezett neutronokat újabb maghasadás

kiváltására használjuk, így a számuk gyorsan

megsokszorozódik

Page 31: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

HASONLÍTSUK ÖSSZE, HOL IS TARTUNK?!

Ez mértani sorozat: 3n. Ha a hányados k, akkor kn szerint változik

3 neutron esetén:

1, 3, 9, 27, 81, 243, 729, 2187, 6561, 19683, 59049,…

2 neutron keletkezése esetén:

1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024,2048, …

Page 32: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

8:33

Atomerőmű - hőerőmű

Page 33: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Moderátor?

www.kislexikon.hu szerint:Moderátor. (lat.”mérsékelő"): az a személy, aki felszólításaival, kéréseivel, útmutatásaival irányítja és mederben tartja valamely csoport tanácskozását.

Informatikában moderátor:ő egy ember, aki a listára küldött üzeneteket előzőleg elolvassa, és a nemkívánatosakat kiszűri.

Page 34: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Nálunk!MODERÁTOR:

olyan anyagok, amik könnyűek, és nem nyelik el a neutronokat.

Moderátor anyagok:

Vegytiszta szén, azaz grafit (gyémánt is jó lenne )

Nehézvíz (a deutérium-tartalma miatt)

Könnyűvíz (közönséges víz)

Page 35: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Mi is az a BWR? Forralóvizes Reaktorok (Boiling Water Reactors)

• Működésük röviden:

• hűtőközeg könnyűvíz• moderátor könnyűvíz• a termelődött hő hatására a víz egy része elforr

és az így keletkezett víz-gőz keverék megfelelő szárítás után (szárítás reaktortartályon belül) a szárazgőz a turbinára lép

• munkavégzés után a kilépő gőzt a kondenzátorban cseppfolyósítják, majd előmelegítés után a reaktorba visszavezetik

Page 36: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

• Mivel a reaktorban megengedett az elforrás, a nyomás szignifikánsan kisebb, mint a PWR típusú reaktorokban. Kb 60-70 Bar (PWR 160-170Bar)

• Az üzemanyag többnyire urán-dioxid, de kisebb dúsítású, mint a PWR-nél.

• Szerkezetileg egyszerűbb, kisebb beruházási költségek

• Az összes működő reaktor kb 22 %-a ez a típus

Page 37: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

• A blokkok a General Electric, a Toshiba és a Hitachi által fejlesztett forralóvizes reaktorok (BWR)

• az egyes blokk 1971 márciusában kezdte meg a termelést

• névleges teljesítménye 460 MW,

• típusa GE BWR/3

Page 38: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Reactor GenerationsReactor Generations

http://www.whitehouse.gov/

Page 39: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

JAPÁN

FUKUSHIMA

Page 40: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Japán térségében az egymás felett/alatt lévő kőzetlemezek “összeakaszkodtak” és mivel a Pacifikus lemez csak egyre nyomul nyugatra,

nőttön nőtt a feszültség.

Következő ábrán a harmadik típusú mozgásról van szó

A tengerfenék 60 cm-t süllyedt!

Page 41: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Kőzetlemezek és mozgásaik

Page 42: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Erősség Hatás db/év Hol?

0-2-ig csak műszerekkel érzékelhető 2920000

2,0‑2,9 a legtöbb ember még nem érzékeli 365000

3,0‑3,9 általában érzékelhető, károkat még nem okoz

45-50000

4,0‑4,9 a csillárok kilengenek, morajlás hallatszik, károk csak ritkán keletkeznek

6200 Berhida 1985

5,0‑5,9 a szerkezetileg gyenge épületekben komoly károk is keletkezhetnek

800

Page 43: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Erősség Hatás Db/év Hol?

