Awaria elektrowni w Czarnobylu była wyjątkowa, obecne reaktory są bezpieczne

Awaria elektrowni w Czarnobylu była wyjątkowa, obecne reaktory są bezpieczne
Fot. Adobe Stock. Data dodania: 20 września 2022

26 kwietnia 1986 r. w elektrowni jądrowej w Czarnobylu doszło do awarii, która do dziś używana jest jako jeden z najważniejszych straszaków przed energetyką jądrową. Zdaniem ekspertów awaria w Czarnobylu nie może powtórzyć się w obecnie budowanych elektrowniach jądrowych. Jeżeli kiedyś elektrownia jądrowa powstanie w Polsce, to taka awaria nam nie grozi.

  • W elektrowni w Czarnobylu pracowały reaktory RBMK oparte na projektach reaktorów wojskowych do produkcji plutonu, działających na innej zasadzie niż budowane obecnie reaktory w elektrowniach jądrowych. 
  • Awaria została wywołana błędnym działaniem operatora, który chciał przeprowadzić źle pomyślane i nieuzgodnione z dozorem jądrowym doświadczenie.
  • - Gdyby nawet operatorzy współcześnie budowanych elektrowni jądrowych popełnili wszystkie błędy, jakie zrobiono w Czarnobylu, to ich skutkiem byłoby tylko samoczynne wyłączenie reaktora. Powtórka z awarii jest niemożliwa. 

- W budowanych na całym świecie reaktorach wodnych ciśnieniowych (PWR) i wrzących (BWR) woda jest potrzebna, bo neutrony, jakie powstają w chwili rozszczepienia jądra uranu są bardzo szybkie i przelatują przez paliwo "nie widząc" innych jąder uranu. Do tego, by zwolniły i spowodowały nowe rozszczepienie, muszą oddać swą energię jądrom wodoru w wodzie otaczającej pręty paliwowe i zmniejszyć swą szybkość miliony razy. Wobec tego, że podgrzanie wody powoduje zmniejszenie jej gęstości, a co za tym idzie gorsze spowalnianie neutronów, każda awaria powodująca podgrzanie wody skutkuje natychmiastowym samoczynnym zmniejszeniem mocy reaktora. Jest to bardzo ważne zabezpieczenie, dane nam przez naturę, które zapewnia, że w przypadku wszelkich awarii moc reaktora spada i reaktor ulega wyłączeniu - tłumaczy Andrzej Strupczewski, rzecznik ds. energetyki jądrowej z Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ). 


Produkcja wojskowa

Przypomina, że w Czarnobylu pracowały reaktory RBMK, których rozwiązanie oparto na projektach reaktorów wojskowych do produkcji plutonu, działających na innej zasadzie.

Aby móc wykorzystać do celów militarnych pluton wytwarzany w czasie pracy reaktora, należy paliwo wyciągać z reaktora nie po trzech latach, jak w reaktorach PWR i BWR, ale po około miesiącu.

Zobacz też: Elektrownia jądrowa to konieczność. Na OZE i czyste technologie węglowe nie ma co liczyć

- Dlatego reaktory do celów militarnych mają inną budowę, pozwalającą na wyciąganie paliwa podczas pracy reaktora, a rolę spowalniacza neutronów pełni tam grafit, nie woda. Woda między prętami paliwowymi służy głównie do przenoszenia ciepła, do spowalniania nie jest potrzebna. Co więcej, wobec tego że pewna część neutronów ulega pochłanianiu w wodzie, zmniejszenie gęstości wody wskutek podgrzania, a tym bardziej jej częściowego odparowania, powoduje zmniejszenie liczby tych pochłonięć, a co za tym idzie - wzrost liczby neutronów, które wracają jako spowolnione do paliwa i powodują nowe rozszczepienie - dodaje Andrzej Strupczewski. 

W reaktorze RBMK spadek przepływu chłodziwa prowadził do podgrzania wody, wzrostu gęstości rozszczepień, wzrostu mocy reaktora, dalszego podgrzewu wody i dalszego wzrostu mocy. To dodatnie sprzężenie zwrotne powoduje gwałtowny wzrost mocy reaktora, o ile nie zatrzyma go wprowadzenie do rdzenia prętów bezpieczeństwa.

