Az erőmű alapvető működését bárki megismerheti, aki megnézi a honlapot, vagy elmegy az erőmű látogató központjába, és ott kérdéseket is feltehet.
Ott viszont csak a legalapvetőbb magyarázatok találhatók meg, így aztán sok kérdés nyitott maradhat.
Ezekben próbálnék tájékoztatást nyújtani.
Elöljáróban el kell mondjam, én a szerény tudásomat nem iskolapadban ülve, hanem évtizedek "terepgyakorlatában" szereztem, és jelenleg a harmadik helyemen dolgozom a cégen belül.
Kezdetben nyomásmérők javításával foglalkoztam tíz évig, aztán huszonkét évig irányítástechnikai területen dolgoztam, most pedig mérőeszközök kalibrálását végzem.
Az alatt a huszonkét év alatt míg "terepi" műszerész voltam, alkalmam nyílt bejárni és megismerni az erőmű minden zegét-zugát, a "pincétől a padlásig" bezárólag.
Olyan helyeket is, ahová laikus, és látogató sosem teheti be a lábát.
Nincs mérnöki végzettségem, egyszerű műszerészként láttam, és tanultam a területemet.
Azért nem mondom hogy tanultam meg, mert ezt megtanulni nem lehet teljesen.
Itt véget nem érően tanulunk új és új dolgokat, mert a technika is folyamatosan újul és változik.
Azt is el kell mondanom, hogy az erőművet működtető szakembergárda nagyon jól érti a dolgát.
Ez egy speciális tudás és feladat, amit sosem lehet félvállról venni, és biztosíthatok róla mindenkit, hogy nem is veszi senki félvállról. Itt egy közösség dolgozik együtt, és nincs olyan aki "főokos" lenne. Mindenki tud valamit, ami saját és egyedi, és mindenkinek a tudása együtt teszi ki azt, amit közösen véghez tudunk vinni. Itt nem rivalizálásnak, hanem egymást kiegészítő feladatmegoldásnak kell történnie minden nap.
Azok viszont, akik az atomenergiát élesen ellenzik, eddigi tapasztalataim szerint a legkisebb mértékű műszaki, fizikai, elektronikai és energetikai tudással sem rendelkeznek.
Ezek az emberek teljesen alkalmatlanok bármiféle érdemi vitára, mert nem tudják sem megfelelően indokolni, sem megvédeni saját álláspontjukat, helyette csupán félelemből, szimpla ellenérzésből és tudatlanságból fakadó rosszindulattal támadnak.
Ebben az írásban olyan dolgokat is szeretnék bemutatni a Paksi Atomerőműről, ami máshol nem olvasható, de mégis fontos lenne azoknak, akiket tényleg mélyebben érdekel ez a téma, és nem támadólag, hanem szemlélődő és jóindulatú érdeklődéssel éreznek fogadókészséget.
***
Kezdjük az elejéről:
A Paksi Atomerőmű egy orosz gyártmányú, "nyomott vizes" rendszerű VVR 440 típusú erőmű, amely típust az 1960-as évek elején fejlesztettek ki.
Nem!
Ez nem olyan mint a csernobili atomerőmű, ami kb. ugyanakkori fejlesztés, de egészen más konstrukció.
Mivel sokan a paksi erőművet a csernobilivel akarják párhuzamba állítani, ezért megpróbálom tömören felvázolni az alapvető különbségeket:
A csernobili erőmű típusa: RBMK, a paksi: VVR 440.
A csernobili erőmű "egykörös" rendszer, ami azt jelenti, hogy nincs különválasztva a nukleáris berendezések ellenőrzött zónája (primer), a "tiszta", radioaktív forrásoktól és szennyeződési lehetőségektől mentes "szekunder" területtől.
Pakson ezzel szemben a "kétkörös" rendszer működik, vagyis egy "primer" ellenőrzött zóna területén van a reaktor, és a hozzá közvetlenül kapcsolódó főberendezések, a turbinacsarnok viszont egy nukleáris szempontból "tiszta", szabadon kezelhető területként üzemel.