6,0‑6,9 erősebb épületek is megrongálódnak az epicentrumtól 50‑80 km távolságban is

120 Irán 2003

7,0‑7,9 súlyos károk: házak és a hidak összeomlása, utak, vasúti sínek deformációja

15-20 Kína 2008

8,0‑8,9 súlyos károk több száz kilométeres körzetben, többméteres lezökkenések, hegyomlások

Kína 1556

9,0‑9,9 rendkívüli pusztítás, megváltozik a táj, átlagosan 20 évente fordul elő

Kb 20 évente egy

2011 Japán

Page 44: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Richter skálaLOGARITMIKUS skála: A felszabaduló energiát tartja számon32-szer több energia szabadul fel a 9-esben, mint például a 8-asban

FÖLDRENGÉS

Page 45: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Japán felkészült a földrengésre!

Page 46: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Miből építkeznek?

• Első és legszembetűnőbb dolog, hogy Japánban nem építenek téglaházakat. A téglaházak egy ekkora földrengésben szétporladnának.

• A legnagyobb és legmonumentálisabb épületek is acélszerkezetből készülnek, azaz szinte minden ház könnyűszerkezetes technológiával épül fel.

Page 47: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Mi okozta akkor a gondot?

A hatalmas problémát a cunami okozta, mely ellen nincs építészeti technológia.

800 km/h

Page 48: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Cunami

Page 49: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 50: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 51: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 52: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 53: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 54: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

FUKUSHIMA

Page 55: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Fukushima = Boldogság sziget

A Fukushima Dai ichi (ichi=egyes)KARATÉSOK FIGYELEM!

atomerőmű a világ egyik legnagyobb atomerőműve hat reaktorblokkal.

összesen 4696 MW beépített kapacitással, melyek mellé a  korábbi

tervek szerint további kettőt építenének Részletes üzemeltetési információk a

blokkokról a TEPCO oldalán

Page 56: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Történések

A 2011. március 11-én Japánban bekövetkezett földrengés hatására a

Japán szigetek kőzetlemezei több száz kilométer hosszan jelentősen elmozdultak.

Óriási energia szabadult fel, a hosszú ideig tartó 9-es magnitúdójú fő rengés

hatására az összes fosszilis- és atomerőmű automatikusan leállt. Tokióban és a régió településein tartós áramszünet

lépett fel.

Page 57: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Mire tervezünk egy atomerőművet?

• Az áramtermelés mellett arra, hogy a biztonsági funkciókat ellássa

• -normál üzemben nagyon kis radioaktív kibocsátás

• -ugyanebben az időben jelentős radioaktivitás van felhalmozva

• Baleset? Súlyos baleseti esemény• CÉL: A lakosság sugárterhelésének

megakadályozása

Page 58: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Atomerőművek biztonsága

• Mérnöki gátak a radioaktív anyag kikerülésének a megakadályozására

• 1.gát pasztilla (üzemanyag mátrix)• 2. gát üzemanyag pálca (fűtőelem burkolat)• 3.gát reaktortartály és egyéb primerköri

berendezések fala • 4.gát biztonsági védőköpeny (védőépület,

containment)

Page 59: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Földrengés

• A földrengés idején a Fukushima atomerőmű 1. számú telephelyén 3 reaktor működött, melyek automatikusan leálltak. A földrengés hatására a villamos hálózat összeomlott, és az atomerőmű biztonsági hűtővíz ellátása is megszűnt. Az ilyen esetekre a 90-es években kidolgozott súlyosbaleset-kezelésiutasításokat kell alkalmaznia az üzemeltetőnek, ami magában foglalja szükség esetén a hermetikus védőépület ellenőrzött lefúvatását („szellőztetését”), szükséghelyzetben hűtővíz biztosítását mobil víztartályokból tűzoltó szivattyúk vagy tűzoltó fecskendők segítségével, illetve az üzemzavari áramellátást a telephely további blokkjainak rendszereiből.

Page 60: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Látható a megépített védőgát (kb. 7 méteres hullámokra tervezve!!!)

