Szerző: Perger András
Szombati bejegyzésem publikálása után hamar felgyorsultak Japánban az események. Mint ismert, több atomerőmű is sérült a földrengés és a cunami következtében. A továbbiakban elsősorban a Fukushima-I (Fukushima Daiichi) atomerőműben folyó eseményekkel foglalkozom.
Mások is összegeztek már, ezért csak pár szó arról, hogy mi történhetett. Az atomerőmű egyes reaktorainak hűtését nem sikerült kielégítően megoldani, és immár két reaktorhoz köthetően is robbanások következtek be. Bár pontosan továbbra sem lehet tudni, hol és mi okozta a robbanást, a hírek a tény ellenére legalábbis részben megnyugtatóak: úgy tűnik, hogy a reaktorok és a konténment nem sérültek, azaz annak ellenére, hogy valamennyi radioaktivitás kiszabadult a robbanások következtében (és azoktól függetlenül is), nukleáris anyag továbbra sem érintkezhet a külvilággal.
Bár más ok is felmerült, a robbanások okaként mára elég egyértelműen hidrogénrobbanást jelölnek meg a híradások és a szakértői nyilatkozatok. Honnan származik a hidrogén? A reaktorokban, ha a hűtés elégtelensége miatt a hőmérséklet eléri az 1100 °C-ot, a fűtőelem-kazetták, illetve pálcák felületén, a burkolat anyagaként használt cirkónium jelenlétében vízbontás következik be, azaz a hűtővíz hidrogénre és oxigénre bomlik. Az így keletkezett hidrogén a jelek szerint nem maradt a reaktorban. Mivel a nyomás a reaktorban meghaladta a tervezési érték kétszeresét, ezért a nyomást gőz kiengedésével szándékosan csökkentették. Ennek következtében a reaktorban keletkezett hidrogén a reaktort körbevevő, azt a környezettől hermetikusan elzáró konténmentbe került, majd mivel ott is veszélyesen magasra emelkedett a nyomás, ezért azt itt is csökkenteni kellett. Innen azonban nem(csak) a környezetbe került a hidrogén, hanem, egyelőre nem világos okból, legalábbis egy része a konténment felett található csarnokban halmozódott fel, és ott robbant be. Ezt az épületrészt nem tervezték ilyen nyomás elviselésére, ezért a robbanás azt szétvetette. A robbanás nem károsította tehát konténmentet és abban lévő reaktort, illetve csővezetékeket. Azonban a csarnokban lévő ún. pihentető medence, és az abban kb. 1-5 éve tárolt, már elhasznált, ún. kiégett fűtőelemek sérülhettek.
Honnan származik a környezetbe került radioaktivitás? A reaktorban lévő anyagok (szerkezeti elemek, hűtővíz stb.) természetesen radioaktívak, illetve elkerülhetetlenül tartalmaznak radioaktív anyagokat. Ennek megfelelően, ha a reaktorban keletkezett gőzt a környezetbe engedik, az a környezet radioaktív szennyezésével jár. A radioaktivitás összetétele, a benne lévő anyagok relatív mennyisége sok mindenről tájékoztat, választ adhat arra a kérdésre, hogy sérültek-e a fűtőelemek. Mivel már igen korán, már a robbanások előtt beszámoltak radiojód (I-131), illetve cézium (Cs-137) jelenlétéről, az egyértelműen a reaktorokban lévő fűtőanyag inhermetikusságát jelzi. Ezek a fűtőelempálcákban keletkeznek a reaktor üzemeltetése során, ha megjelennek a környezetben, az a pálcák valamilyen mértékű sérülésére utal. Mivel a radiojód alacsony, 8 napos felezési idejű anyag, ezért a reaktor leállítása után viszonylag gyorsan „elfogy”, így ennek forrása nemigen lehet a pihentető medencékben lévő kiégett üzemanyag. Hogy pontosan mely reaktorokból, illetve épületekből pontosan mennyi radioaktivitás származik, azt valószínűleg igen nehéz lenne megállapítani, mivel az egyes- és a hármas blokkban történt robbanás mellett a kettes reaktorban is csökkenteni kellett a nyomást.
Mennyire sérülhetett az üzemanyag? Az izotópok megjelenéséből csak a sérülés tényére lehet következtetni, arra nem, hogy bekövetkezett-e a zóna legalább részleges megolvadása. Az üzemanyag 2500 °C felett olvad meg, hogy ezt a hőmérsékletet elérte-e az üzemanyagnak legalább egy része, nem tudni, mindenesetre valószínűleg nem lehetetlen. A probléma nagyságát jelzi a reaktorok tengervízzel való feltöltésének és hűtésének terve, illetve ténye. Ennek sikerességével kapcsolatban voltak aggályok, amit alátámaszt a 3-as reaktorban európai idő szerint ma reggel bekövetkezett robbanás. Mindenesetre az üzemanyag sérülésére utalhat, hogy a tengervizet bórsavval vegyítették: a nyomottvizes reaktorokkal ellentétben a forralóvizes reaktorokban csak leállítások idején használnak bórsavat a reaktorok szabályozására. Mostani alkalmazása egyértelműen arra utal, hogy kritikussá válásától, tehát ellenőrizetlen, szabályozhatatlan láncreakció kialakulásától tartanak. Azaz, az üzemanyag sérülése (törése, esetleg olvadása révén) olyan mértékben megváltozott az üzemanyag geometriája, hogy a szabályozórudak önmagukban azt nem tudják kezelni, nem tudják garantálni a kritikusság megakadályozását. A sérülés mértékére szakemberek következtethetnek a bórsav alkalmazott koncentrációjából, de ezzel kapcsolatos adatokat eddig nem tettek közzé.
