Čo sa stalo v jadrových elektrárňach v Japonsku [STV Jednotka]

MODERÁTOR: Radovan Slobodník
HOSTIA: Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU
Radovan Slobodník, moderátor: „Už v úvodnom príspevku sa hovorilo o výbuchu v jadrovej elektrárni Fukušima. Ide o ďalšieho strašiaka, ktorý Japoncov nenechá spávať. Jadrová technika bežným smrteľníkom určite veľa nehovorí. Práve preto sa vám pokúsime vysvetliť, čo sa vlastne v Japonsku stalo. Hosťom Správ a komentárov je docent Ján Haščík z Katedry jadrovej fyziky a techniky Slovenskej technickej univerzity v Bratislave. Dobrý večer.“
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „Dobrý večer.“
Radovan Slobodník, moderátor: „Pán docent, povedzme si teda na úvod o tom výbuchu v jadrovej elektrárni Fukušima I. Bolo vidieť, podľa tých záberov ktoré boli vidieť v médiách, biely dym, neskôr tá prevádzkovateľská firma oznámila, že išlo o reaktor 3., a podľa nej došlo k výbuchu unikajúceho vodíka, čo spôsobil nadmerný tlak v reaktore. Skôr ako vysvetlíme možno, čo sa tam vlastne stalo, aké reaktory využívajú tieto japonské atómové elektrárne?“
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „Konkrétne v tejto lokalite sú v prevádzke alebo boli v prevádzke jadrové elektrárne s reaktormi varného typu, boli postavené, ten prvý až tretí blok, v rozmedzí rokov 1970 až 75, čiže jedná sa o staršie typy reaktorov, varných, patria do takzvanej druhej generácie reaktorov.“
Radovan Slobodník, moderátor: „Poďme teraz vysvetliť čo sa tam vlastne stalo. Hovoril som o výbuchu unikajúceho vodíka, o nadmernom tlaku v reaktore. Ako to mohlo ovplyvniť zemetrasenie, respektíve tá vlna cunami, ktorá sa prehnala Japonskom?“
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „Japonsko je seizmicky aktívna oblasť, a jednotlivé oblasti toho Japonska sú kvantifikované nejakou mierou rizika zemetrasenia. V histórii, do toho 11.3., v novodobej histórii, Japonsko zaznamenalo najväčšie zemetrasenie o intenzite, v lokalite Tokia, o intenzite 8,2 Richterovej stupnice. Tak na túto úroveň boli naprojektované bezpečnostné systémy jadrových elektrární, aby nedošlo k ich poškodeniu v dôsledku otrasov. Boli postavené na takzvanej pevnej skale, ktorá vychádza na povrch práve pri morskom pobreží, a na ktorej, keď sa postaví nejaký objekt, tak potom to zrýchlenie alebo tá sila pôsobiaca v dôsledku otrasov Zeme, je najmenšia. Táto elektráreň ako taká prežila viac ako projektovú úroveň zemetrasenia, 8,9, a zregulovala normálne odstavením toho reaktora, vypnutím na nulový výkon a dochladzovacie systémy fungovali zhruba jednu hodinu. V poriadku, dokedy neprišla tá nešťastná vlna cunami, ktorá mala výšku viac ako 10 metrov. 10 a pol metra.“
Radovan Slobodník, moderátor: „Keď už sme pri tom chladení, tak pri ňom aj zostaňme, pretože hlavný tajomník japonskej vlády dnes vyhlásil, že palivové tyče vo vnútri všetkých troch reaktorov sa pravdepodobne tavia. Dnes sme zaregistrovali také informácie, že sa snažili tie reaktory ochladiť morskou vodou, ale tu sa rozchádzajú tie názory, či to bolo vôbec vhodné, či to bolo výhodné pre samotnú tú elektráreň, pretože na viacerých blogoch alebo aj na internetových fórach som si prečítal, že tá morská voda s kyselinou bóritou vytvára akési zrazeniny soli, a môžu tam nastať rôzne korozívne a abrazívne reakcie. Takže bolo to naozaj vhodné?“