Page 61: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 62: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Cunami

• üzemzavari dízelgenerátorok rendben elindultak• blokkok lehűtése az üzemzavarkezelési-

utasításoknak megfelelően rendben megkezdődött

• a földrengés kezdete után 55 perc elteltével elérte az atomerőművi telephelyet a cunami, aminek 10 (?) méteres árhulláma jelentősen meghaladta az atomerőmű tervezési alapjában figyelembe vett értéket

• dízelgenerátorok leálltak, mert hűtővíz ellátásukat a szökőár tönkretette

• ettől kezdve a telephely teljesen áramellátás nélkül maradt.

Page 63: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Üzemzavar itt kezdődik

• üzemzavari hűtőrendszerek nem tudtak működni, így a Fukushima atomerőmű 1. számú telephelyének 1., 2. és 3. reaktorán a reaktor vízszint csökkenni kezdett, hiszen a reaktor üzemanyagának maradó hőteljesítménye folyamatosan párologtatta a reaktortartályban lévő vizet

• mindhárom reaktor aktív zónája részlegesen szárazra került (az üzemanyag kazetták felső 1-2 méter hosszú része hűtés nélkül maradt egy időre), ami az üzemanyag cirkónium burkolatának túlhevülését eredményezte.

Page 64: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 65: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Zirkónium-Vízgőz

• az üzemanyag felületi hőmérséklete elérhette az 1300 Celsius értéket, ami a jól ismert cirkónium-vízgőz reakció beindulásához vezetett, melyben hidrogén keletkezik

• a reaktorok hermetikus védőépületében túl magas értékre nőtt a nyomás, így a védőépület épségének megőrzése érdekében mindhárom blokkon a hidrogén-vízgőz keverék lefúvatása mellett döntöttek.

Page 66: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Lefúvatás

• március 12-én az 1. blokkon

• március 14-én a 3. blokkon lefúvatás

• ennek során a hidrogén a hermetikus védőépületen kívül, a hermetikus tér fölött a reaktorcsarnokban a levegő oxigénjével keveredve berobban

Page 67: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 68: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 69: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Régi konstrukció

• eddigi ismeretek szerint a 2 robbanásban 14 dolgozó sérült meg könnyebben

• vélhetően a 70-es években ezeknek a reaktoroknak a tervezése és építése során nem vették figyelembe, hogy a hermetikus tér lefúvatása során – ha hidrogén is van a leeresztett közegben – ez a hidrogén összegyűlhet a reaktorcsarnokban (Dr. Aszódi)

Page 70: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Megközelíthetetlenség+

elérhetetlenség

A helyzet bonyolultságát jól szemlélteti a 2. blokk példája: hosszú ideig biztosítani tudták a 2. reaktor hűtését, annak ellenére, hogy a beépített dízelgenerátorok kiesése után a telephelyre hozott mobil dízelgenerátorok üzeme nem volt stabil.

A hűtőrendszer kiesett, mert a mobil dízelgenerátorok tüzelőolaja elfogyott és nem tudták időben biztosítani dízelolaj-utánpótlást (!)

Infrastruktúra teljes kiesése.

Page 71: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

A zóna vízszint a szükséges érték alá csökkent, az üzemanyag hűtése veszélybe került, majd legalább 2 óra időtartamra a reaktor zóna teljesen szárazon maradt.

A 2. reaktor üzemanyaga az eseménysor következtében részlegesen megolvadhatott.

A 2. blokk reaktorcsarnokának falát egy részen elbontották, hogy itt a hidrogén ne tudjon összegyűlni: így kívánják elkerülni, hogy az 1. és 3. reaktoron bekövetkezett robbanás a 2. blokkon is megtörténhessen.

Azóta megtörtént

Page 72: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Újabb lefúvatások

A reaktortartály és a hermetikus védőépület gázterének ellenőrzött lefúvatására

minden bizonnyal itt is több alkalommal sort fognak keríteni, ami további –

korlátozott – radioaktív kibocsátással fog járni.

Page 73: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

ZónaolvadásMivel mindhárom reaktor üzemanyaga hosszabb

ideig hűtés nélkül maradt, a japán szakemberek feltételezik, hogy részleges zónaolvadás történt mindhárom blokkon.

