Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


Szatmáry Zoltán: SÚLYOS ÜZEMZAVAR 2003-BAN A PAKSI ATOMERŐMŰBEN

2015.09.14

  

Fizikai Szemle 2003/8. 266.o.

SÚLYOS ÜZEMZAVAR A PAKSI ATOMERŐMŰBEN

Szatmáry Zoltán 
BME, Nukleáris Technikai Intézet

2003. április 10-én a paksi atomerőmű 2. blokkján súlyos üzemzavar történt, amelynek következtében kis mennyiségű radioaktív anyag jutott ki a környezetbe. Az üzemzavar nem magában a reaktorban, hanem egy hozzá kapcsolódó segédberendezésben történt, miközben a reaktor nem működött. Az üzemzavar abból keletkezett, hogy a fűtőelemek mosására szolgáló tartályban a fűtőelemkötegek túlhevültek, majd hideg víz ömlött rájuk, és ettől súlyosan megsérültek.

A nemzetközi nukleáris eseményskála

Az alábbiak megértéséhez szükség van a nemzetközi nukleáris eseményskála (INES) ismeretére.1 A skála rendeltetése a lakosság azonnali, nemzetközileg egyeztetett formában való tájékoztatása a nukleáris létesítményekben történt események biztonsági jelentőségéről. A skála kidolgozói (a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség és az OECD Nukleáris Energia Ügynöksége) azt remélték, hogy helyes alkalmazása elősegíti a nukleáris közösség, a média és a lakosság közötti megértést.

Amikor egy nukleáris létesítményben a biztonságot érintő esemény történik, az üzemeltető feladata 24 órán belül értesíteni a biztonságot felügyelő hatóságot (hazánkban ez az Országos Atomenergia Hivatal Nukleáris Biztonságtechnikai Igazgatósága, OAH NBI) és egyben javaslatot tenni az esemény besorolására. A végül nyilvánosságra kerülő besorolást a hatóság hagyja jóvá - esetleg az üzemeltető és a hatóság közötti egyeztetés eredményeképpen.

Az INES az eseményeket hét fokozatba sorolja be, amelyek közül az első háromba tartoznak az üzemzavarok, a többibalesetnek minősül. A pontos besorolásnak részletes kézikönyve van, amelyet országonként külön dolgoznak ki a helyi sajátosságok figyelembevételével. A táblázatban a legfontosabb kritériumokat adjuk meg. A magasabb fokozatokra atáblázatban példát is adunk. Az 1. és 2. fokozat eseményei annyira gyakoriak, hogy ezekre felesleges példát hozni.

Előzmények

A paksi atomerőműben történt súlyos üzemzavar előzményeinek a megértéséhez röviden áttekintjük a paksi reaktorokhoz hasonló nyomottvizes reaktorok felépítését (1. ábra). A ma működő nyomottvizes reaktorokban a hűtővíz hőmérséklete 300 °C; körüli érték, nyomása pedig 12-15 Mpa2 A hűtővizet a (7) fő keringető szivattyú segítségével áramoltatják a primer körben. A primer kör magas nyomását az (5) térfogat-kompenzátor segítségével szabályozzák. A reaktorokba a névleges teljesítmény függvényében általában négy vagy hat primer hűtőkört, valamint ennek megfelel6 számú fő keringető szivattyút és gőzfejlesztőt építenek be. A primerköri víz hőjének a felhasználásával a (6) gőzfejlesztőben gőzt állítanak elő, és ez a (8) frissgőz hajtja meg a (10-11) turbinát. Ezt a vízkört szekunder körnek nevezzük.

Mivel a primer kör vize - a folyamatos tisztítás ellenére - kissé radioaktív, a gőzfejlesztő primerköri oldalára radioaktív izotópok rakódnak le. A gőzfejlesztő szekunderköri oldala viszont már tiszta. Amikor évekkel ezelőtt karbantartási munkákat kellett végezni a gőzfejlesztő szekunderköri oldalán, a munkások ki voltak téve a primerköri oldalra rakódott radioaktív anyagok sugárzásának, hiszen az áthatol a két oldalt elválasztó csőfalakon. A munkásokat érő sugárterhelés csökkentése érdekében a primerköri oldalt vegyszerekkel megtisztították, úgy mondjuk: dekontaminálták. A választott dekontamináló szer maradandó nyomokat hagyott a primer kör belső felületén. A hűtőközegben levő bórsav hatására ezen vasoxidok keletkeznek, amelyek bekerülnek a primerköri vízbe. Nem teljesen tisztázott folyamatok révén ezek magnetit formájában lerakódnak a primer kör legmelegebb részén, vagyis a fűtőelemek felületén.

