• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Rysk beskjutning orsakade en brand i ett ukrainskt kärnkraftverk. Hur nära kom vi egentligen en katastrof?

    Zaporizhzhia kärnkraftverk, det största kärnkraftverket i Europa, cirka 50 km från Zaporozhye i Ukraina, 2009. Två kyltorn (det ena till stor del skymt av det andra) till vänster och 6 VVER-reaktorbyggnader. Foto från "Nikopol"-stranden av floden Dnepr. De två höga skorstenarna ligger vid en koleldad kraftverksstation cirka 3 km bortom kärnkraftverket. Kredit:Ralf1969/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

    Det låter som en mardröm som går i uppfyllelse. Under en militär offensiv som en del av Rysslands invasion av Ukraina bröt brand ut vid Europas största kärnkraftverk, kraftverket Zaporizhzhia i den södra staden Enerhodar.

    Vad vi förstår av situationen beskjuter ryska trupper området under en kamp om kontroll över anläggningen, som försörjer 25 % av Ukrainas elektricitet.

    Anläggningen har sex stora reaktorer på 950 megawatt, byggda mellan 1980 och 1986 – avgörande för en annan design än det ökända och nu nedlagda kraftverket i Tjernobyl.

    Branden bröt uppenbarligen ut i en utbildningsbyggnad i flera våningar men har sedan dess enligt uppgift släckts.

    Finns det en verklig risk för nukleär kontaminering?

    Händelsen väckte förståeligt nog spöket för Tjernobyl-katastrofen 1986. Men det är viktigt att komma ihåg att det här är två olika typer av reaktorer. Tjernobyl använde reaktorer av RBMK-typ, en sovjetisk design från 1970-talet som aldrig byggdes i väst på grund av inneboende säkerhetsbrister.

    Kraftverket i Zaporizhzhia har ryskt designade VVER-reaktorer, som har i stort sett samma design som tryckvattenreaktorn (PWR), den mest populära reaktordesignen som används över hela världen och även den typ som används i kärnkraftsdrivna ubåtar.

    En PWR har ett fristående primärt kylvattensystem för att överföra värme från reaktorhärden till en ånggenerator. Detta system hålls under tryck så att vattnet inte kokar - därav dess namn. En andra, separat vattenslinga överför ångan som produceras i ånggeneratorn till turbinen som producerar elektriciteten.

    En annan avgörande kontrast till Tjernobyl är det faktum att VVER- och PWR-reaktorer har en massiv betonginneslutning runt reaktorn för att stoppa alla radioaktiva utsläpp. Detta omger helt reaktorn och ånggeneratorerna, vilket säkerställer att allt vatten som potentiellt kan vara radioaktivt finns i inneslutningen.

    Inneslutningen är vanligtvis konstruerad av förspänd betong med ett stålfoder. Däremot var reaktorn av Tjernobyl-typ fysiskt mycket stor, vilket betyder att en liknande inneslutning för att innesluta det systemet skulle ha varit mycket dyrt.

    Förutom de normala kylsystemen har VVER-reaktorer nödkylningssystem som består av fyra "hydroackumulatorer" - kärl trycksatta med gas och fyllda med vatten som automatiskt kan släppas ut i reaktorn för att kyla den. Dessa kallas "passiva" system eftersom de bara förlitar sig på gastryck för att injicera vattnet, snarare än pumpar som skulle kräva elektrisk kraft.

    De har också flera system som använder pumpar för att injicera vatten i reaktorn för att förhindra en härdsmälta om de normala kylsystemen inte är tillgängliga, till exempel på grund av förlust av elektrisk kraft.

    Om anslutningen till elnätet bryts, kan standby-dieselgeneratorer tillhandahålla elektriska försörjningar till viktiga anläggningar. Denna reservanläggning har flera "tåg" - identiska och oberoende uppsättningar av anläggningar som är fysiskt åtskilda och utför samma säkerhetsfunktion. Till exempel har denna VVER tre tåg med högtrycksvatteninjektion och tre tåg med lågtrycksinjektion.

    De fyra tågen med passiva hydroackumulatorer behöver inte dieseltillförsel och kommer fortfarande att ge den nödvändiga kylningen.

    Tidigare katastrofer

    1979 drabbades en av PWR:erna på Three Mile Island i den amerikanska delstaten Pennsylvania av en kärnsmälta, men det skedde praktiskt taget inget radioaktivt utsläpp till miljön på grund av betonginneslutningssystemet.

    Efter Fukushima-katastrofen i Japan 2011 undersökte Ukrainas kärnkraftstillsynsmyndighet dess kärnkraftverks förmåga att motstå extrema händelser så att alla kärnkraftverk är bättre förberedda att klara av dessa situationer. Detta ledde till installationen av mobila dieseldrivna pumpar som kan kopplas till reaktorns kylsystem för att ge vatten i en nödsituation.

    Zaporizhzhia-fabriken levererar 25 % av Ukrainas el, och Ryssland ville förmodligen få kontroll över den för att kontrollera elförsörjningen. Trots den självklara hänsynslösheten att slåss nära ett kärnkraftverk, skulle det inte ligga i Rysslands intresse att orsaka ett radioaktivt utsläpp eftersom detta omedelbart skulle påverka dess armépersonal i närheten, och även potentiellt orsaka att ett radioaktivt moln sprids över västra Ryssland. och särskilt den annekterade regionen Krim, strax söder om växten.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com