Az olvadás mértéke nem ismert, és hónapokba, vagy akár 1 évbe is kerülhet, amire pontos képet kapunk a reaktor üzemanyag-kazettáinak állapotáról, a zónaolvadás mértékéről.

Az üzemanyag pálcák 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

Page 74: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

OKA PROFESZOR (2011.03.13-án)

• Professzor Oka adatai szerint az atomerőmű telephelyén a dózisteljesítmény maximális értéke 1 mSv/h (1 milli-Sievert-per-óra) körüli, ami jelentős érték, korlátozza mind a mentesítésben dolgozók ott tartózkodásának idejét, mind pedig felhívja arra is a figyelmet, hogy helyes volt a telephely 20 km-es környezetéből a lakosságot kitelepíteni. (A lakossági dóziskorlát 1 mSv/év.)

• Professzor Oka szerint a szennyezés jelentős részét az óceán felé viszi a szél, így a telephely hosszú távú használatát szerinte a helyzet nem korlátozza.

Page 75: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Végső elhatározás- Tengervíz

Mindhárom reaktornál azóta a reaktortartályt és a hermetikus tér egy részét

tengervízzel töltötték fel, így a helyzet vélhetően stabilizálódik, Professzor Oka további zónasérülést és nagy környezeti

kibocsátást nem valószínűsít.

Page 76: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

Pihentető medence? Gond?

Fukushima 1. telephely 1. reaktorán a kiégett kazetták pihentető medencéje a reaktorcsarnokban található, abban a térrészben, ahol a hidrogénrobbanás is bekövetkezett (lásd következő ábra)

Hidrogénrobbanásban a kiégett kazetták (spent fuel) is megsérültek. A pihentető medencében normál esetben ezek a kazetták 7-8 méter víz alatt helyezkednek el.

Ez a víz elfolyt a földrengés vagy az azt követő események hatására, a pihentető medencében lévő kiégett kazetták sérülése következett be.

Page 77: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 78: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 79: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

1. blokk: 292 kiégett üzemanyag, 100 friss, utolsó átrakás: 2010. március, össz kapacitás: 900 darab fűtőelemköteg

2. blokk: 587 kiégett, 28 friss, utolsó átrakás: 2010. szeptember, kapacitás: 1240

3. blokk: 514 kiégett, 52 friss, utolsó átrakás: 2010. június, kapacitás: 1220

4. blokk: 1331 kiégett, 204 friss, utolsó átrakás: 2010. november, kapacitás: 1590

5. blokk: 946 kiégett, 48 friss, utolsó átrakás: 2011. január, kapacitás: 1590

6. blokk: 876 kiégett, 64 friss, utolsó átrakás: 2010. augusztus, kapacitás: 1770

(A kiégett (vagy részlegesen kiégett) üzemanyag a benne lévő radioaktív izotópok bomLása miatt hűtést igényel, a radioaktív bomlás hőt termel, ezért huzamosabb ideig víz alatt tárolják. A friss (még nem használt) üzemanyag nem termel hőt. A 3-as blokk 2010 szeptembere óta alkalmaz MOX (mixed oxide, reprocesszált plutóniumot is tartalmazó) üzemanyagot is

Page 80: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

feltételezések

• a földrengés és az azt követő szökőár terhelése jelentősen meghaladta azt az értéket, amit a reaktorok méretezése során feltételeztek

• az ország alap infrastruktúrájának (villamos hálózat, gázhálózat, úthálózat) tönkremenetele jelentősen nehezítette az atomreaktorok üzemzavarainak kezelését.(még az igen nagyfokú Japán szervezettség esetén is!)

Page 81: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

A helyzet nagyon komplex, az imént említett három reaktor üzemeltetőinek nagyon nehéz súlyos baleseti eseménysort kellett kezelnie,

ráadásul egyszerre három reaktoron.

Dr. Aszódi Attilaigazgató, BME Nukleáris Technikai Intézet

Vancouver, 2011 márc. 14

Sajtóban, és honlapon megjelent információk alapján

Page 82: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 83: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

INCIDENT ACCIDENT

ÜZEMZAVAR BALESET

FIGYELJÜK MEG JÓL A SKÁLÁT!!