Olyan módon, mint a hagyományos - fosszilis - üzemű hőerőművekben is.
Csernobilban nagy energetikai teljesítményű, "csatorna" típusú grafit moderátoros (ez egy lényeges és alapvető különbség) reaktor üzemel, Pakson blokkonként jóval kisebb teljesítményű, zárt tartályú, vízzel elárasztott és nyomás alatt tartott reaktorok működnek.
A paksi reaktorok hűtését a moderátorként is használt könnyűvíz valósítja meg.
A csernobili RBMK reaktorok nem igényelnek zárt tartályt, a kazettakötegek hűtését a kazettatokozás körül csövekben cirkuláltatott könnyű vízzel oldják meg, természetes uránnal (238) is működtethetők, így annál nincs szükség költséges urándúsításra.
Az RBMK kazettái, üzemelési időszakban is cserélhetők, és ez a reaktortípus 1000 MW feletti (jellemzően 1500 MW) teljesítményre is képes.
A VVR reaktorok kizárólag 235-ös tömegszámú dúsított uránnal működtethetők.
Teljesítményük szerényebb, de működésük biztonságosabb.
A VVR 440 nevében a 440-es szám a reaktor névleges energetikai teljesítményére utal. (A paksi blokkok reaktorai, viszont ma már "upgrade"-elt berendezésekkel 500 MW-t is meghaladó teljesítményre képesek)
Nem akarok további sorokat pazarolni a két típus különbségeinek bemutatására.
Elégedjünk meg azzal, hogy Paks nem Csernobil, tehát nálunk teljesen másfajta, és sokkal biztonságosabb reaktorok üzemelnek.
Nézzük a műszaki oldalt, a működés mikéntjét:
Főberendezések.
A Paksi Atomerőmű leglényegesebb főberendezése a reaktor.
Ez az, ami alapvetően megkülönbözteti az atomerőművet egy "sima" hőerőműtől.
A hőerőműben az induló energiát egy kazán hozza létre. Hasonlóképp, mint egy átlag családi ház átlag fűtésrendszerében, csak az erőművi kazán sokkal nagyobb.
A hőerőmű kazánjában ugyanúgy elégetnek valamit mint az otthoni Totya kazánban, az felfűti a tartályt, ahonnét elindul a cirkuláció. Csak amit otthon a ház fűtéscsövein és radiátorain áramoltatsz át, egy erőmű esetében némiképp bonyolultabb folyamatokat is igénybe véve, de végül egy turbina lapátjait pörgeted meg. A turbina tengelye pedig egy generátor és egy gerjesztőgép tengelye is egyúttal, ezért végkifejletként villamos energiát állítasz elő a folyamat végén.
De térjünk vissza a reaktorhoz:
Az atomerőműben a reaktor helyettesíti a kazánt.
A reaktor egy olyan berendezés, ahol szabályozott, és ellenőrzött körülmények között, egy hasadóképes anyag maghasadását idézed elő, amely egyszeri beindítás után önfenntartó láncreakció formájában termikus energiát, vagyis hőt gerjeszt. Ezt a hőt - mint energiát - használjuk fel aztán a további folyamatokban.
Az egyszeri beindítást és az utána jövő láncreakciót pedig úgy képzeljük el valahogy, mint a "begyújtást" a kazánba, vagy a kályhába. Mert a "gyújtós" és a gyufa segítségével beindítjuk a tűz folyamatát, ami aztán ha beindult, akkor már csak üzemanyagra (fára, szénre, miegyébre) van szükségünk a továbbiakban.
Nos, az atomerőmű se sokkal másabb, csak ott az üzemanyag a kötegelt urán-dioxid (UO2), és az is "elég" egy bizonyos idő elteltével mint a szén, vagy a fa, de azért ezeknél sokkal tovább kitart és így gazdaságosabb, nem beszélve arról, hogy velük ellentétben nincs károsanyag kibocsátás.
A VVR 440 egy közel húsz méter magas és négy és fél méter átmérőjű állótartály.
A pontos belső kialakítását nem részletezném, erről elegendő leírást és rajzot találtok a neten.
