Budowa i eksploatacja elektrowni jądrowych zawsze była związana ze świadomością występowania ryzyka zarówno dla personelu obiektu, jak też dla okolicznej ludności. Jednakże od samego początku istnienia takich elektrowni przywiązywano szczególną wagę do zminimalizowania skutków możliwych awarii. Przyjęto założenie, że negatywny wpływ na otoczenie z racji funkcjonowania elektrowni jądrowych musi być mniejszy niż w przypadku elektrowni konwencjonalnych. Ten cel udało się osiągnąć. Dziś wiemy, że jedyną możliwą drogą dalszego rozwoju elektrowni jądrowych jest przyjęcie zasad bezpieczeństwa jądrowego, określonych w USA przed 50 laty i nieustannie doskonalonych w krajach zachodnich.

Podstawowe zasady:

  • Zasada „ochrony w głąb”, czyli budowa i wykorzystanie zwielokrotnionych, pasywnych układów bezpieczeństwa, działających na podstawie prostych zjawisk fizycznych. Układy te wykorzystują różne zjawiska, aby awaria wywołana jedną przyczyną nie unieruchomiła pozostałych układów bezpieczeństwa. Dodatkowo, układy bezpieczeństwa rozmieszczane są w różnych miejscach instalacji, aby uniemożliwić unieruchomienie systemów z powodu awarii lokalnej, np. lokalnego pożaru. W ten sposób eliminuje się konieczność ingerencji człowieka w sytuacjach awaryjnych.
  • Nadrzędnym celem jest zapobieganie wypadkom, a bezpieczeństwo ludzi jest ważniejsze niż produkcja energii elektrycznej.
  • Rozwiązania techniczne stosowane w projekcie powinny być rozwiązaniami sprawdzonymi.
  • Na wszystkich etapach projektowania i przygotowania eksploatacji trzeba uwzględniać problemy współpracy człowieka z maszyną i możliwość błędu człowieka.
  • Projekt instalacji elektrowni jądrowej musi zawierać pełną analizę bezpieczeństwa i jej niezależną weryfikację. Dopiero wówczas można przystąpić do jej budowy.

Główne elementy konstrukcyjne zapewniające bezpieczeństwo elektrowni jądrowych

Projekt elektrowni jądrowej obejmuje szereg cech konstrukcyjnych i zabezpieczeń mających zapewnić efektywne działanie elektrowni, a także zapobieganie i przeciwdziałanie nieoczekiwanym zdarzeniom.

Woda = bezpieczeństwo

Najważniejszą cechą reaktorów wykorzystywanych w elektrowniach jądrowych jest ich stabilność wewnętrzna uzyskiwana dzięki obecności chłodziwa, jakim w większości przypadków jest woda. Chłodzi ona reaktor, a podczas procesu rozszczepiania służy także do spowalniania neutronów, jako tzw. moderator. Odpowiednie użycie moderatora prowadzi do najbardziej efektywnego wykorzystania neutronów generowanych w reaktorze. Woda uniemożliwia także nadmierny wzrost temperatury paliwa i stopienie rdzenia reaktora w razie ewentualnej awarii. Ważnym zabezpieczeniem przed destabilizacją pracy reaktora są pręty bezpieczeństwa pochłaniające neutrony, które w razie awarii samoczynnie spadają do reaktora, powodując jego wyłączenie. Niezależnie działa też system wyłączania reaktora, gdy temperatura w jego wnętrzu przekroczy dopuszczalne normy.

Rozmieszczenie urządzeń i instalacji

Aby zapewnić maksymalne bezpieczeństwo, układy kontrolujące i zabezpieczające pracę reaktora są zwielokrotnione i rozmieszczone w różnych częściach elektrowni. Dzięki temu w razie awarii jednego lub więcej systemów istnieją inne mogące przejąć ich zadania. Także uszkodzenie części budynku elektrowni, np. wskutek pożaru, nie może mieć wpływu na pracę układów sterujących i bezpieczeństwa. Różnorodność systemów daje również operatorom elektrowni pewność, że informacje, które do nich docierają, odzwierciedlają rzeczywistość i nie są efektem błędu aparatury.

Nowoczesne elektrownie jądrowe muszą być także zabezpieczone przed nieprzewidzianymi czynnikami zewnętrznymi, takimi jak trzęsienia ziemi, pożary czy powodzie. Osiągane to jest poprzez zwielokrotnianie systemów awaryjnych, a także stosowanie materiałów ognio- i wodoodpornych.

Powłoka, która chroni

Zabezpieczeniem środowiska zewnętrznego w przypadku awarii są tzw. obudowy bezpieczeństwa. Są one wykonane z powłok ze zbrojnego betonu o grubości nawet do kilku metrów i wytrzymują nawet największe ciśnienie, które uwalnia się podczas awarii reaktorów, oraz redukują do minimum przecieki na zewnątrz radioaktywnych gazów na zewnątrz. Obudowy pełnią także funkcję ochrony reaktora przed skutkami uderzenia samolotu (np. w wyniku ataku terrorystycznego).

Oprócz zwielokrotnienia aktywnych systemów bezpieczeństwa w wielu reaktorach III generacji wprowadza się systemy pasywne. Zapewniają one chłodzenie rdzenia nawet w przypadku braku zasilania energią elektryczną z zewnątrz.

Share on FacebookTweet about this on TwitterGoogle+Print this page