Ismét baj van a fukusimai erőművel a teljes leolvadás miatt

A korábbi feltételezésekkel ellentétben nemcsak részleges, hanem úgynevezett teljes zónaolvadás volt a márciusi földrengésben megsérült fukusimai atomerőmű egyes reaktorában, vagyis az egész fűtőanyag leolvadt. Az üzemeltető elismerte: a kettes és a hármas blokkban is részleges leolvadás történt. Mindez tovább bonyolítja a reaktorok leszerelését. Magyarországon eközben gyakorlatilag visszaállt a fukusimai balesetsorozat előtti szintre a levegőből kimutatható radioaktív anyagok szintje.

Részben bebizonyosodott, amitől a környezetvédelmi szakértők tartottak, miután balesetsorozat érte a fukusimai atomerőművet. Május elején tudtak először belépni a mentésen dolgozók az erőmű 1-es reaktorblokkjának épületébe. Elsőként a reaktor állapotát jelző szenzorokat kalibrálták újra, hogy a mérnökök pontosabb képet kapjanak a katasztrófa mértékéről. Ennek nyomán kiderült: gyakorlatilag az összes nukleáris fűtőanyag megolvadt a reaktortartályban. Az üzemeltető cég, a Tepco korábban azt közölte, a fűtőelemkötegek 70 százaléka olvadt meg.

A cég kedden ismerte el: részlegesen leolvadt a fűtőanyag a 2-es és a 3-as reaktorban is. Ez annyit teszt, hogy Fukusimában az atomerőmű-balesetekben lehetséges egyik legsúlyosabb fejlemény következett be.

A leolvadás biztosan a március 11-i fölrengés és szökőár utáni pár órában történt, emiatt ma már nem változik az atomerőmű kibocsátotta sugárterhelés. Magyarországon is alig kimutathatók a légkörből a Japánból eredő radioaktív aeroszolok. Egyhetes mintavételre van szükség ahhoz, hogy egyáltalán érzékelhetők legyenek - ezzel érzékeltette kérdésünkre dr. Turai István, az Országos Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutatóintézet (OSSKI) megbízott igazgató főorvosa azt, hogy milyen csekély mennyiségekről van szó. Az OSSKI hatalmas porszívóra emlékeztető berendezései hét nap alatt ezer köbméter levegőt szippantanak fel, majd az aktívszenes szűrők vizsgálatával mutatják ki a láthatatlan aeroszolokat, a jód 131-es és a cézium 137-es izotópját.

Az OSSKI honlapján közzétett táblázatból látható, hogy a jód- és céziumizotópok aktivitás-koncentrációja emelkedett az atomerőmű balesetsorozatát követő három hétben, majd az április 5-12. közötti hétben tetőzött, azóta csökken. (Az intézet mikrobecquerelben adja közre a mért koncentrációkat, ami a radioaktivitás mértékegysége, a becquerel egymilliomod része - 1 Bq egy bomlást jelöl másodpercenként.) "Az így mérhető értékek a szokásosnál ugyan magasabbak, de semmiféle kimutatható egészségügyi kockázattal nem járnak" - közölte az OSSKI. Például az orvosi izotópdiagnosztikai vizsgálatoknál alkalmazott jód-131-nek 1-5 megabecquerel az aktivitása, vagyis milliárdszor több radiojódot juttat a pajzsmirigybe, ám egészségkárosodást nem okoz.

Egyébként az OSSKI március közepe óta kéttucatnyi, Tokióból hazatért, aggódó turista sugárszennyezettségét ellenőrizte kérésükre. Hajukon, kezükön vagy ruházatukon egyszer sem találtak kimutatható sugárszennyezettséget. Ez azért sem meglepő, mert a legfrissebb közölt adatok szerint az összes japán prefektúrában (a fukusimain kívül) olyan alacsony sugárzási szintet mérnek, ami a természetes háttérsugárzásból ered.

Teljes zónaolvadás

Hogyan történhetett meg a teljes leolvadás? A földrengés perceiben automatikusan leálltak a reaktorok, de a tovább keletkező maradványhőt folyamatos hűtéssel el kell vezetni. Az ehhez áramot szolgáltató vészhelyzeti generátorok nem bírták ki a szökőárat, ezért a fűtőelemkötegek között leállt a vízáramlás. "Ez arra vezetett, hogy körülbelül négy-öt órával a földrengést követően az 1. reaktor üzemanyaga olvadni kezdett, az olvadt üzemanyag pedig lefolyt a reaktortartály aljára. A mért adatok alapján valószínű, hogy a zónaolvadék jelenleg hűtött állapotban van a tartály alsó részén" - derül ki abból az elemzésből, amelyet dr. Aszódi Attila, a BME Nukleáris Technikai Intézetének (NTI) igazgatója küldött az [origo]-nak.

Munkások az atomerőmű 2. blokkjában május 18-án

A gondokat tetézi, hogy az üzemeltető feltételezése szerint az olvadék kisméretű lyukakat olvasztott a reaktortartály fenekén, amelyen keresztül a hűtőközeg egy része a reaktor hermetikus védőburkolatába, vagyis a konténmentbe távozik. Emellett elképzelhető, hogy a konténment sem zár már tökéletesen a sérülések miatt, így az erősen sugárszennyezett víz a reaktorépületbe is kijut. Mindez tovább nehezíti a katasztrófaelhárítást és a blokk leszerelését. (Az üzemanyagrudak cirkóniumötvözet burkolata mintegy 1300 Celsius-fokon kezd felrepedni és megolvadni.) Az viszont továbbra sem ismert, hogy a 2-es és a 3-as reaktor fűtőanyaga mennyire olvadt meg. A Tepco általános felülvizsgálatot tart, mert lehetséges, hogy a másik két reaktorban is teljes zónaolvadás történt.