Legyen elég az, hogy ebben zajlik le a magreakció, a hasadás, a hőtermelődés. A reaktor oldalán ki és bemeneti csonkok találhatóak, ezekhez csövek kapcsolódnak. Az előremenő - vagyis a reaktorból kiáramló "melegági" forró víz a Főkeringtető Szivattyú (FKSZ) segítségével a gőzfejlesztőben lévő "csőkígyóba" jut, ahol a vékony fűtőcsövek felmelegítik - és gőzzé forralják - a gőzfejlesztőben lévő vizet. Ez a gőz fogja majd meghajtani a turbinákat.
A 123 bar nyomású 300 fokos víz a munkája végeztével harminc fokkal visszahűlve áramlik vissza a reaktorba a "hidegágon" keresztül. Ezt a kiáramló és visszaáramló kanyarulatot "huroknak" vagy "fővízkörnek" nevezzük. A visszaáramoltatott kihűlt vízzel végezzük el a reaktor és a kazetták hűtését.
A hurok hidegágán van a fentebb említett FKSZ, és a főelzáró tolózár (FET) is, amellyel szükség esetén el lehet zárni a hurok keringését, vagyis a víz áramlását.
A gőzfejlesztők fekvő elrendezésű tartályok, egy reaktorra Pakson 6 db jut belőlük. Van ezeken kívül még egy fontos rendszerelem: a Térfogat Kompenzátor (TK). Ez egy állótartály.
Egy darab jut belőle minden reaktorra. Feladata a hurkokban cirkuláló víz hőmérsékletének szabályozása. Mivel a hőmérséklet és a nyomás egy zárt rendszerben egymással összefügg, ezért a TK fűtőpatronok és nitrogénpárna segíségével szabályoz.
Ha kicsi a nyomás (ezzel együtt a hőmérséklet), a TK a patronokkal fűteni kezdi a fővízkört, amennyiben viszont a nyomás (és a hőmérséklet) túl nagy, a nitrogénpárna hűtésével csökkenti.
Hogy ezek a folyamatok rendben és tökéletesen működjenek, több száz pontos és sok esetben duplázott vagy triplázott egymástól független, de azonos közeget mérő mérés szükséges.
Ezek az irányítástechnikai mérések mind a hőmérsékletre, mind a nyomásra, a nyomáskülönbségre, mind az áramló közegre, mind pedig bizonyos analitikai jellemzőkre (kémiai összetétel) kiterjednek.
Most akkor mi a helyzet a konténmenttel?
A Paksi Atomerőműnek NINCS hagyományos értelemben vett konténmentje.
Ez egy más jellegű, más logikával megtervezett atomerőmű típus. A VVR 440-es atomerőművek konténment helyett lokalizációs tornyokkal rendelkeznek.
Először is tisztázzuk, mi az hogy konténment?
Konténmentnek azt a búra-szerű, kupola formájú védőburkolatot nevezzük, amelyek a nyugati atomerőművek majd' mindegyikénél láthatunk.
Ott a reaktorcsarnok és az összes nukleáris főberendezés épülete, épületcsoportja le van fedve ezzel a "búrával".
A konténment egy vastag falú, nagyon erős szerkezetű, és extrém nyomásnak is ellenálló védő burkolat, amely egy nukleáris baleset esetén megakadályozza, hogy radioaktív anyag jusson a szabad légtérbe és az emberi környezetbe.
Akkor a Paksi Atomerőműnek miért nincs ilyenje?
Azért, mert mint említettem, Pakson egy lokalizációs torony nevű védőberendezést alkalmaznak az esetleges balesetből fakadó radioktív anyagok kiáramlásának megakadályozására.
A lokalizációs torony pedig egyfelől rendelkezik egy hasonlóan masszív, stabil szerkezeti védelemmel mint a konténment, vagyis szerkezetileg és statikailag is ellenálló, de a konténmenttel ellentétben többet is tud annál.
