• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Kärnreaktorer med en nyligen föreslagen barriär kunde ha stått emot Tjernobyl och Fukushima

    I december 2017, monumentet "Tjernobyllikvidatorer" av Andrei Kovalchuk avtäcktes ceremoniellt på Poklonnaya Hill i Moskvas Victory Park för att hylla de människor som deltog i saneringsoperationerna efter explosionen i kärnkraftverket i Tjernobyl den 26 april, 1986. Kredit:Country of Rosatom

    I efterdyningarna av de ökända olyckorna i kärnenergins historia på Three Mile Island (1979), Tjernobyl (1986) och Fukushima (2011), där alla tre har förvandlats till förödande katastrofer på grund av härdsmälta i kärnan av en reaktor, leder i sin tur till utsläpp av strålning i miljön, många länder runt om i världen har redan lovat att avveckla kärnkraften.

    Dock, medan åtgärder för att stänga alla kärnkraftverk om bara några decennier redan är på god väg, de alternativa energikällor som för närvarande är i drift har några stora nackdelar:de är huvudsakligen beroende av icke-förnybara resurser, producera betydligt mindre energi jämfört med kärnkraftverk och, viktigast, anses vara bland de främsta bidragsgivarna till koldioxidutsläpp och, vari, klimatkrisen som mänskligheten nu står inför.

    Ändå, en framtid som drivs av kärnkraft kan varken vara en förlorad orsak, inte heller en omgång "rysk roulette", enligt forskargruppen för Francesco D'Auria (University of Pisa, Italien), Nenad Debrecin (Universitetet i Zagreb, Kroatien) och Horst Glaeser (Global Research for Safety, Tyskland). I en färsk tidning, publicerad i den peer-reviewade tidskriften med öppen tillgång Kärnenergi och teknik och resultatet av 30-40 års samarbete, de föreslår en ny säkerhetsbarriär som ska implementeras i stora lättvattenreaktorer runt om i världen. Kommer till en bråkdel av kostnaden för den redan föråldrade som den är på väg att ersätta, denna barriär förväntas minska sannolikheten för kärnsmälta till att en stor meteorit träffar platsen.

    Med sin nya tekniska lösning, dessa forskare syftar till att sammanföra forskningsresultat från de senaste decennierna, mestadels i relation till olycksanalyskapacitet och kärnbränslematerials prestanda, såväl som koncepten från just de pionjärer som utvecklade kärntekniken under det senaste århundradet. Förslaget är baserat på studier och diskussioner från den 11:e vetenskapliga och tekniska konferensen "Safety Assurance of NPP with VVER" (Ryssland, Maj 2019) och den internationella konferensen om kärnkraftverk, Strukturer, Risk &avveckling, NUPP2019 (Storbritannien, juni 2019). Som ett resultat, de hoppas kunna återvinna allmänhetens förtroende för kärnkraft – en effektiv och hållbar källa till förnybar energi, samt att överbrygga den gapande klyftan mellan vad vi har lärt oss genom åren om kärnenergi och teknik och vad som implementeras i praktiken.

    Bland de aktuella forskningsrönen och kunskaperna som ska implementeras i den nya tekniska lösningen är den nyligen upptäckta strukturella svagheten i kärnbränslet, samt en mer utarbetad Extended Safety Margin Detection (E-SMD), som möjliggör en nödavstängning av en reaktor, efter även händelser med låg och mycket låg sannolikhet. Den ger också förhandsinformation till operatörerna om de åtgärder som behövs för att förhindra eller mildra eventuell skada. Rekryteringen av ett nödräddningsteam (ERT) föreslås också bestå av en grupp högutbildade och specialiserade räddare som kommer att inneha lämpliga maskiner och utrustning, samt tillgång till varje kärnreaktor som är installerad inom en tilldelad geografisk region och som kommer att kunna nå någon av platserna inom en timme eller utföra en fjärravstängning av reaktorn.

    I deras studie, forskarna fortsätter med att förklara hur och varför just dessa egenskaper skulle ha förhindrat härdsmältning och eventuella kärnkraftskatastrofer vid vart och ett av de tre ökända kärnkraftverken.

    I fallet med Three Mile Island-olyckan:den mest förödande olyckan i USA:s kommersiella kärnkraftverkshistoria, anses vara resultatet av ett ganska typiskt kombinerat misslyckande, ett larm från E-SMD-detektorer skulle ha utlöst nödavstängning av enheten långt före händelsen.

    I Tjernobyl, där allvarliga mänskliga fel visar sig ha lett till olyckan, ett ingripande från ERT:en fjärrstyrd avstängning och kanske utplaceringen av militären skulle ha förhindrat den efterföljande katastrofen.

    Förlängda kärnskador vid Fukushima-enheterna 1 till 3 skulle också ha förhindrats tack vare kombinationen av nödvarningar och snabba åtgärder från ERT.

    Forskarna noterar också att trots ryktet om de tre kärnkraftskatastroferna, det har funnits cirka 500 säkert drivna kärnkraftverksenheter sedan demonstrationen av förmågan att kontrollera fissionsreaktionen 1942 och anslutningen av en kärnklyvningsdriven elgenerator till elnätet 1954. Utöver det, det har funnits några tusen olycksfria reaktorer som används för andra ändamål än elproduktion, inklusive forskning, produktion och marin framdrivning.

    "Industrien och/eller regeringen i ansvariga länder där så är tillämpligt, bli huvudaktörerna för det möjliga genomförandet av idéerna i detta dokument, " skriver forskarna avslutningsvis. "En strategi behövs i detta sammanhang:akademi och forskningsinstitut som är villiga att engagera sig i praktiska tillämpningar av kärntekniken bör bli aktörer."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com