Fukushima I - drugi Czarnobyl?

O wypowiedź dla Wiadomosci24.pl na temat wydarzeń w japońskiej elektrowni poprosiłem Pana prof. dr inż. Andrzeja Strupczewskiego, Przewodniczącego Komisji Bezpieczeństwa Jądrowego IEA Świerk. Warto dodać, że Pan Andrzej Strupczewski obecnie opracowuje wytyczne Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej do oceny sytuacji z ciężkimi awariami elektrowni jądrowych.

Tomasz Hens: Z informacji podawanych w mediach wynika, że w elektrowni Fukushima I został uszkodzony system chłodzenia. Temperatura rdzenia znacznie się podniosła. Wnioskuję, że Japończycy zastosowali inny rodzaj reaktora niż przewidziane dla przyszłych elektrowni atomowych w Polsce oraz inny niż działający w Świerku pod Warszawą. Jaki?
Andrzej Strupczewski: W EJ Fukishima pracuje reaktor energetyczny z wodą wrzącą. Jest to inny reaktor niż w Świerku, a także odmienny od reaktorów budowanych we Francji, zwanych reaktorami z wodą pod ciśnieniem (PWR) (tego typu reaktory mogą być budowane w polskich elektrowniach atomowych - red.). W reaktorze z wodą wrzącą para wodna wytwarza się już w rdzeniu reaktora i płynie bezpośrednio do turbiny. Natomiast w reaktorze PWR gorąca woda podgrzana w rdzeniu reaktora płynie do wytwornicy pary, tam oddaje ciepło do wody obiegu wtórnego, która przemienia się w parę płynącą do turbiny. Z punktu widzenia bezpieczeństwa różnica polega na tym, że w reaktorze BWR (reaktor w elektrowni Fukishima - red.) radioaktywna woda z rozpuszczonymi w niej substancjami radioaktywnymi takimi jak jod płynie w obiegu poza obudową bezpieczeństwa. Natomiast w reaktorze PWR wszystkie obiegi radioaktywne są wewnątrz obudowy bezpieczeństwa. Poza obudową nie ma jodu.
Układy awaryjnego chłodzenia rdzenia są potrzebne, bo po wyłączeniu reaktora jego moc spada ale ciepło resztkowe jest nadal generowane i trzeba je odebrać od paliwa. Wskutek trzęsienia ziemi nastała utrata zasilania elektrycznego z sieci i układy bezpieczeństwa były zasilane z awaryjnych generatorów na terenie elektrowni. Ale po godzinie uderzyła fala tsunami- wysoka na 7 metrów – i uszkodziła generatory awaryjne. Wtedy - w warunkach nadzwyczaj trudnych, po trzęsieniu ziemi i po tsunami - inżynierowie uruchomili generatory awaryjne przewoźne. Wystarczyły one do napędzania układów bezpieczeństwa w blokach 2 i 3, ale w bloku nr. 1 układ wysokociśnieniowy nie działał. Dlatego podjęto przygotowania do zrzutu ciśnienia, by uruchomić układ niskociśnieniowy i wtrysnąć do reaktora wodę morską. Operację tę zakończono o 9.20 w niedzielę, 13 marca. Od tego czasu reaktor jest chłodzony bez przeszkód wodą morską.

W związku z awarią w elektrowni Fukishima ogłoszono 4 stopień zagrożenia w Międzynarodowej Skali Wydarzeń Nuklearnych i Radiologicznych (INES). Co to oznacza?
Jest to zagrożenie mniejsze niż było przy awarii w Three Mile Island, gdzie uległ zniszczeniu rdzeń reaktora, ale nikomu poza reaktorem nic się nie stało. 4 stopień zagrożenia był 30 lat temu przy przepaleniu jednego zestawu paliwowego w elektrowni jądrowej St Laurent we Francji, również bez żadnych strat zdrowia lub życia ludzi. W przypadku elektrowni Fukushima wydzielenia radioaktywne poza elektrownię były małe, jak oświadczył dyrektor ds. informacji w kancelarii premiera Japonii, były one „minimalne”.

