objektívne o jadre

Osemnásteho decembra minulého roka vysielala televízia Dajto v rámci bloku o najväčších haváriách Slovenska aj reláciu O „slovenskom Černobyle“ (úvodzovky doplnil autor blogu). Relácia o prvej väčšej havárii na jadrovej elektrárni A1 v J. Bohuniciach bola natočená v r. 2007 pre TV Markíza, za spolupráce spoločnosti Javys a Greenpeace. Aj keď sa bulvárnym reláciám, alebo novinovým článkom obyčajne vyhýbam, tu som urobil výnimku. Už názov napovedal, že asi nepôjde o seriózny popis a pohľad na udalosť. Ale keďže som túto udalosť zažil priamo na mieste a všetkých aktérov som poznal, a boli to dobrí priatelia a schopní pracovníci, nedalo mi, aby som neuviedol na pravú mieru najväčšie priestupky proti pravde o nej. Môj priateľ a kolega, bývalý neskorší riaditeľ elektrární V1 a V2 mi po prezretí relácie zo záznamu povedal: „Je to typicky novinárska predstava na zaujatie a strašenie čitateľov, alebo divákov pre zvýšenie sledovanosti, alebo nákladu novín“.  A je im zrejme jedno, či to, čo vypisujú o veciach, ktoré nepoznajú, je pravda, alebo bohapustá lož. Ponúkalo sa mi napísať „bohapustá hlúposť“. Keďže je to zrejme vedomé, je to ešte smutnejšie ako obyčajná ľudská hlúposť. Lebo za tú postihnutý človek nemôže a ak nie je neprimerane ambiciózny, tak môže byť aj užitočný v tom, čo dokáže robiť v prospech celku…

V tomto blogu sa budem venovať len najväčšej odchýlke od pravdy – porovnaniu typov reaktorov. V relácii moderátor po úvodných slovách a záberoch na havarovaný blok č. 4 v Černobyle informoval diváka, že „rovnako ako v Jaslovských Bohuniciach, aj v Černobyle bol použitý rovnaký typ reaktora, havária ktorého poznačila a ešte nadosmrti poznačí niekoľko generácií…“  Pozoruhodné je, že rovnako-podobná „zelená“ informácia sa vyskytla už v 90-tych rokov v dvojstranovom materiáli Greenpeace, bojujúcom proti elektrárni V1, kde pre zmenu sa tvrdilo, že elektráreň V1 v J. Bohuniciach má reaktor „černobyľského typu“.

Povedzme si teda o niektorých typoch reaktorov. Keďže tento blog je určený širšej verejnosti, je popis značne zjednodušený, s prípadným vysvetlením pojmov, ktoré nemusia byť každému známe. Na začiatku éry jadrovej energetiky nebolo zrejmé aký typ reaktora bude z prevádzkového a bezpečnostného hľadiska najvhodnejší. Nezanedbateľné boli aj ekonomické otázky a efektívnosť „vedľajšej“ výroby plutónia pre jadrové bomby. Skúšali sa rôzne varianty zloženia aktívnej zóny, z ktorých niektoré najpoužívanejšie si uvedieme:

Palivo: prírodný alebo mierne obohatený urán (kovový, alebo UO₂), tórium, plutónium moderátor: grafit, ťažká voda (D₂O), obyčajná voda (H₂O), bez moderátora – tzv. rýchle reaktory

Chladivo: plyn CO2, ľahká (obyčajná) voda, ťažká voda, tekuté kovy (sodík), atď.

Pozn.: Moderátor je spomaľovač neutrónov, ktoré pri nižšej rýchlosti „lepšie zasiahnu“ jadrá uránu, tória, alebo plutónia.

Uveďme si niektoré závery týkajúce sa tejto etapy, ktoré nás môžu zaujímať vo vzťahu k našej energetike:

