Jadrový energetik: Bez štiepenia sa nezaobídeme [dennikn.sk]

Argument „lebo Černobyľ“ zaznieva často, ale využívanie jadrovej energie je nevyhnutnosť, hovorí jadrový energetik Vladimír Slugeň.
Aj na Slovensku máme skúsenosť s jadrovou haváriou, hoci menšieho rozsahu. V roku 1977 došlo v jadrovej elektrárni v Bohuniciach k nataveniu jedného palivového článku, vraví pre Denník N Vladimír Slugeň zo Slovenskej technickej univerzity. Od roku 2004 je prezidentom Slovenskej nukleárnej spoločnosti.
Prečo sa stala havária v Černobyli takým fenoménom?
Havária ohromila celý svet svojimi dôsledkami. Ukázala obrovskú silu jadrovej energie, ak sa vymkne spod kontroly. Navyše oživila spomienky na výbuchy atómových bômb nad Hirošimou a Nagasaki. Uvoľnilo sa pri nej dokonca 100-krát viac rádioaktívnych látok do životného prostredia. Stále to však bolo asi 100-krát menej, ako pri skúškach jadrových zbraní v 60. rokoch 20. storočia.
Rozsiahla evakuácia obyvateľstva (116-tisíc) v prvých dňoch, ako aj rozsiahle zamorenie územia (2800 km2) v kombinácii so strachom z neznámeho ohrozenia vyvolali množstvo paniky.
Ako k černobyľskej havárii došlo? Išlo o chybu v konštrukcii, pochybenie pri obsluhe alebo sériu viacerých faktorov?
Vždy ide o kombináciu viacerých faktorov. V oficiálnych záveroch hodnotenia černobyľskej havárie v dokumente Medzinárodnej agentúry pre jadrovú energetiku sa konštatuje, že nedostatky v projekte (systém automatickej ochrany reaktora a kladný spätnoväzobný koeficient reaktivity), pochybné predpisy, ako aj prevádzková prax boli hlavnými príčinami havárie. Čiže najmä konštrukčné nedostatky reaktora umocnené chybami prevádzkového personálu spôsobili túto strašnú haváriu.
VLADIMÍR SLUGEŇ (53) pôsobí na Ústave jadrového a fyzikálneho inžinierstva FEI Slovenskej technickej univerzity. Vydal vyše sto odborných publikácií doma a v zahraničí, ktoré sú zamerané na jadrovú bezpečnosť a radiačnú odolnosť materiálov jadrových elektrární. V rokoch 2009 až 2011 bol prezidentom Európskej nukleárnej spoločnosti so sídlom v Bruseli. Od roku 2004 je prezidentom Slovenskej nukleárnej spoločnosti.
Nezdá sa vám riziko jadrových elektrární privysoké?
V porovnaní s inými priemyselnými rizikami ani nie. Už desaťročia sa robia podrobné pravdepodobnostné bezpečnostné analýzy, ktoré rátajú s haváriou dnešných reaktorov na úrovni tavenia aktívnej zóny s pravdepodobnosťou menšou ako raz za 100-tisíc rokov. Ak to porovnáme s pravdepodobnosťou dopravných nehôd či pádmi mostov alebo zrútených striech budov, je to výrazne nižšie.
Ako to vyzeralo v prvých chvíľach po havárii 26. apríla 1986?
Prudký nárast výkonu reaktora, po ktorom nasledovali výbuchy (expanzia pary a následný výbuch vodíka) rozrušili aktívnu zónu reaktora, zničili konštrukčne slabý kontejnment (ochranná obálka, pozn. red.) a zničili aj budovu reaktora číslo 4. Plamene a fragmenty horúceho paliva rozptýlili požiar do zhruba 30 požiarnych ložísk na streche a v okolí spoločnej strojovne, ako aj na susediacom treťom bloku.
Požiar grafitovej matrice, presnejšie jej zostatkov, v aktívnej zóne sa nepodarilo uhasiť. Sálavé teplo z taviaceho sa reaktora, ako aj vysoká aktivita z rozmetanej aktívnej zóny znemožňovali práce záchranárov.
Z havarovaného reaktora vystupoval stĺp splodín horenia, ktoré unášali z reaktora aj produkty štiepenia. V dôsledku vysokej teploty stĺp dymu dosahoval výšku až asi tisíc metrov, pričom unikajúce rádionuklidy boli teplotným vznosom vyvrhnuté vysoko do stratosféry, prinajmenšom do výšky 15 kilometrov.
Čo sa dialo v ďalších dňoch?
Na hasenie a stabilizáciu teploty zvyškov reaktora bol z armádnych vrtuľníkov do krátera po výbuchu vhadzovaný dolomitový piesok, hlina a olovo. Celkove bolo z vrtuľníkov v priebehu prvých 4 až 5 dní do krátera vhodených niekoľko tisíc ton materiálov. 2. mája 1986 bol kráter plne zasypaný a prekrytý valom, čo veľmi výrazným spôsobom znížilo úniky rádioaktivity do okolia.