Błąd konstrukcyjny reaktora

W Czarnobylu występowało dodatkowe niebezpieczeństwo, z którego nie zdawano sobie sprawy aż do czasu awarii, mianowicie wprowadzenie prętów bezpieczeństwa nie zawsze powodowało od razu wyłączenie reaktora.

Przeciwnie - w momencie zrzutu pręta z górnego położenia ponad rdzeniem do rdzenia wsuwał się najpierw przedłużacz z wkładką grafitową, która usuwała wodę z kanału, a nie pochłaniała neutronów. Powodowało to przejściowy, trwający kilkanaście sekund wzrost mocy reaktora, zanim pręt bezpieczeństwa nie znalazł się całkowicie w rdzeniu.

Zobacz też: Nowe bloki atomowe tuż przy polskiej granicy

- Był to błąd konstrukcyjny, ale konstruktorzy utrzymywali projekt w tajemnicy i operator nie zdawał sobie sprawy z tego błędu. Dopiero w chwili awarii ze zdumieniem przekonał się, że po uruchomieniu przycisku powodującego zrzut prętów bezpieczeństwa moc reaktora zamiast zmaleć, zaczęła rosnąć jeszcze szybciej - podkreśla Andrzej Strupczewski. 

Jawność kontra tajemnica

To, że taki błąd nie został wcześniej wykryty, było skutkiem utrzymywania projektu reaktora RBMK w ścisłej tajemnicy.

- Obecne podejście do spraw bezpieczeństwa jądrowego oparte na pełnej jawności wyklucza taką sytuację – plany projektowe są publicznie dostępne i analizowane nie tylko przez dozór jądrowy, ale i przez ekspertów z firm konkurencyjnych, z ośrodków badawczych a także przez przeciwników energetyki jądrowej - zwraca uwagę Andrzej Strupczewski. 

Konstruktorzy radzieccy pytani o rozwiązania w reaktorze RBMK odpowiadali, że to tajemnica.

Andrzej Strupczewski przypomina, że w czasie przetargu na elektrownię jądrową w Wielkiej Brytanii obszerne i dokładne opisy proponowanych reaktorów znalazły się w internecie, dostępne dla wszystkich zainteresowanych. Urząd dozoru jądrowego w Wielkiej Brytanii zachęcał wszystkich do zgłaszania uwag krytycznych.

Taki sam proces realizowano w czasie publicznej dyskusji na temat budowy nowego reaktora EPR we Francji.

- Dzięki tej otwartości każdy projekt reaktora jest przeglądany i krytykowany przez specjalistów wysokiej klasy z różnych krajów i różnych organizacji. Każdy z tych krytyków stara się znaleźć jakiś błąd, bo takie spostrzeżenie podniesie jego status zawodowy, stworzy mu możliwości awansu i zapewni uznanie. I tak kilkanaście tysięcy specjalistów na całym świecie analizuje każdy nowy projekt i stara się wykryć jego usterki. Tego nie było, niestety, w przypadku reaktora RBMK zbudowanego w Czarnobylu - ocenia Andrzej Strupczewski. 

Jego zdaniem, gdyby nie panująca permanentnie w Związku Radzieckim atmosfera tajności, przyczyny awarii czarnobylskiej zostałyby zapewne zidentyfikowane i usunięte, zanim doszłoby do awarii.

Błąd ludzki

- Sama awaria została wywołana błędnym działaniem operatora, który chciał przeprowadzić źle pomyślane i nieuzgodnione z dozorem jądrowym doświadczenie. Miało ono być przedstawione Pierwszego Maja jako sukces kadr partyjnych elektrowni w Czarnobylu - podkreśla Andrzej Strupczewski. 

W toku przygotowań operatorzy popełnili szereg błędów, które wprowadziły reaktor w stan niestabilny, prowadzący właśnie do samoczynnego wzrostu mocy, gdy woda w reaktorze zawrzała i zamieniła się częściowo a w parę.

