Fukushima Dai-ichi

снимка: REUTERS

Обезсърчен съм.
Fukushima-1 постепенно се разпада – ден след ден от земетресението насам.

Какво е Fukushima-1?

Електроцентралата Fukushima-1 има шест реактора, три от които (първите три) работещи в момента на силното земетресение.

Атомният реактор е всъщност една много ефективна горивна камера, той произвежда топлина, нищо друго. Докато работи, тази топлина се транспортира извън него, към парна турбина и така се охлажда. Когато е изключен, сработва друг контур за охлаждане, задвижван от отделен комплект помпи.

Най-гадното развитие на аварийна ситуация на атомен реактор е загубата на охлаждане. При такъв сценарий е възможно разтопяване на горивото и разтичането му в локва на дъното, а това означава разрушаване и пълна загуба на управляемост. За избягване на такова развитие е предвидена дълбоко ешалонирана система от независими контури и системи за отнемане на остатъчната толина от ядрото на реактора. Всички те постепенно деградират в дните след труса и неочаквано голямото цунами.

Къде се намира?

Чудесна островна държава, с много симпатични, странни, дружелюбни и трудолюбиви хора. Живеят в небостръгачи и правят електричество в атомни централи, а родината им е пословична земетръсна зона, цунами е тяхна дума.

Какво се случи?

Трусът не причинява сериозни конструкционни увреждания в станцията, но разрушава преносните линии свързващи я с енергийната система. Аварийните защити изключват работещите реактори и целият комплекс, който вече не произвежда електричество,  се оказва обезточен и отвън.  Но реакторите са голям консуматор на електроенергия – след изключване, в продължение на доста време намиращото се в реактора гориво продължава да генерира топлина (започва от няколко процента от номиналната мощност, като постепенно намалява, за да достигне 0.2% след година). За захранване на охлаждащите циркулационни помпи при липса на външни източници са предвидени аварийни дизелови генератори – те успяват да прорабоят един час, докато цунамито не нахлува в станцията и не разрушава агрегатите и отчасти свързаните с тях помпи. Все пак охлаждането е възстановено с помощта на последния резерв – аварийни акумулатори, които могат да осигурят необходимата енергия за работа на помпите в продължение на около осем часа.

Районът е разрушен от трусовете и допълнително пометен от цунамито. Осем часа се оказват недостатъчни за установяване на нови генериращи мощности.

Това, което следва е агония. Температурата в реакторите постепенно се повишава и съответно охлаждащата вода се превръща в пара под високо налягане, далеч надхвърлящо разчетните параметри и застрашващо целостта на контейнера, в който е разположено ядрото. Инструкциите в такива случай предвиждат контролирано изпускане на пара през филтриращите системи за понижаване на налягането. Но загубата на пара е загуба на охлаждащ агент.

С всяко изпускане на пара се стабилизира налягането вътре в реактора, но температурата там продължава да расте и при 1200°C започва разграждане на циркониевата бариера (тръби от циркониева сплав, в които са изолирани горивните таблетки). Дълго живеещите радиоактивни изотопи на цезии (Cs-137), йод (I-131), стронций и аргон, които нормално са изолирани зад тази бариера, попадат във външната среда.

Освен това, автокаталитична реакция на разтопения цирконий с прегрятата пара предизвиква окисляването му с отделяне на водород. При поредното изпускане за стабилизиране на налягането в ядрото, смесеният с парата водород се взривява при излизане в атмосферата и разрушава сградите и обслужващите системи.


Mark I дизайн (източник: NEI)

Един по един прегретите реактори приключват съществуването си на работещи и управляеми установки с топлинен взрив. От тези взривове се уврежда и общата инфраструктура на ценралата, вече са застрашени и студените, неработещи в момента на трусовете реактори. Помещението за съхранение на отработено гориво на първият от тях (4-ти блок) се запали и взриви, поради спадане на нивото на водата и прегряване в басейните за отработено гориво.

Нататък?

Не мисля, че бедствията разкриват нещо за нас, хората се познават в обичайните ситуации.

снимка: REUTERS

Реакторите са дизайн на General Electric, но повечето са препроектирани и изпълнени от японски фирми. Проектантът винаги крие някакви аса в ръкава си, за случаите когато работите тръгнат наистина зле. Така мисля, но може и да греша и за големите проекти и фирми да не е вярно и всички мислени и изчислени сценарии да са описани в инструкцията за експлоатация.
Бих искал да се надявам, че имат идея как да продължат напред и да консервират или утилизират купчината заразени строителни отпадъци, каквото в момента представлява централата. Колкото и да е скъпо това.

Ще трябва да се научим да строим наистина безопасни реактори. С изцяло пасивно охлаждане в загасен режим и пасивно капсулиране на ядрото при разрушаване.

Ако не – ще плащаме на Кадафи за нефт и газ или всичко наоколо ще бъде погребано под дебел слой прах от изгаряни въглища.

Advertisements