naukologika naukologika
740
BLOG

Czarnobyl: przed nami 100 lat spokoju?

naukologika naukologika Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 1

Jako, że pracuję w firmie, która należy do grupy Vinci, nierzadko słyszy się u nas o projekcie związanym z budową sarkofagu nad miejscem katastrofy w Czarnobylu. Mając wspólne platformy, często widzę wzmianki na temat tej realizacji.

Projekt ukończono pod koniec 2016 roku.  Prawie 30 tysięcy ton przykryło miejsce wybuchu.

Setki osób pracowało 24h/dobę, trochę ponad 200 metrów od nieszczęśliwego reaktora. A pomyśleć, że jeszcze 10 lat temu niemożliwe było przebywanie ludzi w tak bliskiej odległości od miejsca katastrofy, bez specjalnej odzieży ochronnej. Po wielu procesach związanych z "naprawą terenu" tzn. z nawiezieniem  „czystego” żwiru na ten teren i zalanie wszystkiego kilkoma warstwami betonu, prace bez specjalnych ograniczeń stały się możliwe.


            



Budowa sarkofagu zwanego obecnie arką trwała od 2012 roku.  Z wieloma problemami po drodze związanymi z finansami, kiepskim stanem budynku elektrowni (w trakcie realizacji doszło do zawalenia się dachu 50m od feralnego reaktora, pod wpływem zalegania na nim śniegu), udało się sfinalizować projekt.

Jego trwałość szacuje się na ok. 100 lat. Wytrzymałość jest tak duża, że przewiduje odporność na trzęsienie Ziemi, czy też uderzenie samolotu.  Ale co stanie się po upływie tych 100 lat? Co z zalegającym paliwem radioaktywnym?

Póki co temat tego „co będzie za 100 lat” jest pomijany. Być może słusznie, bo kto wie jakimi technologiami będziemy dysponować za 100 lat?

Temat utylizacji paliwa jest jednak bardzo „na czasie”.  Ile paliwa zalega w elektrowni?  Różne źródła podają odmienne informacje, ale przyjmuje się, że tylko w szczątkach reaktora zalega ok.  170 ton paliwa (95% paliwa, które znajdowało się w reaktorze w trakcie wybuchu). To paliwo będzie jednak nie do ruszenia – na dzień dzisiejszy nie dysponujemy takimi możliwościami, dlatego też teren został przykryty sarkofagiem. Pozostaje więc kwestia paliwa z trzech pozostałych reaktorów. Ostatni z nich zakończył swoją pracę w 2000r. - zauważmy jak długo reaktor ten pracował po tak gigantycznej awarii tuż obok, w sąsiednim bloku. Dwa pozostałe reaktory zostały wyłączone z użytku nieco wcześniej, po mających miejsce awariach. Obecnie do przetransportowania szacuje się kilkaset ton radioaktywnego paliwa.

Gdzie zostanie przewieziony i w jaki sposób? Otóż w tym celu zbudowano specjalną linię kolejową pomiędzy elektrownią a zakładem utylizacji i przechowywania materiałów radioaktywnych. Planuje się przewiezienie materiału w specjalnych kapsułach, umieszczonych na platformie wagonowej. W chwili obecnej rozwiązanie to znajduje się w fazie testów, a docelowe prace mają zostać rozpoczęte w tym roku i potrwać  9 lat.

Z ciekawostek na temat prac przy budowie sarkofagu: Długo zastanawiałam się gdzie Ci ludzie mieszkają, żyją, co jedzą? Mam na myśli pracowników realizujących projekt. Otóż prawie wszyscy w Czarnobylu! Elektrownia oddalona jest ok. 15 km od miasta Czarnobyl. W samym Czarnobylu mieszka trochę ponad 2000 ludzi. Są sklepy, hotele, miejsca gdzie można zjeść. Większość ludności stanowią właśnie pracownicy. Ruch w mieście był tak duży od czasu rozpoczęcia projektu, że miasto doczekało się nawet remontu dróg. Poziom promieniowania w tym mieście jest praktycznie taki sam jak w Polsce.