A lerakódások ugyan nem vastagok, de zavarják a víznek a fűtőelemek között való áramlását, továbbá a fűtőelemek és a víz közötti hőcserét. Ha a víz lassabban áramlik, a fűtőelemek melegebbek, és hőmérsékletük túllépheti a megengedett maximális hőmérsékletet. Ahhoz hogy ez ne következzék be, csökkenteni kell a reaktor teljesítményét. Végeredményben tehát a magnetit lerakódása egy bizonyos határon túl már gazdasági kárt okoz.

1. ábra

A gazdasági kár elkerülése érdekében kerestek egy alkalmas technológiát a fűtőelemek megtisztítására. Előzetes próbák után egy oxálsavas lemosás megfelelőnek bizonyult.

 

táblázat

A nemzetközi nukleáris eseményskála főbb kritériumai

Fokozat

Hatás a telephelyen kívül

Hatás a telephelyen

Többszintű védelem sérülése

Példa

7. Nagyon súlyos baleset

• Nagymértékű kibocsátás 
• Széles körű egészségügyi és környezeti hatások

 

 

• Csernobil, Ukrajna, 1986

6. Súlyos baleset

• Jelentős kibocsátás
• Minden tervezett ellenintézkedésre szükség lehet

 

 

• Reprocesszáló üzem Oroszországban 1957

5. Baleset telephelyen kívüli kockázattal

• Korlátozott kibocsátás
• Szükség lehet egyes tervezett ellenintézkedésekre

• Az aktív zóna, illetve a sugárzási gátak súlyos sérülése

 

• Windscale reaktor, Anglia. 1957*
• TMI-2, USA, 1979

4. Telephelyen kívül jelentős hatással nem járó baleset

• Kismértékű kibocsátás
• A lakosság sugárterhelése az előírt korlát közelében

• Az aktív zóna, illetve a sugárzási gátak jelentős sérülése
• Egy dolgozó halálos sugárterhelése

 

• Windscale reprocesszáló üzem, Anglia. 1973*

3. Súlyos üzemzavar

• Igen kismértékű kibocsátás
• A lakosság sugárterhelése az előírt korlát törtrésze

• Súlyos szennyeződés
• Akut egészségügyi hatások egy dolgozónál

• Majdnem baleset
• Nem marad mérnöki gát

• Paksi atomerőmű, 2003

2. Üzemzavar

Nincs biztonsági jelentősége

• Jelentős szennyeződés, • Egy dolgozó többlet- sugárterhelése

• Üzemzavar a biztonsági intézkedések jelentős hibáival

 

1. Rendellenesség

 

 

• Az engedélyezett üzemi korlátokat meghaladó rendellenesség

 

0. Skála alatti esemény

Nincs biztonsági jelentősége

* A helység neve ma Sellafield.

2. ábra

Végül a Framatome francia cég a volt Siemens erlangeni gyárában legyártott egy konténert, amelyben egyszerre 30 fűtőelemköteg helyezhető el (2. ábra). A tartály kettős falú. A két fal között felülről eresztik be az oxálsavat, amely alul lép be a fűtőelemkötegeket tartalmazó belső térbe, ott a kötegeken keresztül felfelé áramlik, a fedélen visszafordul és egy középső csövön keresztül lefelé áramolva kifolyik a kivezető csövön át, amely ismét a két fal között, alulról felfelé kilép a tartályból. A kifolyócső alul, a fűtőelemek alsó vége alatt hagyja el a belső teret. Az egész tisztítótartályt az 1. aknában helyezték el (3. ábra). A tartályon belül mérőműszer nem volt, csak az oxálsavas víz be- és kilépő hőmérsékletét mérték a tartályon kívül. Ezen túlmenően mérték a tartály tetején található vékony légtelenítő vezetékből kilépő anyagok esetleges radioaktivitását.

Korábban már végeztek tisztítást egy olyan konténerrel, amelyben csak hét Fűtőelemköteg fért el. Segítségével sikeresen megtisztítottak mintegy 170 köteget. A 30-köteges változatot a paksi 2. reaktorblokk 2003. március végi átrakásánalkalmazták először.

A reaktor átrakása

Egy nyomottvizes atomerőművi reaktort általában évente egyszer kell friss üzemanyaggal feltölteni. A reaktort leállítják, a reaktortartályt kinyitják, majd meghatározott program szerint a reaktorban levő fűtőelemkötegeket átrendezik. Azokat a kötegeket, amelyek már három évet töltöttek a reaktorban, kirakják és a pihentetőmedencében helyezik el (3. ábra). Helyükre azok kerülnek, amelyek egy vagy két éve vannak a reaktorban, az egyévesek helyére pedig friss üzemanyagkötegeket tesznek. Az átrakási művelet két-három hétig tart. Programját reaktorfizikai számításokkal készítik elő, amelyek célja annak biztosítása, hogy az új töltet egy újabb évi üzemet biztosítson maximális teljesítményen. Az átrakással rendszerint összekapcsolnak bizonyos karbantartási műveleteket is.