Page 84: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

84

Radiation LevelsRadiation LevelsHighest recorded radiation level at the Fukushima Daiichi

site was 155.7 millirem. Radiation levels were subsequently reduced to 4.4 millirem after the after the

containment was flooded. The NRC’s radiation dose limit for the public is 100 millirem per year.

How much is a “millirem”•Eating one banana: 0.01 millirem•Dental radiography: 0.5 millirem•Average dose to people living within 16 km of Three Mile Island accident: 8.0 millirem; maximum dose: 100 millirem•Mammogram: 300 millirem•Brain CT scan: 80–500 millirem•Chest CT scan: 600–1800 millirem•Gastrointestinal series X-ray investigation:1.4 rems•Threshold from DOE and French Academies studies:10 rems

Highest recorded radiation level at the Fukushima Daiichi site was 155.7 millirem. Radiation levels were

subsequently reduced to 4.4 millirem after the after the containment was flooded. The NRC’s radiation dose limit

for the public is 100 millirem per year.How much is a “millirem”

•Eating one banana: 0.01 millirem•Dental radiography: 0.5 millirem•Average dose to people living within 16 km of Three Mile Island accident: 8.0 millirem; maximum dose: 100 millirem•Mammogram: 300 millirem•Brain CT scan: 80–500 millirem•Chest CT scan: 600–1800 millirem•Gastrointestinal series X-ray investigation:1.4 rems•Threshold from DOE and French Academies studies:10 rems

Page 85: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

CSERNOBIL? FUKUSHIMA?

CSERNOBIL FUKUSHIMA

ROBBANÁS PILL. MŰKÖDÖTT ROBBANÁS PILL. ÓRÁK/NAPOK ÓTA NEM VOLT HASADÁS

A PÁLCÁK NYOMÁSTARTÓ CSŐBEN VOLTAK, AMIK KINYÍLTAK

PÁLCÁK TARTÁLYBAN, AMI ÉPEN MARADT

NEM VOLT CONTAIMENT VOLT CONTAIMENT RÉSZBEN SÉRÜLT

ROBBANÁS A HASADÓANYAG KÖZÖTT TÖRTÉNT

A ROBBANÁS A HASADÓANYAGTÓL TÁVOL TÖRTÉNT

TÍZ NAPIG GRAFITTÚZ-MAGAS HŐMÉRSÉKLET, HASADÓANYAGOKAT VISZ FEL MAGAS LÉGKÖRBE

NINCS GRAFITTŰZ, KIKERÜLÉS MÉRSÉKELT

OK: EMBERI HIBA OK: TERMÉSZETI KATASZTRÓFA

RÖGTÖNZÉS BALESETI KEZELÉSI UTASÍTÁSOK

Page 86: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

KIÉGETT FŰTŐELEMEK ESETÉN LEGROSSZABB

SCENÁRIÓK

Page 87: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 88: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 89: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

A PROBLÉMA ABBAN VAN, HOGY A KIÉGETT FŰTŐELEMEK IS TERMELNEK HŐT (3-8 %

REMANENS HŐ!!) A PIHENTETŐ MEDENCÉKNEK NINCS OLYAN VÉDELMI RENDSZERÜK, MINT A

REAKTOROKNAK, HA ELFORR A VÍZ, SZABADRA KERÜLNEK A FŰTŐELEMEK, MEGOLVADNAK,

RADIOKATÍV ANYAGOK KERÜLNEK A SZABADBA

Page 90: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 91: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)
Page 92: Fukusimai atomerőmű (Boronkay, 2011.03.18.)

FELHASZNÁLT FORRÁSOK

• http://www.reak.bme.hu/

• http://nukleraj.blog.hu/

• http://nukleraj.blog.hu/2011/03/12/a_foldrenges_es_tsunami_altal_sujtott_fukushima_i_atomeromu

• http://www.tepco.co.jp/en

• http://www.haea.gov.hu/

• Margulova: Atomerőművek