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „V tejto situácii, keď potrebujeme dostávať zostatkový vývin tepla, zostatkový vývin energie z toho reaktora von, aby nedochádzalo k nadmernému zvyšovaniu teploty, je každá voda, ktorá je vynikajúca tým že má veľkú tepelnú kapacitu, je vhodná na ochladzovanie. Tam sa nejedná o to, či by to za normálnej prevádzky bolo možné, za normálnej určite nie, ale v tejto situácii, kedy potrebujeme znížiť teplotu v tom prostredí, tak akákoľvek voda je dobrá voda na to ochladzovanie. Navyše, keď sme stratili v dôsledku toho zemetrasenia a následnej všetky rezervoáre vody, ktoré sme na tento účel mali demineralizovanej pripravené.“
Radovan Slobodník, moderátor: „K akému taveniu tam vôbec dochádza? Pretože aj tu sa tie informácie rozchádzajú, či sa to dostáva aj cez ten ochranný plášť toho reaktora alebo nie. Aký je váš názor?“
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „Možno by to potom potrebovalo nejaký obrázok, ale máme reaktorovú nádobu, ktorá je oceľová pevná nádoba, ktorá znáša za normálnych okolností tlak 76 atmosfér alebo 7,6 megapascalu. Pri tejto, tomto tlaku je teplota sýtosti, respektíve teplota pary asi 283 stupňov Celzia, takouto teplotou odchádza von. Čiže všetko technologické zariadenie takúto teplotu zvláda bez problémov a palivové prútiky, ktoré sú tam, palivové prútiky, ktoré tvoria tie zväzky o ktorých teraz hovoríme ako o tyčiach, tie sú urobené z kysličníka uraničitého, ktorého teplota tavenia je cez 2800 stupňov Celzia a majú pokrytie so zirkóniovej zliatiny s obsahom nióbu a teplota tavenia toho zirkalloy je cez 1200 stupňov Celzia. A ešte čo je dôležité, tam sa spomína ten vodík nešťastný.“
Radovan Slobodník, moderátor: „Áno.
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „Ak sa tento zirkónium alebo tá zliatina zirkalloy zohreje na 960 stupňov Celzia, pôsobí ako katalyzátor na rozklad molekúl vody. Dochádza k disociácii, vzniká vlastne kysličník zirkoničitý a H2O, vodík, a tento vychádza von.“
Radovan Slobodník, moderátor: „Možno teraz ako hovoríte, bežný smrteľník vám veľmi nerozumie, pretože sú to naozaj chemické fyzikálne pojmy, ktoré asi sú smrteľníkovi.“
Ján Haščík, Katedra jadrovej fyziky a techniky STU: „No a tam je proste vlastne ten vodík, to je to, čo je nepríjemné. Para uchádzajúca von z reaktora, aj s tým vodíkom, ktorý pri prehriatí, ešte sa neroztavila zóna, uniká, prechádza, prebubláva cez hladinu vody, ktorá je v bezpečnostných systémoch, tým pretlakom bez prítomnosti elektrickej a inej energie v tom systéme, prebubláva, no a voda, vodná para skondenzuje a ten neskondizovateľný uniká von a prúdi do priestoru, zapĺňa ho a zvyšuje tlak. Aby sa nám neporušil práve ten reaktor a za reaktorom nachádzajúca sa škrupina, kontajment, tak sa z kontajmentu začal vypúšťať tá, ten pretlak sa uvoľňoval cez vypúšťací ventil do reaktorovej sály, ktorá je nad touto budovou.“
Radovan Slobodník, moderátor: „Ešte na záver pán docent, ak dovolíte, veľmi dôležitá otázka. Radiácia. Odborníci tvrdia, že nie sú nejako prečerpané alebo ten zvyšujúci sa tlak v reaktore, neznamená zvyšujúcu sa radiáciu.“