Z drugiej strony chciałam podjąć temat samego feralnego reaktora RBMK.  Zarówno jako fizyk jak i energetyk, rozpatrywałam budowę reaktora pod różnym kątem. Nie można jednak porównywać go z obecnie produkowanymi reaktorami- zupełnie inny poziom i rozwiązania technologiczne - można natomiast porównywać z innymi reaktorami produkowanymi w tamtych czasach. Na ich tle RBMK również nie wypada zbyt dobrze. Reaktor ten został zaprojektowany w latach sześćdziesiątych przez profesora Nikołaja Dolleżala. Model ten był stosunkowo tani, a dodatkowo pozwalał na wytworzenie dużej mocy (rzędu 1000MW). Niestety reaktor posiadał wiele wad technologicznych. 



image

Ciekawe jest, że prekursor RBMK nie był "cywilnym" reaktorem jądrowym. Były to instalacje wojskowe działające w tajnych zakładach produkcji plutonu w latach 40. i 60. XX wieku. Obecnie mówi się również o tym, że w elektrowni magazynowany był pluton i również te magazyny mają zostać przetransportowane we wspomnianych wcześniej kapsułach. Ile w tym prawdy? Trudno ocenić. Ważne jest to, że faktycznie reaktor ten miał możliwość produkcji plutonu na dużą skalę. Konstrukcja bowiem umożliwia magazynowanie paliwa podczas pracy w czasie, gdy produkcja plutonu jest najwyższa. Para była pierwotnie tylko i wyłącznie produktem odpadowym, a  pierwszy RBMK nie był podłączony do turbiny – para po prostu była wpuszczana do rzeki.  Doszło do absurdalnej sytuacji, gdzie w całym ZSSR plutonu było aż nadto, a cierpiano z powodu niedoborów energii elektrycznej.  Należało więc znaleźć rozwiązanie, a idealny wydawał się pomysł przeprojektowania reaktora RBMK do celów produkcyjnych. Niedługo później pojawiły się reaktory komercyjne służące do produkcji energii elektrycznej. 


                                                                image
                    



RBMK nie składał się z zbiornika ciśnieniowego, ale z 1700 połączonych rur ciśnieniowych. Okazało się, że produkcja zbiornika jest znacznie bardziej czasochłonna a przecież nie można czekać.
Ponieważ ten rodzaj konstrukcji oznaczał, że paliwo w reaktorze otacza znacznie mniej wody niż w innych reaktorach komercyjnych (np. typu WWER), wymagany był dodatkowy moderator grafitu.  Rdzeń został zbudowany z bloków grafitowych, z pionowymi otworami na kanały paliwowe.  Całość otoczono spiętrzonym grafitem o grubości 80cm.

W rezultacie objętość rdzenia reaktora RBMK była ponad 10 razy większa niż w normalnym reaktorze Republiki Federalnej Niemiec.

RBMK nie miał również "ujemnego współczynnika reaktywności". To znaczy, że zamiast gaszenia  jego moc zwiększała się w przypadku spadku chłodzenia, zupełnie odwrotnie niżeli miało to miejsce w reaktorach wodnych DWR i SWR na zachodzie i WWER na wschodzie.
Tysiące zamykanych złączy 1700 rurek ciśnieniowych było konstrukcyjnym i  użytkowym koszmarem. Ładunku promieniotwórczego jest znacznie więcej niżeli w normalnych instalacjach. Ogromny blok grafitowy stanowi ekstremalne zagrożenie pożarowe, dlatego musi być przechowywany w gazie ochronnym. RBMK  nie posiadał także specjalnego zbiornika  bezpieczeństwa, który zapobiega przedostaniu się promieniowania w przypadku usterki. To są tylko główne niedociągnięcia w zakresie bezpieczeństwa. Niepewne było to w jaki sposób reaktor został zaprojektowany, a co dopiero eksploatowany– przecież szczegóły technologii RBMK były tajne.

Łącznie wyprodukowano niespełna trzydzieści reaktorów typu RBMK w mocy maksymalnej dochodzącej do 1500MW. Do chwili obecnej połowa została wyłączona lub w ogóle nie doszło do uruchomienia. Pozostała część pracuje do tej pory (!).
Po katastrofie z Czarnobylu wiele z pracujących reaktorów zostało zmodyfikowanych pod kątem bezpieczeństwa.  Odnotowano tylko jeden przypadek awarii reaktora w 2007 w Ignalińskiej Elektrowni Atomowej na Litwie. Nie wystąpiło niebezpieczeństwo skażenia środowiska, jednak reaktor wyłączono.

Mając dostęp do bazy zdjęć z budowy sarkofagu, udostępnię kilka w poniedziałek. Niestety, aby móc połączyć się z naszą platformą, muszę korzystać z sieci w firmie. Gdybym tylko wczoraj była natchniona tematem Czarnobyla, pewnie dziś miałabym wiele dodatkowych materiałów.

Jak obiecałam, poniżej kilka zdjęć. Myślałam, ze będzie tego więcej.. ale i tak robią wrażenie.



image


image


image


image


image


image


image


image


image



naukologika
O mnie naukologika

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie