Kitekintő.hu Ha nyitott vagy a világra.
25 évvel ezelőtt a csernobili katasztrófa, manapság pedig a fukusimai baleset kapcsán lángoltak fel az atomenergia biztonságával kapcsolatos viták. Utánajártunk, hogy valójában mennyire veszélyes a nukleáris energia. Háromrészes cikkünk első részében az atomipar „halálosságát” és környezeti hatásait vettük számba, most pedig az erőművek biztonságát mutatjuk be.
Biztonsági fejlesztések
A nemzetközi szabályozás mélyítése mellett az atomenergia biztonságát garantáló technológiák is rengetegek fejlődtek a csernobili katasztrófa óta. Habár a csernobili erőmű a baleset bekövetkeztekor kifejezetten fiatalnak számított – a 4-es blokk 1983-ban készült el –, az ott használt grafit-moderálású, ún. RBMK technológia biztonsági szempontból korántsem volt fejlettnek nevezhető – a sors iróniája, hogy a katasztrófa pont egy, a létesítmény biztonságának növelésére irányuló kísérlet során következett be. Az RBMK reaktorokban a hűtőfunkciók elvesztése jelentős teljesítményemelkedéshez vezet, ellentétben a forraltvizes reaktorokra jellemző „negatív visszacsatolással”, mely annyit tesz, hogy túlhevülés esetén a buborékképződés következtében lassul a reakció. Ráadásul a csernobili erőmű szabályzórúdjai is tervezési hibákat tartalmaztak, a behelyezésüket követő első néhány másodpercben az eredeti funkciójukkal ellentétes, a reakciót gyorsító hatást váltottak ki. Mindezeken túl a csernobili erőmű nem rendelkezett konténmenttel sem.
A tervezési elégtelenségek mellett a katasztrófa másik fő oka a biztonsági kultúra elégtelensége volt, az üzemeltetők több ízben is átlépték hatáskörüket és figyelmen kívül hagyták a biztonsági rendszerek jelzéseit. Csernobilt követően jelentős módosításokat végeztek a még működő RBMK reaktorokon, a katasztrófa tanulságaira épülő fejlesztések következtében a német atomenergia-biztonsági ügynökség korábbi jelentése szerint manapság „gyakorlatilag lehetetlen”, hogy megismétlődjön az 1986-os katasztrófa.
„Számtalan intézkedés történt az elmúlt évtizedekben, melyek eredményeképpen jelentősen javult az atomerőművek biztonsága, a világ minden atomerőművében jelentős változások figyelhetők meg” – mondta el a Kitekintőnek Dr. Pázmándi Tamás, a Magyar Tudományos Akadémia KFKI Atomenergia Kutatóintézetének munkatársa. „Több a tapasztalat, egy nukleáris létesítményben bekövetkező eseményt követően azt vizsgálják, értékelik, majd levonják a tanulságokat. Változott az ellenőrzés, az egyes atomerőműveket ma már nem csak a nemzeti nukleáris hatóságok és a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség ellenőrzi, hanem a többi atomerőmű is. A Csernobilban történt balesetet követően megalakult az Atomerőművet Üzemeltetők Világszövetsége (WANO), a szakma kérlelhetetlenül feltárja a kollégái hibáit és figyelmezteti őket azok kijavítására. Változtak az elemzési módszerek, napjainkra a biztonsági kockázatok determinisztikus és valószínűségi értékelése is jelentős fejlődésen ment keresztül, mind módszertani, mind pedig technológiai szempontból – elég csak a számítástechnikai előrelépésekre gondolni. Erősödött az oktatás, továbbképzés szerepe, előtérbe került a biztonsági kultúra. Oktatások sora zajlott és zajlik szakadatlanul ma is. Ebben olyan különleges eszközök segítik a felkészülést, mint a szimulátor, ami egy ugyanolyan vezénylőterem műszerekkel, kapcsolókkal, képernyőkkel, mint a valódi atomerőműé, csak mögötte egy nagyteljesítményű számítógép van. A rutinműveletek mellett itt az üzemzavarok kezelését is lehet gyakorolni.”