Moc reaktora gwałtownie wzrosła, dalsza część wody zamieniła się w parę, pochłanianie neutronów w wodzie zmalało, a grafit nadal skutecznie spowalniał neutrony. Wskutek tego coraz więcej neutronów spowolnionych w graficie wracało do paliwa i powodowało rozszczepienia, coraz więcej i więcej.

W ciągu 13 sekund moc reaktora wzrosła ponad sto razy. Paliwo stopiło się i wytrysnęło do wody, powodując jej odparowanie i gwałtowny wzrost ciśnienia, który rozsadził reaktor i wyrzucił zniszczone paliwo poza budynek reaktora.

Powtórka niemożliwa?

W przeciwieństwie do reaktorów PWR i BWR zaopatrzonych w potężne obudowy bezpieczeństwa powstrzymujące ucieczkę radioaktywności do otoczenia w reaktorze RBMK nie było takiej obudowy. Radioaktywne fragmenty paliwa i gazowe produkty rozszczepienia wydostały się do atmosfery. Była to najgorsza awaria, jaka może zdarzyć się w elektrowni jądrowej.

- W reaktorze, który będzie zbudowany w Polsce, taka awaria jest fizycznie niemożliwa. Gdyby nawet operatorzy popełnili w nim wszystkie błędy, jakie zrobiono w Czarnobylu, to ich skutkiem byłoby tylko samoczynne wyłączenie reaktora. W reaktorze PWR lub BWR zmniejszenie ilości wody w rdzeniu prowadzi zawsze do spadku mocy, nie do jej wzrostu - zapewnia Andrzej Strupczewski.

Ponadto potężna obudowa bezpieczeństwa otaczająca nowoczesny reaktor III generacji podwójnym pierścieniem żelazobetonu zabezpiecza przed ucieczką radioaktywności poza elektrownię, a jednocześnie stanowi ochronę wystarczającą, by nawet uderzenie samolotu nie zdołało zniszczyć reaktora. Rozwiązania techniczne są znane i sprawdzone przez ekspertów dozoru jądrowego USA, Wielkiej Brytanii, Francji, Finlandii i innych krajów. 

Na razie żadna awaria w elektrowni jądrowej w Polsce nam nie grozi, ponieważ nie mamy takiego obiektu w naszym kraju. I nie wiadomo, czy w ogóle będziemy mieli. Jeszcze pod koniec 2017 r. Ministerstwo Energii zapowiadało, że na początku roku 2018 może zostać ogłoszony przetarg na budowę elektrowni jądrowej, a kilka dni temu minister energii Krzysztof Tchórzewski powiedział, że decyzja o budowie ma zapaść jesienią, po wyborach samorządowych. 

- Polska jest gotowa sfinansować budowę elektrowni jądrowej z własnych środków, jeśli zapadnie decyzja o realizacji projektu – poinformował minister inwestycji i rozwoju Jerzy Kwieciński. Czytaj więcej: Polskę stać na sfinansowanie elektrowni jądrowej.
×

DALSZA CZĘŚĆ ARTYKUŁU JEST DOSTĘPNA DLA SUBSKRYBENTÓW STREFY PREMIUM PORTALU WNP.PL

lub poznaj nasze plany abonamentowe i wybierz odpowiedni dla siebie. Nie masz konta? Kliknij i załóż konto!

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu

Podaj poprawny adres e-mail
W związku z bezpłatną subskrypcją zgadzam się na otrzymywanie na podany adres email informacji handlowych.
Informujemy, że dane przekazane w związku z zamówieniem newslettera będą przetwarzane zgodnie z Polityką Prywatności PTWP Online Sp. z o.o.

Usługa zostanie uruchomiania po kliknięciu w link aktywacyjny przesłany na podany adres email.

W każdej chwili możesz zrezygnować z otrzymywania newslettera i innych informacji.
Musisz zaznaczyć wymaganą zgodę

KOMENTARZE (0)

Do artykułu: Awaria elektrowni w Czarnobylu była wyjątkowa, obecne reaktory są bezpieczne

NEWSLETTER

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu.

Polityka prywatności portali Grupy PTWP

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!