Pojem čínsky syndróm označuje veľmi vážnu haváriu jadrovej elektrárne, pri ktorej dôjde k roztaveniu paliva a k jeho prieniku do okolia elektrárne. Úplné vylúčenie takejto havárie zabezpečuje špeciálne zariadenie, ktoré sa volá lapač taveniny.
Čím je pravdepodobnosť vytečenia roztavenia jadrového paliva nižšia, tým silnejšie emócie vzbudzuje. Na to, aby sa dala takáto možnosť úplne vylúčiť, je potrebné špeciálne zariadenie, ktoré sa nazýva lapač taveniny. Používajú ho niektorí dodávatelia jadrových blokov s reaktormi generácie III+. Ide o jedno z najmodernejších zariadení v súčasnej jadrovej energetike.
Vznik pojmu čínsky syndróm
V polovici 60. rokov minulého storočia sa začali jadroví fyzici zamýšľať nad otázkou, či sú núdzové systémy chladenia schopné zabrániť ťažkej havárii spojenej s tavením paliva. Americký fyzik Ralph Lapp, účastník projektu Manhattan (vývoj atómovej bomby v USA), sa neskôr stal známym popularizátorom vedy a v roku 1971 publikoval článok s názvom Thoughts on Nuclear Plumbing venovaný chladiacim systémom jadrových elektrární a ich potenciálnemu zlyhaniu. Odvolával sa na teoretikov, ktorí vyrátali, že pri hypotetickej vážnej havárii spojenej s tavením paliva by mohlo dôjsť k tomu, že tavenina sa pretaví stenou reaktora aj betónovými základmi elektrárne a pre tento jav prvýkrát použil termín čínsky syndróm. Inšpiroval ho k tomu vtip, ktorý zdôrazňuje extrémne nízku pravdepodobnosť takej udalosti a ktorý hovorí, že by sa tavenina pretavila celou zemeguľou a vyšla by na povrch na opačnej strane, v Číne.
K rozšíreniu pojmu čínsky syndróm prispel rovnomenný americký film o havárii americkej jadrovej elektrárne z roku 1979. Dej filmu ukazoval haváriu, pri ktorej došlo k roztaveniu paliva. Iróniou osudu je, že 12 dní po premiére filmu došlo k havárii druhého bloku elektrárne Three Mile Island, priebeh ktorej bol čiastočne zhodný so scenárom filmu. Časť paliva sa roztavila, ale nedošlo k úniku radiácie mimo priestorov elektrárne. Termín čínsky syndróm sa tak ustálil ako označenie najvážnejšej nadprojektovej havárie spojenej s roztavením paliva a jeho prienikom do životného prostredia.
Mióny určia rozsah poškodenia reaktora
V súvislosti s tavením paliva sa odohral zaujímavý prípad, keď následky havárie našli využitie aj v základnom výskume. Roztavená zmes paliva a konštrukčných materiálov (nazývaná corium) je veľmi rádioaktívna a nie je teda možné prísť k reaktoru a pozrieť sa, koľko paliva sa roztavilo a či sa pretavilo aj z reaktora von.
Táto informácia má však zásadný význam pri plánovaní likvidácie následkov havárie v japonskej jadrovej elektrárni Fukušima 1. Elektráreň preto nadviazala spoluprácu s japonským výskumným ústavom High Energy Accelerator Research Organization, ktorý jej dodal detektory miónov.
Mióny sú vysokoenergetické subatómové častice, ktoré vznikajú pri dopade kozmického žiarenia do vrchných vrstiev zemskej atmosféry. Približne 10 000 týchto častíc dopadá každú minútu na zemský povrch a neškodne prechádza celou Zemou. Meraním zmien dráhy miónov po preletení cez objekt možno určiť jeho hustotu, čo je použiteľné na odlíšenie uránu, ktorý má veľmi veľkú hustotu v porovnaní s oceľovým a betónovým konštrukčným materiálom. Merania z roku 2015 a 2016 vykonané na prvom a druhom bloku poškodenej fukušimskej elektrárne ukázali, že väčšia časť paliva sa roztavila, tavenina stiekla do spodnej časti reaktorových nádob, ale nedošlo k žiadnemu veľkému úniku taveniny do priestoru pod reaktorom.
Poistka proti čínskemu syndrómu
Rozvoj jadrovej energetiky pokračuje aj po haváriách v elektrárňach Černobyľ, Three Mile Island a Fukušima 1. Súčasťou novovyvíjaných elektrární je aj ochrana životného prostredia pred únikom coria do životného prostredia. Veľký krok v bezpečnosti znamenajú reaktory generácie III+, z ktorých sa ako prvý do prevádzky dostal prvý blok Novovoronežskej jadrovej elektrárne II, ktorý vyrába elektrinu od augusta 2016 a od konca októbra funguje na plný výkon. Nachádza sa tu reaktor VVER-1200, ktorý je odolný proti čínskemu syndrómu vďaka lapaču taveniny umiestnenému pod reaktorom.
Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 12/2016.Časopis Quark si môžete objednať tu alebo na adrese: predplatne@quark.sk
R
foto Rosatom