1. Atómová elektráreň A-1 Bohunice s reaktorom KS 150 využívala ako palivo prírodný urán, ktorý bol chladený CO2 a moderovaný D2O (ťažká voda). K výberu tohto typu reaktora pristúpilo Československo s ohľadom na dostatočné zásoby kvalitnej uránovej rudy na svojom území. Aktívna zóna bola umiestnená v tlakovej nádobe reaktora, primárny okruh tvorilo 6 slučiek a cirkuláciu chladiva medzi reaktorom a parogenerátormi zabezpečovali turbokompresory. Výmena paliva sa vykonávala kontinuálne počas prevádzky bloku. Stredný tlak chladiaceho média CO2 bol cca 6,59 MPa a  teplota chladiva na výstupe z PČ bola cca 425 °C. Vzhľadom na nízku zásobu reaktivity, ktorú poskytoval prírodný, neobohatený urán, sa za prevádzky menil prakticky každý deň jeden palivový článok. Vykonávalo sa to obyčajne za plného tlaku cca 6,59 MPa (65 at ) a pri teplote plynu okolo 400 °C (pre názornosť si predstavte, že by ste mali bez straty tlaku vymeniť zátku na fľaši šampanského – túto analógiu uvádzam preto, lebo pri ľahkovodných reaktoroch z nasledujúceho odstavca, sa výmena paliva robí pri odstavenom reaktore, bez tlaku a len raz za rok). Poznamenajme dôležitý fakt, že v reaktore A1 boli záporné koeficienty reaktivity. To znamená, že sa nemohla samovoľne uvoľniť kladná reaktivita, ktorá by viedla k nekontrolovateľnému zvýšeniu výkonu (ako to bolo u Černobyľu). JE A-1 bola využívaná v režime  experimentálnej prevádzky necelé 4 roky. Počas experimentálnej prevádzky sa prejavovali rôznorodé technické, ale aj iné nedostatky vyplývajúce najmä zo skutočnosti, že A-1 bola prototypovým jadrovým zariadením. Nedostatky v projekte a chyby personálu vyústili do dvoch vážnych havárií, ktoré urýchlili rozhodnutie o definitívnom vyradení JE A-1 z prevádzky. Obidve havárie sa udiali pri výmene palivového článku. Pre zaujímavosť si uveďme, že vo Francúzsku a vo Švédsku sa stavali elektrárne s podobným zložením aktívnej zóny reaktora. Francúzi svoju elektráreň EL 4 odstavili taktiež po poruchách v experimentálnej prevádzke a Švédi po malom ťažkovodnom reaktore Agesta svoju elektráreň Marviken síce tiež dostavali, ale nikdy ju neuviedli do prevádzky, na základe analýz spoľahlivosti tohto typu reaktora.
2. jedným z najvhodnejších sa postupom času ukázal byť ľahkovodný reaktor, umiestený v oceľovej, hrubostennej tlakovej nádobe, s mierne obohateným uránom, v ktorom chladivo aj moderátor je obyčajná voda. U nás sa označuje ako VVER (Vodo-Vodný Energetický Reaktor), na Západe ako PWR (Pressurised Water Reaktor). Jeho spoľahlivosť potvrdzuje 60 percentný podiel počtu reaktorov tohto typu zo všetkých prevádzkovaných reaktorov vo svete a 65 percentný podiel inštalovaného výkonu. Má taktiež záporné koeficienty reaktivity – t.j. samoregulačnú schopnosť pri zvyšovaní výkonu (pri zvýšení teploty sa zhoršujú jeho fyzikálne vlastnosti, čo pôsobí proti samovoľnému zvyšovaniu výkonu). Tohto typu sú napr. aj reaktory v americkej elektrárni Three Mile Island, v Jaslovských Bohuniciach, Mochovciach, Dukovanoch, maďarskom Pakši, 57 francúzskych reaktorov, atď. Prototypom pre VVER boli reaktory v Novovoroneži, ZSSR.
3. malý grafitom moderovaný, varný (chladený s vriacou ľahkou vodou v tlakových kanáloch pre palivové kazety) reaktor pre výrobu plutónia bol predchodcom pre vývoj reaktorov RBMK (Reaktor Boľšoj Moščnosti Kanaľnyj, Černobyl, Ignalina a ďalších niekoľko reaktorov v ZSSR), pretože umožňoval dosiahnuť dostatočné výkony bez tlakovej nádoby a jeho technológia bola rozvinutá vďaka obrovským prostriedkom vloženým do jeho vývoja pre vojenské účely. Pre výrobu plutónia sa používali koncom II. svetovej vojny aj v USA. Všetky varné reaktory vo svete majú možnosť uvoľnenia malej kladnej reaktivity  (ß<1/2, beta je pomer oneskorených neutrónov pri štiepení k okamžitým neutrónom), ktorá môže byť príčinou zvýšenia výkonu ak nie je včas zregulovaná. V reaktore RBMK však za určitých (neprevádzkových) okolností sa mohla do reaktora vniesť omnoho väčšia kladná reaktivita (ß>1), pri ktorej už dochádza k nekontrolovateľnému zvýšeniu výkonu reaktora, vedúcemu k deštrukcii aktívnej zóny. Pri havárii RBMK v Černobyle okrem deštrukcie reaktora hral dôležitú úlohu aj grafit, ktorý sa pri vysokých tepltách zapálil. Tento požiar, ktorý sa podarilo uhasiť až po niekoľkých dňoch, vyniesol do atmosféry veľké množstvo rádioaktívnych produktov štiepenia uránu.

Z vyššie uvedeného môže byť nezaujatému čitateľovi jasné, že označovanie reaktorov A1 a V1 (VVER) za rovnaké ako v Černobyle je nezmysel. U poradcov filmu z Greenpeace však takáto myšlienka neprekvapuje.

Vzhľadom na povolený rozsah slov v blogu budem ďalšie prešľapy tejto relácie komentovať v pokračovaní.

Administrátor blogu „veteranijadra“