První etapa stabilizace elektrárny Fukušima I

02.09.2011 17:34

Informace z www.osel.cz

Vývoj situace v elektrárně

Pro splnění úkolů první etapy stabilizace jaderné elektrárny Fukušima I bylo potřeba vyřešit tři zásadní problémy. Prvním bylo zajištění stabilizovaného chlazení tří reaktorů (čtvrtý byl v době zemětřesení bez paliva), ke kterému by se dařilo využívat dekontaminovanou radioaktivní vodu. Do té doby se musela přilévat stále další voda, která se pak radioaktivní hromadila v reaktorových budovách. Druhým úkolem bylo zajištění cirkulovaného chlazení čtyř bazénů s vyhořelým palivem přes tepelný výměník. Do té doby se totiž mohlo doplňovat jen tolik vody, kolik se vypařilo, a teplota vody v bazénech tak byla velmi vysoká (přes sedmdesát stupňů). Třetí úkol bylo třeba splnit před tím, než se intenzivně začne snižovat teplota uvnitř reaktorových nádob. V té době se zvyšuje riziko, že se uvnitř primárního kontejnmentu vytvoří nebezpečná směs vodíku a kyslíku, která by mohla způsobit vodíkovou explozi. Proto bylo potřeba zajistit vyplňování primárního kontejnmentu dusíkem, který vytvoří inertní atmosféru zabraňující vodíkové explozi.
Splnění těchto úkolů má zajistit vyloučení vodíkového výbuchu a tím možnosti masivnějšího úniku radioaktivity do vzdálenějšího okolí. Zároveň se tím sníží únik radioaktivity unášené s párou produkovanou v horkých bazénech a chlazených reaktorech. Dekontaminace a opětné použití radioaktivní vody pro chlazení pak zabrání narůstání objemu radioaktivní vody a možnosti jejího přelití do moře.

Chlazení bazénů s vyhořelým palivem

V předchozím článku, který vyšel začátkem července bylo popsáno zajištění cirkulovaného chlazení přes tepelný výměník pro bazény u druhého a třetího reaktoru. Podařilo se tak snížit jejich teplotu z hodnot přesahujících 70 oC na stabilizovanou hodnotu slabě nad 30 oC. Předpokládalo se v něm, že rychleji bude postupovat budování cirkulovaného chlazení bazénu u prvního reaktoru, u kterého už pracovalo doplňování vody přes trubky chladícího systému bazénu, než u reaktoru čtvrtého, kde se stále doplňovala voda mobilními stříkacími systémy. Realita však byla opačná a u bazénu čtvrtého reaktoru se 20. července podařilo zprovoznit doplňování vody přes vlastní systém potrubí v budově reaktoru a 31. července pak cirkulační chlazení přes tepelný výměník. Velmi rychle se podařilo srazit velmi vysokou teplotu vody v tomto bazénu, která se udržovala kvůli tomu, že zde bylo nejvíce palivových článků a byly nejčerstvější. Teplota okolo 87 oC se již za tři dny snížila na 42 oC. Tento krok je velmi důležitý, protože právě tento bazén byl až doteď jedním z největších zdrojů páry, která unášela ve formě aerosolů i radioaktivní izotopy do okolí. Zatím nedokončené tak zůstává cirkulační chlazení s tepelným výměníkem u prvního reaktoru. Jeho dokončení se předpokládá v první polovině tohoto měsíce. Cirkulační systém bazénů také obsahuje filtry, které umožňují vodu čistit. To má přispět k tomu, aby nebylo různými chemickými reakcemi ohrožováno vnitřní zařízení a palivové články v bazénech. Zároveň se pak voda v bazénech postupně dekontaminuje.
Průběžně se také uklízí, opravuje a dekontaminuje zařízení v reaktorových budovách v okolí bazénů, které bylo poškozeno vodíkovými výbuchy. Dokončeno bylo také zpevnění struktury podepírající bazén čtvrtého reaktoru napřed ocelovými nosníky a později i betonovou konstrukcí. Její pevnost totiž byla narušena při vodíkovém výbuchu a hrozilo nebezpečí narušení těsnosti bazénu při případném dalším zemětřesení. Nyní je tak tato hrozba zažehnána.