A jelenlegi adatok alapján viszont a legrosszabb nem következett be: a megolvadt fűtőanyagban nem indult be újra a láncreakció. Ennek oka az, hogy a reakcióhoz szabályosan elrendezett fűtőelemkötegek szükségesek. A mentésen dolgozók ezen felül bóros tengervizet szivattyúztak a reaktortartályba, a bór pedig elnyeli a láncreakcióhoz szükséges lassú neutronokat. Bármi történt is az 1-es reaktorban, annak már több hónapja. Jelenleg a reaktortartályban 100 Celsius-fok körül van a hőmérséklet a japán atomhivatal közlése szerint, ami sokkal alacsonyabb annál, mint amikor láncreakció megy végbe.

A gammasugárzást kibocsátó izotópok mennyiségét rögzítő kamera...

A teljes zónaolvadás biztosan megnehezíti a mentési munkálatokat. A Tepco most azon dolgozik, hogy zárt hűtőrendszert építsen ki a reaktoroknál, hogy hőcserélő felhasználásával újra lehessen hasznosítani a reaktorba szivattyúzott vizet. A kárrendezés még hosszú hónapokig eltart, és lassan nincs hol tárolni a reaktorból kifolyó sugárszennyezett vizet. Az üzemeltető mindenesetre azt ígéri, hogy júliusra lesz stabil a három reaktor hűtése. A másik gond, hogy normál körülmények között a tartály fölé szerelt daruval emelik ki a fűtőelemeket, de a megolvadt és visszaszilárdult massza eltávolítása sokkal nehezebb lesz.

Eközben könnyűszerkezetes védőépületet kezdtek felhúzni a 1-es blokk reaktorépülete köré, hogy csökkentsék a sugárszennyezést és megkönnyítsék a mentést a többi blokknál. A sugárterhelés még mindig magas az erőmű telephelyén: a munkások között ketten szenvedtek el a dolgozókra vonatkozó megemelt határértékhez (250 mSv-hez) közeli dózist. A védőépületből a levegő szűrve távozik, így lehet csökkenteni a radioaktív részecskék kibocsátását. Az üzemeltető a többi reaktor fölé is hasonló védelmet tervez.

Miért pont a Fukusima Daiicsiben következett be a katasztrófa?

A 9-es magnitúdójú földrengés után bekövetkező szökőár három atomerőművet érintett Japánban. Közülük a Fukusima Daiicsiben következett be katasztrófa, mert az 1971-1979 között üzembe lépett hat blokkot eredetileg 3,122 méteres magasságú cunamira méretezték, aztán további kutatási eredmények nyomán 5,7 méterre módosították. Az épületek tíz méterrel a tengerszint fölött találhatók, míg a március 11-i árhullám magassága 15 méter volt.

...és vezérlőberendezése

Az üzemzavari dízelgenerátorokat a turbinacsarnok aljában helyezték el, így a berendezéseket öt méteres víz árasztotta el. A szökőár miatt megsérült a hűtővizet kiemelő mű szivattyúja is, a víz rövidzárlatot okozott az elektromos rendszerekben - így állt le a reaktorok hűtése. Tovább súlyosbította a helyzetet, hogy a rengésben az érintett partvidék szinte egy méterrel lejjebb került.

A hűtés leállása viszont nem csak amiatt következett be, hogy az erőmű tervezői a hatályos japán szabályozás szerint a történelmi cunami-tapasztalatokból és nem valószínűségszámításokból indultak ki. Március 11-én a Tokai atomerőműben is kisebb üzemzavar következett be, mert megszűnt a külső áramellátás, és üzembe kellett helyezni a dízelgenerátorokat. A három berendezés közül viszont az a kettő indult be, amelyen korábban a cunamira felkészülve módosítottak - a nem korszerűsített generátor leállt, amikor az 5,4 méter magas hullám betört az erőműbe.

A Fukusima Daini erőmű épületei a tengerszint fölött 12,7 méterrel találhatók, a berendezéseket 5,1 méteres cunamira készítették fel. A szökőár végül 13 méteres hullámmal érkezett, így jóval kevesebb víz jutott be az erőműbe. A generátorok jobban védett helyen, magában a reaktorépületben vannak elhelyezve, így kibírták a tengervizet, és az erőmű dolgozói elhárították a károkat.

A fukusimai balesetsorozat tanulságaként most szerte a világon felülvizsgálják az atomerőművekben a vészhelyzeti generátorok állapotát (ez vár az európai uniós stresszteszt részeként a paksi erőműre is). Az amerikai nukleáris hatóság az USA 104 erőművének kevesebb mint harmadában talált valamilyen problémát: előfordult, hogy nem indultak a szivattyúk, vagy ha működésbe léptek, nem szolgáltattak kellő mennyiségben vizet. Olyan erőmű is akadt, ahol a vészhelyzetre félretett felszerelést normál üzemmódban használják, vagy olyan helyen tárolják, ahol árvíz esetén nem hozzáférhető. Több erőműben egyszerűen nem tárolnak kellő mennyiségű üzemanyagot a dízelgenerátorok meghajtására, pedig földrengés esetén számítani kell az utánpótlás akadozására.

Gammasugárzás a nagy szervizbejáratnál (a CPS az esemény/másodperc rövidítése, ez esetben a gammabomlást jelöli)