Bezpieczeństwo EJ III generacji na tle innych gałęzi energetyki

4.6.1. Bilans „zdrowotny” reaktorów budowanych w XX wieku System barier stosowany w reaktorach wodnych zgodnie z zaleceniami dozoru jądrowego USA, a potem innych krajów i Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej zdał egzamin w praktyce. W szczególności, w kra-jach stosujących powyższe zasady, obudowa bezpieczeństwa nigdy nie została naruszona, mimo że elektrownie jądrowe pracują już ponad pół wieku i nagromadziły prawie 13 000 reaktoro-lat doświadczenia. Na-wet podczas ciężkiej awarii reaktora PWR w EJ Three Mile Island, obec-ność dużej ilości wody w układach reaktora i obudowa bezpieczeństwa zapewniły bardzo skuteczne zatrzymywanie produktów rozszczepienia.

Wydzielenia jodu były wielokrotnie mniejsze niż oczekiwane w razie stopienia rdzenia. Dlatego podczas awarii w TMI obawiano się wciąż, że rdzeń ulegnie zniszczeniu, nie wiedząc, że to zniszczenie już nastą-piło – i nie spowodowało żadnego zagrożenia poza obudową bezpie-czeństwa.

Awaria w TMI skończyła się szczęśliwie – nikt nie stracił ani życia, ani zdrowia – jednak przemysł jądrowy podjął energiczne działania, by zapobiec powtórzeniu się takiej awarii w jakimkolwiek reaktorze ener-getycznym w krajach OECD. Niestety, w Związku Radzieckim, który rozwijał reaktory RBMK oparte na rozwiązaniach stosowanych do pro-dukcji militarnego plutonu, nie wdrażano zasad bezpieczeństwa po-dobnych jak na Zachodzie i zlekceważono doświadczenia amerykań-skie. Trzeba było awarii reaktora w Czarnobylu i rozpadu ZSRR, by bezpieczeństwo reaktorów zyskało właściwą rangę i zostało uznane również w krajach dawnego ZSRR za sprawę najważniejszą, ważniej-szą od produkcji energii elektrycznej i względów politycznych.

Poziom bezpieczeństwa już osiągnięty przez energetykę jądrową z reaktorami I i II generacji ilustruje Rys. 4.17, oparty na danych hi-storycznych. Pokazuje on liczbę zgonów powodowanych przez poważ-ne awarie przy wytwarzaniu epoważ-nergii z różnych źródeł. Jak widać, dla wszystkich reaktorów, poza reaktorami RBMK, bilans utraty zdrowia i życia personelu i społeczeństwa wynosi – ZERO.

4.6.2. Poziom bezpieczeństwa reaktorów III generacji Energetyka jądrowa nie poprzestaje na tym – doskonalenie środków technicznych, którymi może obecnie dysponować, pozwoliło wprowa-dzić nowe układy i przyrządy, chroniące człowieka przed coraz cięż-szymi awariami, mogącymi zdarzać się tak rzadko, że dawniej pomi-jano je całkowicie w rozważaniach. Najnowsze elektrownie jądrowe

III generacji zapewniają poziom bezpieczeństwa, o jakim nie można było marzyć w połowie XX wieku, gdy zaczynał się rozwój elektrowni jądrowych. Do systemu obrony „w głąb”, jaki stosowano poprzednio w reaktorach I i II generacji, dołączono dodatkowy poziom, mianowicie zapobieganie ciężkim awariom i ograniczanie ich skutków, jeśli mimo wszystko do takich awarii dojdzie.

Elektrownia wyposażona jest w układy specjalne do opanowania takich procesów, tak by nie spowodowały one uszkodzenia obudowy bezpieczeństwa. Oznacza to, że nawet po ciężkiej awarii ludność wo-koło EJ pozostaje bezpieczna. Wg. wymagań energetyki europejskiej EUR¹⁷⁸, projekt EJ musi zapewnić, że uszkodzenie rdzenia zdarzy się nie częściej niż raz na 100 000 lat, że przekroczenia kryteriów ograniczonego

176Hirschberg S., Strupczewski A.: Comparison Of Accident Risks In Different Energy Sys-tems – IAEA Bulletin, 1/1999

177Yi S. The World’s Most Catastrophic Dam Failures. The August 1975 collapse of the Banqiao and Shimantan dams. In: D. Qing, J. Thiboleau, and P. B. Williams (ed) The River Dragon Has Come! The Three Gorges Dam and the Fate of China’s Yangtze River and its People, pp pp. 240. M.E. Sharpe, 1998.

178European Utility Requirements for LWR Nuclear Power Plants, a Document produced by DTN, Electricite de France, ENEL SpA, KEMA Nederland BV, Nuclear Electric, Tractebel and Vereinigung Deutscher Elektrizitaetswerke, Revision C, 2001

Rys. 4.17. Porównanie zagrożeń wskutek ciężkich awarii dla różnych źródeł energii¹⁷⁶.Uwaga – dane w dziale „Hydro poza OECD” nie obejmują awarii

hydroelektrowni Banqiao w Chinach, w której w r. 1975 zginęło 260 000 ludzi¹⁷⁷ 0,13

wpływu na środowisko będą występować rzadziej niż raz na milion lat, a bardzo duże uwolnienia muszą być ograniczone do częstości poniżej jednego na 10 milionów lat pracy reaktora.

Nowoczesne reaktory III generacji muszą być zaprojektowane wg wymagań EUR w taki sposób, by nawet w razie ciężkiej awarii nie było potrzeby:

• Podejmowania wczesnych działań poawaryjnych¹⁷⁹ w odległości większej niż 800 m od reaktora,

• Podejmowania akcji średnioterminowych¹⁸⁰ w odległości większej niż 3 km od reaktora,

• Akcji długoterminowych¹⁸¹ w odległości większej niż 800 m od reak-tora.

Pewne ograniczone środki zapobiegawcze, np. podawanie pastylek jodowych, mogą być stosowane. Nie są one uwzględniane w formuło-waniu powyższych wymagań.

Rys. 4.18. Minimalna strefa zagrożenia wokoło reaktora III generacji Rysunek zaczerpnięty z wykładu prof. S. Chwaszczewskiego¹⁸² za zgodą autora

800 m 3 000 m

BRAK POTRZEBY DZIAŁAŃ

NIE DŁUŻEJ NIŻ 1 ROK OGRANICZONE

DZIAŁANIA

179Działania ochronne w sytuacjach wyjątkowych (Emergency Protection Actions) – dzia-łania obejmujące ewakuację w oparciu o prognozę dawki do 7 dni, które można wdro-żyć w fazie nagłego stan zagrożenia, to jest podczas trwania wydzieleń radioaktywno-ści. Okres ten jest z reguły krótszy niż 7 dni.

180Działania średnioterminowe (Delayed Actions) – działania obejmujące przemieszczenie mieszkańców w oparciu o prognozę dawek oczekiwanych w ciągu 30 dni po awarii, powodowanych promieniowaniem gruntu i wchłanianiem zawiesiny aerozoli, które można wdrożyć po praktycznym zakończeniu fazy wydzielania produktów rozszczepienia.

181Działania długoterminowe (Long Term Actions) – działania obejmujące trwałe przesie-dlenie ludności w oparciu o przewidywane dawki w ciągu 50 lat powodowane przez promieniowanie gruntu i powtórne tworzenie zawiesiny aerozoli. Dawki otrzymywane drogą pokarmową nie są przy tym uwzględniane.

182Chwaszczewski S: Elektrownie jądrowe XXI wieku. Festiwal nauki, 20.09.2008