Chlazení reaktorů

Jako největší červnový úspěch se v minulém článku uvádělo spuštění dekontaminačního zařízení, které se skládá ze dvou částí. Jedna byla vyrobena v USA a druhá firmou AREVA. V článku byly popsány čtyři stupně čištění, které umožňují odstranění oleje a dalších nečistot, odstranění cesia a dalších prvků, jejichž radioaktivní izotopy se podílejí v dominantní míře na radioaktivitě vody, a nakonec i odsolení a úpravu vody. Získá se tak čistá technická voda, kterou lze využít k chlazení reaktorů a dalším účelům. Od konce června se tak reaktory chladí právě touto dekontaminovanou vodou. Řada problémů, které se při spouštění dekontaminačního zařízení objevily, byly dány hlavně novostí a náročnosti zařízení dodaného dvěma různými výrobci s různými standardy. Celý systém cirkulovaného chlazení reaktorů navíc má velmi velkou délku potrubí, která je téměř čtyři kilometry. Hlavně zpočátku bylo velké množství výpadků. Situace se sice postupně zlepšuje, ale přesto je výkon celého zařízení stále menší než se předpokládalo. V současnosti se blíží kapacitě k hodnotě okolo 1000 tun dekontaminované vody denně. Do současné doby bylo dekontaminováno téměř 30 000 tun vody. Podobné zařízení se nyní vyrábí v Japonsku a v srpnu by mělo postupně rozšiřovat možnosti dekontaminace vody ve Fukušimě I. Jeho části už jsou však do elektrárny dodávány již od druhé poloviny července. Nejdůležitější je právě systém na odstraňování cesia a stroncia označovaný jako SARRY. Jeho části, které by měly umožnit snížení aktivity těchto radioizotopů ve vodě na jednu miliontinu původní hodnoty dorazily do elektrárny právě koncem července a systém začal v testovacím režimu pracovat od začátku srpna.
Využití dekontaminované vody umožnilo intenzivnější chlazení reaktorů, které dovoluje další snížení jejich teploty překračující hodnotu 100 oC. Snížení teploty pod 100 oC zvyšuje pravděpodobnost vzniku výbušné směsi vodíku a vzduchu. Tomu je potřeba zabránit vyplněním primárního kontejnmentu dusíkovou atmosférou. Proto je důležitým prvkem přechodu reaktoru k nižším teplotám vhánění dusíku do primárního kontejnmentu. To se do začátku července podařilo zprovoznit u prvního a druhého reaktoru. U třetího reaktoru se práce na systému vhánění dusíku do reaktoru zpožďovaly kvůli velmi vysoké radioaktivitě v reaktorové budově v místech, kde se vyskytovaly potřebné ventily a potrubí. Nejdříve byl na příslušná místa vyslán robot, který však měl problémy s překážkami. Nakonec se podařilo uskutečnit taková opatření, která umožnila práci lidí. Dokončení a spuštění systému se zdařilo 14. července a od tohoto data se vyloučila hrozba vodíkového výbuchu a tím i masivnějšího úniku radioaktivity z areálu elektrárny. Zprovoznění vhánění dusíku do všech tří postižených reaktorů byl jeden z nejdůležitějších kroků první etapy stabilizace situace v elektrárně.
Zprovoznění dekontaminace radioaktivní vody a vhánění dusíku do reaktorů umožnilo zintensivnit  chlazení reaktorů, zatím hlavně u prvního bloku. U něj se tak podařilo 24. července snížit teplotu spodní části reaktorové tlakové nádoby pod 100 oC a od té doby se udržuje na hodnotě zhruba 93 oC. Ve vyšších partiích tlakové nádoby je teplota sto stupňů stále překročena. Se zvyšováním kapacity dekontaminace vody se dá předpokládat postupné zvyšování intenzity chlazení všech reaktorů a během druhé etapy tak postupné dosažení stabilní teploty reaktorové nádoby i paliva menší než sto stupňů Celsia. Reaktory se tak dostanou do stavu, který se označuje jako studené odstavení.