Új technológiák
A jelenleg alkalmazott biztonsági szabályok és technológiák mellett elhanyagolhatóan alacsony egy súlyosabb üzemzavar bekövetkeztének esélye. „Elvárás az atomerőművekkel szemben, hogy annak valószínűsége, hogy a környezetbe nagy mennyiségű radioaktív szennyezés kerüljön, ne haladja meg a 10–6 értéket reaktorévenként. A nemzetközi példák azt mutatják, hogy az elemzések szerint a legtöbb esetben a földrengés a zónasérülés meghatározó oka. Ugyanakkor tapasztalati tény, hogy az atomerőműveket ért nagy földrengések (Onagava atomerőmű, 2005, a Sika és a Kasivazaki-Kariva atomerőmű, 2007, Hamaoka atomerőmű, 2009) nem okoztak károkat. Ebből arra következtethetünk, hogy a sérülés feltételes valószínűségének meghatározásánál a szerkezet valódi robosztusságát alábecsüljük a bizonytalanságok miatt, vagyis az erőművek nagyobb, erősebb földrengésnek is ellenállnak, mint amit a számítások mutatnak” – mondta Pázmándi.
Az egyébként „csak” a Richter-skála szerinti hetes erősségű földrengés átvészelésére hitelesített Fukushima-1 atomerőműben sem a rekordméretű, a kilences földmozgás tett kárt – a blokkok a földrengést követően automatikusan leálltak, és megfelelően elindultak az üzemzavari rendszerek –, hanem az azt követő, a legfrissebb elemzések szerint közel 15 méter magas szökőár, mely elmosta az áramellátás leállása esetén a hűtőrendszerek ideiglenes működtetésére szolgáló dízelgenerátorokat. A francia Areva atomipari cég főmérnöke korábban a New Scientist-nek úgy nyilatkozott, hogy a 40 éves technológián alapuló fukusimai erőműben bekövetkezett radioaktív kibocsájtáshoz vezető hibák a manapság tervezett reaktorokban még egy hasonló erejű természeti csapás következtében sem merülnének fel.
Az ellenőrzési mechanizmusok és a biztonsági technológiák fejlődése ellenére ugyanakkor továbbra is számos veszélyesnek tartott atomerőmű üzemel világszerte. A National Geographic által a világ legveszélyesebb erőművének nevezett, 31 éves örményországi Metsamor létesítmény amellett, hogy egy szeizmikusan aktív területen helyezkedik el, konténmenttel sem rendelkezik. Az Európai Unió korábban már kísérletet tett az erőmű bezárásának elérésére, azonban mivel az az ország áramszükségleteinek 40%-át termeli meg, az örmény kormány nem hajlandó felszámolására. A jóval fejlettebb technológiai színvonalú Japánban már a fukusimai balesetet megelőzően is komoly aggodalmakra adtak okot a gyakori földrengések, a szigetországban a legtöbb vita a hamaokai erőmű biztonságosságát kísérte: a létesítmény közvetlenül geológiai törésvonalak fölött helyezkedik el, így a terület könnyen válhat földrengések epicentrumává. Az erőművet tervező mérnökök szerint a létesítmény egy 8,5-ös erősségű földmozgást is kiáll, azonban a Fukusimát követő félelmek fényében könnyen lehet, hogy elérik céljukat a Hamaoka bezárását követelők.
Megújuló?
Az atomenergiát ellenzők egyik fő érve az is, hogy a reaktorok fűtőanyaga – a fosszilis hordozókhoz hasonlóan – kifogyóban van, így ezen technológia nem jelenthet hosszú távú megoldást. Ezzel szemben a technológia egyes pártolói szerint a világ fűtőanyagkészlete gyakorlatilag kiapadhatatlannak tekinthető. A világ uránellátása különböző felmérések szerint még legalább 80–230 évig biztosított, mely a reaktorok hatásfokának növelésével tovább nőhet. Emellett ún. tenyésztőreaktorok alkalmazásával gyakorlatilag végtelenné tehetőek a készletek, mivel ezen létesítmények működésük során több fűtőanyagot termelnek, mint amennyit elfogyasztanak. Habár az energiatermelésben való alkalmazásuk nem terjedt el – általában a fegyvergyártásban (voltak) használatosak –, napjainkban az urán árának növekedésével ismét előtérbe került szélesebb körű felhasználásuk.