A konténment csupán önmaga szerkezetével, falvastagságával ad PASSZÍV védelmet, a lokalizációs torony viszont tartalmaz egy AKTÍV védelmi technológiát, amely kifejezetten egy feltételezett erőműbaleset lokalizálását tudja megvalósítani.
A konténment tehát egy üres védőbúra, ami lefedi a "veszélyes" épületrészeket.
De hogy néz ki a lokalizációs torony? És hogyan működik?
A lokalizációs torony egy kb. tíz emeletes házhoz hasonlit leginkább.
De olyanhoz, aminek nincsenek sehol ablakai. Egy nagy hasábforma ablaktalan épület. Minden erőművi blokkhoz tartozik egy ilyen.
Valójában nem tíz, hanem tizenkét emelet van benne.
Emeletenként pedig nagy kiterjedésű ún. "buborékoltató tálcák" helyezkednek el. Ezek a "tálcák" zárt, saválló acél falú kb. egy normál épületszintnek megfelelő belmagasságú 10x20 m-es terek, amelyekben kb. 60-70 cm magasságig víz van. Tizenkét ilyen "tálca" van tehát egymás fölött, emeletenként 1-1.
A tálcák mellett egy hatalmas méretű, extrém dimenziójú tér található, ez a "légcsapda".
A légcsapda úgy van kialakítva, hogy a torony teljes magasságát megosztva négy különböző magasságban van födémmel szekcionálva, de a födémek nem szeparálják el egymástól a légteret. Vagyis az egyes térrészek légtere összefüggő. Csupán azért van födémekkel szekcionálva, hogy emberi léptékben kezelhetőek legyenek a belső falfelületek.
Így összesen négy kb. 10 m belmagasságú, cca. 12x18 m nagyságú majdnem teljesen üres területet kapunk.
Ez a hatalmas üres légtér a maga sajátos akusztikájával nyomasztólag tud hatni, de leírom, hogy miért is van erre szükség.
Az üzemelő reaktor és a hozzá tartozó főberendezések (GF-ek, FKSZ-ek, FET-k, TK) az ún. "hermetikus térben" helyezkednek el.
A "hermetikus tér", pedig egy teljesen zárt, szivárgásmentes légterű zóna ahol azok a főberendezések találhatóak, amelyek részt vesznek a primerköri hőhordozó közeg keringetésében.
Ide tartozik tehát maga a reaktor, a belőle kilépő, és a bele visszatérő hőhordozót szállító "hurok" vezetékek (vagyis a fővízkör), az ezeken a "hurkokon" elhelyezkedő Főkeringtető Szivattyúk (FKSZ), és szintén a "hurkokon" elhelyezkedő Főelzáró Tolózárak (FET), a Térfogat kompenzátor tartály, valamint a gőzfejlesztők, amelyekben az a "csőkígyó" helyezkedik el, amely gőzzé forralja a gőzfejlesztőben lévő "tiszta" - vagyis radioaktivitás szempontjából NEM SZENNYEZETT vizet, ami a szekunder köri turbinákat később meghajtja.
A hermetikus tér tehát zárt légterű és szivárgásmentes.
Az épületszerkezet pedig úgy van tervezve és méretezve, hogy a lehető legextrémebb meghibásodás és üzemzavar esetén is képes legyen megtartani ezt a hermetikusságot.
Ez azt jelenti, hogy ha valami fatális hiba folytán kiszabadulna a primerköri hőhordozó közeg, a tér akkor is hermetikus marad, és egy ilyen esetre felkészült és megtervezett védelmi folyamat venné kezdetét:
A hőhordozó a tervezett expanzió útján elidulna a lokalizációs torony irányába, ahol nem állja útját semmi a nagynyomású gőz kiterjedésének. A gőz bejut a buborékoltató tálcákba, és a tizenkét emelet magasságon át lekondenzálódik, majd jócskán veszítve a nyomásából, az extrém légterű (50m x 12m x 20m) masszív struktúrájú légcsapdába érkezve lokalizált állapotban marad.
Így megmarad a hermetikusság, és radioaktív anyag nem kerül ki a szabad légtérbe és emberi környezetbe.