Okolo 9. mája sa zdalo, že horenie grafitu prestalo, ale podrobnejší prieskum zistil neveľkú, ale jasne svietiacu škvrnu vo vnútri štvrtého bloku. Zhodením ďalších 60 ton olova do krátera reaktora bol dňa 10. mája reaktor definitívne uhasený.
Ako to v oblasti okolo Černobyľa vyzerá dnes?
Slovenská nukleárna spoločnosť v spolupráci s Ukrajinskou nukleárnou spoločnosťou zorganizovala v roku 2011 vedeckú expedíciu do Černobyľa. Naši experti, ale aj študenti merali okrem iného aj radiačnú situáciu v areáli jadrovej elektrárne a v jej okolí. Výsledky boli plne v súlade s údajmi, ktoré je dnes možné sledovať on-line na webe.
Radiačná úroveň je stále zvýšená, najmä tam, kde nedošlo k dekontaminácii terénu. Tridsaťkilometrové pásmo je stále deklarované ako neobývaná zóna, ale zvieratá a vtáky, ba aj niektorí starší pôvodní obyvatelia, sa tým neriadia.
Samozrejme, že mesto Pripjať, ktoré bolo len tri kilometre od elektrárne a žilo v ňom asi 50-tisíc obyvateľov, zostane neobývané. Časom bude pravdepodobne zrovnané so zemou. V elektrárni sa pracuje na prekrytí havarovaného bloku novým sarkofágom, ale aj na vyraďovaní zvyšných troch blokov elektrárne, ktorá vyrábala elektrickú energiu až do roku 2000.
Podľa výskumu Tatyany Deryabiny z Queen’s University v Belfaste a jej tímu to v postihnutej oblasti hýri životom. Ako si to vysvetľujete?
Zvýšené množstvá zvierat a bujnú flóru si je možné vysvetliť aj tým, že zóny s obmedzeným pohybom osôb v okolí Černobyľa na ukrajinskom, ale aj na bieloruskom území sú pre zvieratá ideálne, nakoľko stratili svojho najväčšieho predátora – človeka. Aj v minulosti tam boli rozsiahle a málo obývané územia s množstvom bažín. Dnes má väčšina území štatút prírodného parku.
Do postihnutej oblasti sa dnes robia zájazdy. Čo by tam ľudia videli? Koľko je tam ešte rádioaktivity?
Dnešný komerčný svet prahne po atrakciách. Dokonca až absurdných. V Černobyľskej oblasti sa dá vidieť najmä opustené mesto Pripjať s rozbitými panelákmi, nad ktorým víťazí burina a náletové dreviny. Samozrejme, že je možné nájsť tam aj miesta (najmä mimo pravidelne umývaných ciest), kde aktivita stúpne aj stonásobne a dozimeter sa rozozvučí.
K haváriám došlo aj v elektrárni Three Mile Island alebo v japonskej Fukušime. V čom sa podobajú alebo líšia od havárie v Černobyli?
Každá z týchto havárií bola iná. Napríklad tá vo Fukušime bola spôsobená externými faktormi – zemetrasením a najmä následnou vlnou tsunami. Havária v americkom Three Mile Island zas uvoľnila zanedbateľné množstvo rádioaktivity mimo jadrového bloku. Havárie ukázali nutnosť klásť veľký dôraz na jadrovú bezpečnosť a zvládanie aj veľmi málo pravdepodobných udalostí, ktoré by mohli vzniknúť nepriaznivou kombináciou konštrukčných či ľudských chýb.
Obrovský energetický potenciál jadrovej energetiky si vyžaduje adekvátne bezpečnostné prístupy, technické riešenia, ale aj zodpovedných ľudí. Koeficienty bezpečnosti jednotlivých systémov za posledné roky stúpli takmer o dva rády. Nie som si však istý, či tak stúpla aj technická úroveň myslenia personálu.
Ako vidíte s odstupom 30 rokov spoločenské vnímanie černobyľskej havárie?
Argument „lebo Černobyľ“ zaznieva často. Pojmy ako „zelená vlna“, bio, organic, pokusy o zdravý spôsob života a absolútne čisté životné prostredie boli prezentované ako nezlučiteľné s jadrovou energetikou. Po černobyľskej havárii boli opätovne pripomínané ničivé účinky jadrových zbraní a bômb, ktoré dopadli na Hirošimu a Nagasaki. V rámci globalizácie sa rozšíril názor, že jadrová havária hocikde je ako havária u nás.
Máme na Slovensku skúsenosti s jadrovými haváriami?
Bohužiaľ, aj na Slovensku máme skúsenosť s jadrovou haváriou, i keď našťastie oveľa menšieho rozsahu. Išlo o haváriu v jadrovej elektrárni v Bohuniciach, v našej najstaršej jadrovej elektrárni A1, kde v roku 1977 došlo k nataveniu jedného palivového článku. Reaktor sa odstavil a aktívna zóna bola bezpečne schladená. Bezpečnostné systémy zafungovali, ako mali, a havária bola bez vážnejších následkov zvládnutá, či už bez ožiarenia personálu, alebo významnejšieho úniku rádioaktívnych látok do okolia.
