Какво и защо се случи в АЕЦ „Фукушима-1“

Авторът е ядрен технолог, създател на сайта energyfromthorium.com

След три минути реакторите работеха само с 10% от мощността си, след 6 минути - с 1% и след десет минути първите три реактора на атомната електроцентрала спряха да произвеждат енергия. И никога няма да започнат.

В резултат на всяко разпадане ядрото на уран-235 или плутоний-239 се разпада на две други ядра и освобождава много енергия. Енергията на единица маса ядрено гориво е около милион пъти енергията от изгаряне на изкопаеми горива - поради което ядреното делене е толкова обещаващ източник на енергия. Продуктите на разпадането са много радиоактивни, но те бързо се разпадат по-нататък (в рамките на една година около 80% от продуктите на разпад стават стабилни). Но в първите часове след спирането на реактора те произвеждат голямо количество топлина - не може да се изключи по начина, по който се изключват реакторите. Процесът трябва да завърши сам. Поради тази причина управлението на „топлината на радиоактивно разпадане“ е един от най-важните аспекти на безопасността на ядрения реактор. Съвременните реактори имат разнообразни охладителни системи, които имат една цел - да премахват топлината от ядреното гориво. И докато реакторите на Фукушима-1 се охлаждаха, цунамито удари.

Цунамито унищожи резервни дизелови генератори, които захранват помпите, които циркулират охлаждащата течност през реактора. При липса на циркулация температурата започва да се повишава и водата се превръща в пара, в резултат на което налягането се увеличава.

Кипящи водни реактори под налягане (в които водата се използва както за пренос на енергия от реактора по-нататък, така и всъщност за охлаждане) за атомната електроцентрала във Фукушима е разработена от General Electric. Те са затворени в два стоманобетонни контейнера, за да се предотврати изтичането на радиоактивни материали. Вторичното задържане („задържане“) е правоъгълната структура, показана в телевизионните новини. В горната част на контейнера има стоманена конструкция, към която е прикрепен кран за товарене и разтоварване на ядрено гориво.

Създателите на реактора Fukushima-Daiichi предвиждаха възможността за увеличаване на налягането около реактора. Но докато захранването работи, помпите изпомпват гореща течност от реактора в кондензатор. Отвеждането на топлина можеше да продължи и по-нататък, но целият процес беше обвързан с дизелови генератори, унищожени от цунамито.

Водата в реактора може да се разложи на водород и кислород под въздействието на радиация. В нормална ситуация те влизат в рекомбинационната камера, където от тях отново се образува вода. Но в първите часове след спирането на реакторите водородът се натрупва и започва да се просмуква под купола на реактора. По някое време концентрацията му достигна такова ниво, че не можеше да не се взриви - и първо в първия, после в третия и накрая във втория блок се случиха експлозии, които откъснаха куполите на сградите. Самите контейнери останаха непокътнати.

Първоначално имаше надежда самите реактори да бъдат спасени, за да продължат да произвеждат енергия, след като всичко се нормализира. Но надеждата намаля и температурите се повишиха, а операторите на централи започнаха да вземат мерки, които опустошават оборудването. Например те започнаха да охлаждат реактори с морска вода. Известно време ще е необходимо активно охлаждане на реакторите, но в рамките на няколко месеца налягането вътре може да се освободи и да се разгледа състоянието на нещата. Горивото може да се стопи и да се повреди - все още не е известно.

Във всеки случай е ясно, че ситуацията е много по-различна от случилото се в Чернобил и в атомната електроцентрала Three Mile Island. Операторът не е виновен за инцидента във Фукушима и всеки от реакторите спря да работи веднага след земетресението. Ситуацията се разви бавно, но противно на това, на което се надяваха създателите на станцията. Те не предположиха, по-специално, че електричеството, доставящо аварийните помпи, ще се изключи за няколко дни след инцидента. Те са изградили впечатляващ арсенал от резервни помпи и генератори, за да предвидят потенциални проблеми. За съжаление те бяха унищожени от цунами.