Práce v areálu mimo reaktorové budovy

V areálu se stále rozšiřují možnosti uskladňování různě radioaktivní vody. Hlavně zásobníky pro slabě radioaktivní vodu už mají velký celkový objem. Mezi nimi je i několikrát zmiňovaný tanker, který byl využíván jako velké mořské akvárium a po úpravě byl dopraven k elektrárně Fukušima I. Problémy s vodou zhoršovalo deštivé počasí, které je v tomto období v dané oblasti Japonska tradiční. Situaci zhoršuje to, že tři reaktorové budovy (prvního, třetího a čtvrtého bloku) byly poničeny vodíkovou explozí a dešťová voda do nich snadno proniká. Při přípravě na cyklón Ma-on byla nad budovou turbínové haly třetího reaktoru postavena speciální konstrukce, která ji zastřešovala. Konstrukce má rozměry pět na šestnáct metrů. Instalace byla možná i díky tomu, že byly do areálu dopraveny velké jeřáby. Ty pomáhají i při budování lehké konstrukce, která nahradí vrchní část reaktorové budovy prvního reaktoru. Její výstavba byla zahájena již v červnu, zdárně pokračuje a dokončení se očekává počátkem září. Montuje se z velkých částí dopravovaných do elektrárny po moři. Příprava pro obdobnou stavbu u bloků tři a čtyři se již rozběhla. Pracuje se hlavně na vyčištění okolí budov od radioaktivních trosek a připravení základů pro montáž.

Dokončen byl postřik areálu elektrárny polymerním fixačním materiálem, který fixuje radioaktivitu a zabraňuje jejímu rozšiřování z areálu do okolí. Zároveň stále intenzivněji pokračuje úklid trosek. Pozornost se začíná postupně soustřeďovat i na oblasti silně zasažené radioaktivitou. Po úklidu i silně radioaktivních trosek hlavně pomocí na dálku ovládané techniky se tak dělníci dostanou i k místům s velmi intenzivní radiací. To je i důvodem události, která před pár dny proběhla tiskem. Dělníci ve Fukušimě I našli teprve teď místo s největší radioaktivitou na povrchu. Jak už bylo zmíněno, není to dáno tím, že by v tomto místě docházelo k únikům nyní. Jen se postupně odstraňují trosky, probíhá dekontaminace nejvíce zasažených míst a proniká se k místům, kde se nahromadilo nejvíce radioaktivity. Popsané místo, kde se 2. srpna našla radioaktivita s dávkovým příkonem 10 Sv/hodinu, je v části ventilačního systému, kudy se vypouštěla pára obsahující i radioaktivní izotopy při první ventilaci prvního reaktoru 12. března. V daném místě jsou pravděpodobně filtry, které mají zachycovat radioaktivní aerosoly, aby se nedostaly do atmosféry. Radioaktivita se tak na nich během ventilace nahromadila a nedostala se do ovzduší. To, že na toto místo pracovníci narazili až teď, je dáno tím, že až nyní odstranili všechny okolní trosky a potřebovali pracovat v jeho blízkosti. Situace se bude řešit odstíněním a tím, že se bude pracovat jen v dostatečné vzdálenosti od daného místa. Tato radioaktivita (v té době značně vyšší) tam byla nejspíše už v polovině března a nejde tak o nějaký nový únik. Smrtelnou dávku by v tomto místě člověk obdržel zhruba po půl hodině. Samotný pracovník, který měření z větší dálky (okolo tří metrů) provedl, obdržel celkově dávku 4 mSv. Není úplně vyloučeno, že se ještě i mimo reaktorové budovy najdou místa se stejně vysokou radioaktivitou. A je téměř jisté, že v budovách se najdou místa s ještě vyšším dávkovým příkonem. Je vidět, že zpráva o zjištění místa s rekordní aktivitou nijak neodporuje tomu, že se situace v elektrárně stále více stabilizuje, zlepšuje a úniky radioaktivity do okolí se stále zmenšují. Problémem je, že nejen naši novináři nemají příliš zájem o pochopení reálné situace a její vysvětlení čtenáři. To, co je přitahuje, je možnost vytvoření co nejbulvárnějšího titulku ve stylu „uniká smrtící radiace“, „extrémní radiace“ či „Fukušima znovu hrozí“. A bohužel to asi na většinu čtenářů platí. A to nejen u typicky bulvárních medií jako je NOVA, ale i u zdánlivě serioznější ČTK.   Hlavní problém je, že novináři se téměř nikdy neobtěžují s dohledáním seriozních informací na internetu nebo s dotazem alespoň k místním odborníkům v příslušné oblasti, kteří by jim mohli téma většinou bez velkých problémů vysvětlit. Pak by ale jejich zpráva ztratila přídech senzace a příslušný žádoucí bulvární potenciál.