Aký je váš názor na budúcnosť jadrovej energie? Vyvažuje riziká efektivita?
Napriek všetkým úskaliam a „protijadrovému harašeniu“ si myslím, že využívanie jadrovej energie má budúcnosť a je nevyhnutné. Veľmi podporujem zmysluplné využívanie obnoviteľných zdrojov energie. Majú však svoje limity. Bez fosílnych zdrojov sa v nasledujúcich desaťročiach určite nezaobídeme a spaľovať dnes ropu, plyn či uhlie prináša každodenne horšie následky, ako výroba energie zo štiepnej, či fúznej jadrovej reakcie. Jej energetický potenciál je miliónkrát vyšší.
Na tomto mieste by som rád uviedol príklad arménskej jadrovej elektrárne v Mezamore. Ide o podobný typ, ako naša elektráreň V-1, ktorej dva bloky sme si dobrovoľne odstavili v rokoch 2006 a 2008. Arménci odstavili túto elektráreň po strašnom zametrasení, keď zahynulo 200-tisíc ľudí už v roku 1988 a nikto vo svete jej nedával žiadnu budúcnosť. Napriek strachu z ďalších zemetrasení uviedli tento blok reaktora VVER-440 opätovne do prevádzky v roku 1995 a prevádzkujú ho dodnes. Je to pre nich záchrana energetiky, hospodárstva a sú naň aj náležite hrdí.
Pozrime sa do minulosti. Kam až siaha nápad vyrábať energiu z jadra? Kde všade sa jadro uplatnilo?
V náznakoch by sme našli energetický potenciál jadrovej energie už v románoch Julesa Verna na konci 19. storočia. Skutočný potenciál jadrovej explózie sa ukázal až pri výbuchu prvej atómovej bomby v Almagodro v Novom Mexiku v roku 1945. Účinnosť bomby „Little boy“, ktorá vybuchla nad Hirošimou, bola viac ako 2-tisíckrát vyššia v porovnaní s konvenčnými.
Za prvú jadrovú elektráreň sa považuje tá v ruskom Obninsku s výkonom 5 MW, ktorá bola spustená v roku 1954, aj keď prvý experimentálny reactor Pile 1 v Chicagu demonštroval štiepnu reakciu už v decembri 1942.
Jadro našlo uplatnenie aj v iných oblastiach.
Áno. V končiacej druhej svetovej vojne bolo jasné, že benzínové či dieselové pohony ponoriek a lietadlových lodí limitujú ich akčný rádius a celkové využitie. Aj preto sa vyvinuli najskôr vojenské reaktory a zariadenia na výrobu plutónia do jadrových zbraní, či výrobu vysokoobohateného uránu pre reaktory na pohon ponoriek a lodí. Prvú ponorku s jadrovým pohonom s poetickým názvom Nautilus spustili USA na vodu už v roku 1954 a podplávala severný pól v roku 1958. Moderná ponorka dokáže operovať tri roky bez potreby doplniť palivo, pohybovať sa v hĺbkach do tisíc metrov a rýchlosťou až do 80 km/h.
Ruská ponorka Kursk, ktorá havarovala v roku 2000 v Barentsovom mori bola vybavená dvomi tlakovodnými reaktormi s výkonom 190 MW. Prvým ľadoborcom na jadrový pohon bol „Lenin“ (spustený na vodu v septembri 1959 a vyradený v r. 1989). Na 134 m dlhej lodi boli umiestnené tri jadrové reaktory OK-150, s tepelným výkonom 90 MW. Najväčší ľadoborec v súčasnosti sa volá „50. výročie víťazstva“ a má dva reaktory o výkone 171 MW. Do prevádzky ho uviedli v roku 2007.
Technické školy všeobecne dnes trpia zníženým záujmom študentov. V čom vidíte príčiny nižšieho záujmu študentov?
Tento trend je viditeľný v celej Európe. Napriek zvyšujúcemu sa podielu mladých ľudí na univerzitách počty technikov (najmä strojárov a elektrotechnikov) klesajú. Novozaložené univerzity na Slovensku pôsobia priam devastačne, keďže prostriedky do vzdelávania sa rozdeľujú na základe množstva študentov, a nie na základe kvality a experimentálnej náročnosti vzdelávania. Mať študentov za každú cenu bolo v posledných 10 rokoch imperatívom hádam na každej fakulte. Aj za cenu zníženia náročnosti.
Ako člen vedeckej rady FEI STU proti tomu už roky neúspešne protestujem s argumentom, že študent prijatý bez prijímačiek, bez požadovanej maturity čo i len z matematiky a s pravidelne redukovaným rozsahom fyziky, nemôže ísť pracovať do jadrovej elektrárne alebo nastavovať medicínsku techniku v rádioterapii. Možno v informatike sa dá spoliehať na samoštúdium, ale sú odbory, kde to nejde. Vyžadovať kvalitu a byť náročný je síce nepopulárne, ale je to nevyhnutný predpoklad bezpečnej prevádzky jadrových zariadení.