Jaderná bezpečnost – čtvrtá bariéra - hermetická obálka
Jaderná bezpečnost – čtvrtá bariéra - hermetická obálka
Odhlédněme od politického dění kolem výstavby nového bloku v Dukovanech, to nechme politikům. Vraťme se k bezpečnosti a popisu toho, jak je to v jaderné elektrárně uděláno, aby to bylo bezpečné.
Již dříve jsme si řekli, že jaderná bezpečnost je takový stav systémů, který vede k neustálé kontrole řízené štěpné reakce a zabránění úniku radioaktivních látek do okolí. Prostě mezi radioaktivitu, která je v jaderném palivu, dáme několik technologických bariér – překážek, abychom zabránili jejímu šíření do okolního životního prostředí. Zpravidla jsou tyto čtyři bariéry - vlastní palivo, hermetické pokrytí palivového článku, primární okruh a hermetická obálka – kontejnment. Dnes tedy bude řeč o kontejnmentu. To je ta stavba, ve které je umístěn reaktor a další části primárního okruhu. Kontejnment je také výrazně viditelný zvenčí. Dnes ho poznáme z obrázků jako betonovou válcovou budovu s kulovou střechou nebo dřívější způsob jako velká betonová krychle.
Celá hermetická stavba je navržena tak, aby odolala tlaku a teplotám při úniku chladiva z primárního okruhu, a to i v případě, kdy by se potrubí primárního okruhu roztrhlo v plném průřezu (v EDU průměr 500 mm). Objemy hermetických částí 50 000 m3.
Dukovanská hermetická stavba je projektovaná na přetlak 250 kPa. Těsnost hermetické obálky se v pravidelných intervalech zkouší v souladu přetlakem cca 150 kPa. Výsledky tak prokazují velmi dobrý a vyhovující stav všech čtyř dukovanských hermetických boxů.
Za běžného provozu je v hermetické zóně udržován podtlak cca 50 Pa. Je to jeden z pasivních přístupů k bezpečnosti, kdy negativní tlakový spád zabraňuje šíření radioaktivních látek případnými netěsnostmi do okolí. Prostě. Když je vzduch zvenčí přisáván dovnitř kontejnmentu, nemůže unikat ven.
Pro snižování tlaku v kontejnmentu po případné havárii jsou navrhovány sofistikované bezpečnostní systémy, které mají tlakový ráz při maximální projektové havárii snižovat. Aktivní přístup spočívá ve snižování objemu páry v kontejnmentu. V EDU pro tento účel slouží barbotážní systém. Případná uniklá pára by byla vedena přes systém vodních žlabů, kde by se zchladila a současně snížila svůj objem. Nezkondenzované páry a plyny by pak byly zachyceny v barbotážních nádržích, které nejsou nic jiného než prázdné velké, ale těsné haly. Je to jednoduchý pasivní systém, který pracuje jen na principu fyzikálních zákonů. Například v JE Loviisa ve Finsku je používán tzv. ledový kondenzátor, kdy pára vznikající při úniku z primárního okruhu prochází vrstvami ledu, který ji ochlazuje a pára kondenzuje. Reaktor 3,5 generace Westinghouse AP 1000 má na vrchlíku kontejnmentu obří nádrž s vodou, která celý vnitřní objem dvojitého kontejnmentu ochlazuje.
Ať již je vyprojektovaný a postavený jakýkoliv systém hermetické obálky – kontejnmentu, vždy se drží přístup: za provozu podtlak a v případě úniku, rychle uniklou parovodní směs nechat zkondenzovat. Snížením vzniklého přetlaku je zajištěna hermetičnost a těsnost kontejnmentu, a tím i zamezení případného šíření radioaktivních látek. Zatím však k takové situaci nedošlo. Takže vše je jen preventivní projektové řešení pro případ „co kdyby“.
Tím jsme postupně probrali všechny čtyři bariéry proti úniku radioaktivních látek do okolního životního prostředí. Jsou to tedy vlastní palivo a jeho hermetické pokrytí, primární okruh a hermetická obálka nazývaná kontejnment.
Aleš John, předseda OBK při JE Dukovany