Emellett a fűtőanyag-ellátás az elhasznált elemek újrahasznosításával is biztosítható. Pázmándi Tamás elmondta, hogy a kiégett fűtőelemeket a világ számos országában – köztük Magyarország is – nem tekintik hulladéknak a bennük lévő, későbbi hasznosításra alkalmas összetevők miatt. „A kiégett fűtőelemek feldolgozására és újrahasznosítására több technológia is ismert, ezeket a világ több országában alkalmazzák. Számos országban üzemelnek újrahasznosított (úgynevezett MOX) üzemanyaggal atomerőművek, vagy tervezik ennek bevezetését a közeljövőben. A jelenleg rendelhető atomerőmű-típusok szinte kivétel nélkül alkalmasak arra, hogy ilyen üzemanyaggal is üzemeljenek.” Szerinte az áttörést a jelenleg fejlesztés alatt álló, néhány évtizeden belül üzembeálló negyedik generációs reaktorok jelenthetik, melyek amellett, hogy csökkentik a keletkező radioaktív hulladék mennyiségét és a hulladék felügyeleti időszakát, megteremtik a lehetőséget a természetben rendelkezésre álló uránkészletek kedvezőbb kihasználására is.
A sajtóban ugyanakkor a közelmúltban egy nem várt jelenségről érkeztek beszámolók, melyek szerint vészesen fogyóban van a világ plutóniumkészlete. A plutónium 238-as izotópját korábban atombombákban használtak, az anyagot nagyjából már 20 éve nem gyártják. A hidegháborút követő atomfegyver-leszereléseket követően a bombákból kinyert anyagot az űrkutatásban is felhasználták, döntően az Egyesült Államokban. Egyes felmérések szerint azonban a nukleáris töltetekből kinyert, olcsó plutónium fogyóban van, 2013-ra felemészthetik a készleteket, így amennyiben nem kerül sor további jelentős leszerelésre, jelentősen növekedhetnek az ún. radioizotópos energiaforrások (RTG) árai.
A bombakészletek apadása a békés célú felhasználásra is hatással lehet. A New York Times 2009-es cikke szerint – az informálisan „megatonnákból megawattok” névre keresztelt program keretein belül – az Egyesült Államok áramellátásának 10%-át a leszerelt amerikai és szovjet atombombákból kinyert anyagokkal fedezik. A washingtoni Atomenergiai Intézet adatai szerint az amerikai reaktorok fűtőanyagának 45%-a orosz, további 5%-a pedig hazai bombákból származik, így a fegyverek fogyásával az Egyesült Államok erőműinek új beszerzési lehetőségek után kell majd nézniük.
Cikkünk holnap megjelenő befejező részében bemutatjuk a nukleáris energiatermelés gazdasági vonatkozásait, foglalkozunk az atomipar helyzetével, valamint megvizsgáljuk az alternatívákat is.
Cikksorozatunk a következő napokban folytatódni fog!
A következő részekben olvashatnak arról, hogy mi a különbség a fukusimai és a csernobili atombalesetek között, milyen hatása volt a csernobili balesetnek az ukrán és belarusz gazdaságra. Szó lesz továbbá a Csernobil városában lévő vállalatokról és a csernobili zónába visszatelepült emberekről, a katasztrófa felszámolásán dolgozott likvidátorokról és mai helyzetükről, a Pripjaty helyett felépített új mintavárosról, Szlavuticsről, és többet tudhatnak meg a csernobili 4. reaktort védő szarkofág helyzetéről, és a helyére építendő új védő-szarkofágról is.