Az eseményt egyelőre a nukleáris eseményskála (INES) negyedik fokozatába sorolták. Ezek szerint a környezetbe került radioaktivitás mértéke a hivatalos adatok szerint (még?) nem érte el az 5-ös fokozatba sorolást indokló szintet, illetve arra utal, hogy a reaktorban található üzemanyag csak egy kisebb részének a sérülésével számolnak. Ezzel együtt, nem lehetetlen, hogy később, miután alaposabb információk állnak rendelkezésre az üzemanyag állapotáról, az eseményt magasabb kategóriába sorolják (az egyes reaktorokban bekövetkezett eseményeket egyenként kell minősíteni).
Mennyire voltak biztonságosak ezek a reaktorok? Az erőmű reaktorai a hetvenes években épültek, azaz a reaktorok második generációjához tartoznak. Ezek értelemszerűen alacsonyabb szintű biztonsági igényekkel épültek meg, mint a későbbiek, azóta természetesen minden valószínűség szerint növelték a biztonságukat. Nagyon fontos azzal tisztában lenni, hogy egy atomerőműben az elképzelhető legsúlyosabb események közé tartozik – függetlenül a következményektől –, ha a nukleáris anyag valamilyen szempontból kontrollálhatatlan állapotba kerül. Ilyen esemény elméletileg nem következhet be, erre nem jelenhet „kifogást” sem a reaktorok kora, sem a földrengés mértéke, sem az, hogy a földrengést cunami is kísérte. Nem megkérdőjelezve a japán atomiparban felhalmozott szakértelmet, az eset mindenképp erősíti a japán atomerőmű-flottával kapcsolatos örökzöld kritikát: vajon mennyire okos dolog a világ egyik legföldrengés-veszélyesebb területére atomerőműveket telepíteni?
A híradások minősége, a hivatalos források szavahihetősége értelemszerűen felmerülő kérdés minden ilyen esemény kapcsán. A „csernobili” kommunikáció (ellentmondások a cég és a kormány beszámolóiban, bagatellizáló megjegyzések stb.) mindenesetre tetten érhető: azon nyilatkozatok pl., melyek nem számolnak be a sugárzás mértékéről, de azt közlik, hogy a „sugárzás csökkent a robbanás óta”, legalábbis nem növelik a lakosság szemében a hivatalos közlemények hitelét. Az atomerőművet üzemeltető TEPCO, annak ellenére, hogy az egész világ láthatta a reaktorcsarnok felrobbanását, sajtóközleményeiben két nappal esemény után is mindössze a „fehér füst” és a „robbanási zaj” kifejezésekkel utal rá. Itt nem árt kitérőt tenni arra, hogy a TEPCO-ról 2002-ben és 2007-ben kiderült, hogy évtizedekig hamisították meg az atomerőműveik állapotáról beszámoló, az azokon végrehajtott felülvizsgálatokról, karbantartásokról és az azokban bekövetkezett eseményekről szóló jegyzőkönyveket. A hamisítási botrányok alapjaiban rázták meg a japán atomenergia-ipar alaposságába, szavahihetőségébe vetett hazai és nemzetközi hitet. Itt jegyzem meg, hogy legalábbis érdekes a sajtóközlemények visszatérő fordulata, amelyben a cég a japán kormány utasításaira hivatkozik: ez a hazaitól jelentős mértében eltérő kultúrára utal, Magyarországon tudtommal a kormány semmilyen körülmények között nem dönthetne arról, hogy a reaktorban található nyomást csökkenthetik-e a Paksi Atomerőműben, bármilyen vészhelyzetről is legyen szó.
Mi várható? Az idő múlásával a probléma valamelyest csökken, ahogy csökken az üzemanyag ún. remanens hőtermelése, de a hűtés megoldása továbbra is esszenciális feladat. A környezet elszennyeződésének mértékére vonatkozó szcenáriók remélhetőleg helyesnek bizonyulnak, azaz bízom abban, hogy további súlyos események nem következnek be, a reaktorok és az azokat körülvevő konténmentek sértetlenek maradnak. Így legfeljebb az erőmű(vek) környezetének viszonylag kismértékű elszennyeződésével kell számolni, ennek aktuális és hosszú távú veszélyességét, pontos kiterjedését jelenleg megítélni még a helyszínen is nehéz feladat.
Az érintett atomerőművek (főleg a két Fukushima erőmű) további üzeme legalábbis kérdőjeles: a Fukushima-I 1-es és 3-as blokkjai nyilvánvalóan alkalmatlanná váltak a további üzemre, ez jó eséllyel így van a 2-es esetében is. A további blokkok (illetve a többi sérült erőmű) további üzemeltetése nagyon sok mindentől függ (sérülésük, a telephely elszennyeződésének mértéke, a földrengés- és cunamiállósággal összefüggő további vizsgálatok, a további biztonságnövelés esélyei stb.), jó eséllyel vár hosszú távú állás a reaktorokra, de akár a végső leállítás is. Ezt a kérdést ugyancsak nem lehet egyelőre megítélni.
Az egész természetesen új fényben tünteti fel Japán atomenergia-iparának múltját és jelenét, jövőjét pedig igencsak kérdésessé teszi. Az eseményeknek a világ atomenergia-iparára gyakorolt hatása pedig végképp megbecsülhetetlen.
A bejegyzés elkészítésében nagy segítségemre voltak Aszódi Attila sajtóközleménye, illetve a nukleraj.blog.hu információi. A bejegyzésben található esetleges tévedésekért, pontatlanságokért természetesen egyedül engem terhel felelősség.