Czy ewakuacja ludności w promieniu 20 km od reaktora oznacza adekwatną reakcję służb japońskich, czy sytuacja jest o wiele gorsza niż jest podawana w oficjalnych komunikatach?
Jednym z powodów ewakuacji były trudności w chłodzeniu rdzenia reaktora nr 1 opisane powyżej. Ponadto, wobec tego, że podczas awarii zniszczona została ściana budynku hali turbin i prawdopodobnie został częściowo uszkodzony obieg parowy, do atmosfery wydostał się jod, który krążył w obiegu wodno-parowym. Zagrożenie to nie było wielkie i szybko maleje, ale aby uchronić ludność przed wdychaniem radioaktywnego jodu władze zarządziły chwilową ewakuację. Była to decyzja zgodna z zasadami bezpieczeństwa. Zagrożenie szybko maleje i wkrótce ludzie będą mogli wrócić do domów.

Wokół elektrowni wykryto radioaktywny cez i jod. Czy oznacza to, że uszkodzony jest rdzeń reaktora? Ewentualnie jak inaczej pierwiastki te mogły się znaleźć w atmosferze?
Rdzeń prawdopodobnie nie jest stopiony, chociaż nie można wykluczyć, że część prętów paliwowych została uszkodzona. Mogło to nastąpić podczas przejściowych trudności w uruchomieniu wysokociśnieniowego obiegu chłodzenia awaryjnego. Ponadto w reaktorze BWR jod i inne produkty rozszczepienia wydostają się do obiegu pierwotnego, krążą w nim, i wypływają poza obudowę bezpieczeństwa. W razie uszkodzenia tego obiegu poza obudową wydostają się one do atmosfery. Jest to zasadnicza różnica między reaktorem BWR (reaktor w japońskiej elektrowni - red.) a reaktorami z wodą pod ciśnieniem. W reaktorze z wodą pod ciśnieniem, np. w reaktorze EPR, po rozerwaniu obiegu parowego radioaktywność pozostaje w obudowie bezpieczeństwa. Awaria nie powoduje skażeń radioaktywnych poza reaktorem. Nie ma też potrzeby ewakuacji ludności.

Co mogło spowodować wczorajszą eksplozję w elektrowni Fukishima?
Zapalił się wodór. Jest on stosowany w hali turbin do chłodzenia generatora prądu elektrycznego, ale mógł też wydzielić się poza reaktor w czasie operacji prowadzonych przez operatorów przy obniżanie ciśnienia w reaktorze. W nowszych elektrowniach stosuje się środki zapobiegające takiemu niebezpieczeństwu. W reaktorze EPR taka awaria jest wykluczona.

Przyjmując scenariusz pesymistyczny, co będzie działo się po całkowitym stopieniu rdzenia i jakie będą tego skutki dla ludności?
Sądzę, że nie będzie stopienia rdzenia. Uszkodzenie części paliwa to poważna awaria, ale układy bezpieczeństwa reaktora pozwalają ograniczyć jej następstwa. Sytuacja jest pod kontrolą, układ niskociśnieniowy chłodzenia awaryjnego rdzenia działa, a rezerwowe generatory energii elektrycznej zostały dostarczone do elektrowni.
Niebezpieczeństwa nie ma.

Jak sytuacja w Japonii może mieć wpływ na rozwój energetyki jądrowej, szczególnie w Polsce?
Szanse na akceptację reaktora z wodą wrzącą, czyli takiego jak w japońskiej elektrowni, są obecnie mniejsze. Wysoki stopień bezpieczeństwa, jaki zapewniają reaktory z wodą pod ciśnieniem np. EPR lub AP1000, będzie silnym argumentem za przyjęciem jednego z tych reaktorów do programu rozwoju energetyki jądrowej w Polsce.

Bardzo dziękuję za rozmowę.