3. ábra

A fütőelemköteg a 4. ábrán látható. A szomszédos fűtőelemek középvonala közötti távolság 12,2 mm. Egy fűtőelem külső átmérője 9,1 mm. Belső szerkezetét az 5. ábrán mutatjuk. Cirkóniumcsőben (Zr), az úgynevezett burkolatban urán-dioxid (UO2pasztillák találhatók. Átmérőjük 7,6 mm, magasságuk változó, átlagosan 10 mm. Mivel egy fűtőelem hossza 2,5 méter, egy fűtőelemben körülbelül 250 pasztilla található.

A hasadási termékek nagy része a pasztillák belsejében kötve marad, de vannak köztük nemesgázok és egyéb illékony elemek is, amelyek a keramikus szerkezeten kívülre kerülnek. Hogy emiatt ne keletkezzék túlságosan nagy belső nyomás, a pasztillák tengelye mentén egy furat van, ahova a gázok tágulni tudnak. Mint tudjuk, a hasadási termékek radioaktivitása hőt termel (ez a remanens hő), tehát a fűtőelemkötegeket a reaktor leállítása után is hűteni kell. Emiatt és a sugárzás elleni védelem miatt az átrakási művelet végig mintegy 10 méter vastag vízréteg alatt történik. Hogy átrakás közben ne indulhasson meg a láncreakció, a vízben bórsavat (H3BO3) oldanak fel. Koncentrációja legalább 12 g/liter. (Az üzemzavar idején közel 15 g/liter volt.) A számítások szerint a tervezett átrakási műveletek során ez mindig biztosítja az egész rendszer szubkritikus állapotát. Átrakáskor kinyitják a reaktortartályt és a pihentetőmedencét elválasztó zsilipet, és ezzel a tartályt elárasztja a medence vize (3. ábra). A reaktorból kirakandó fűtőelemkötegeket egy átrakógép a reaktortartályból kiemeli, majd átviszi a pihentetőmedencében kijelölt helyére. Eközben a fűtőelemkötegek végig mélyen a víz alatt maradnak.

4. ábra

A pihentetőmedencét úgy méretezték, hogy elférjenek benne egy ötéves időszak alatt kirakott fűtőelemek. Ötéves pihenés után ugyanis a hasadási termékek radioaktivitása annyira lecsökken, hogy a fűtőelemek többé nem igényelnek vízhűtést. Ezt követően átszállítják az átmeneti tárolóba, ahol már a léghűtés is elegendő. A pihentetőmedencébe frissen átvitt üzemanyagkötegek azonban még jelentős hőt termelnek, tehát folyamatos hűtést igényelnek: a reaktor leállítását követő két hét múlva egy fűtőelemköteg radioaktivitása még 10-20 kW hőteljesítményt állít elő.

A tisztítótartály beiktatásával az itt leírt átrakási műveletsor módosult: a reaktortartályból harmincasával a tisztítótartályba teszik a fűtőelemkötegeket, ott mintegy 20 órán keresztül mossák azokat, a tisztítótartályt kinyitják, végül onnan visszateszik a reaktortartályba az átrakási program szerint meghatározott helyükre. Ezzel az átrakás ideje meghosszabbodik, mivel egy szokatlan, más reaktoroknál nem végzett művelet iktatódott közbe.

5. ábra

A bekövetkezett üzemzavar

Magát az átrakást a szokásos paksi műszakok végeztek, de a tisztítótartályt német technikusok kezelték. Az első két 30-köteges adagot még nem a reaktorból, hanem a pihentetőmedencéből vették ki és tisztították meg. Ezt követően kezdtek a leállított reaktorból kivett kötegeket tisztítani. A negyedik ilyen (tehát összesen a hatodik) adag tisztítása befejeződött, de ekkor még nem fejeződtek be a reaktortartályon belül végzett műveletek. A várakozási időre a német kezelő lecsökkentette az oxálsavas folyadék áramát: a mosás alatt a forgalom körülbelül 250 köbméter/óra, amelyet felcserélt a pihentetőmedence vizét a tartályon áthajtó búvárszivattyú körülbelül 20 köbméter/órás forgalmára. Ebben az állapotban maradt a tartály mintegy négy órán keresztül. A kezelő megnyugodva konstatálta, a hogy kilépő víz hőmérséklete nem mutat rendellenes emelkedést a belépő hőmérséklethez képest.

Néhány óra elteltével a tartály felett levő német műszer radioaktív nemesgázok kilépését jelezte a tartály fedelén levő szellőzőcsövön keresztül. Nem sokkal később a reaktorcsarnokban levő sugárvédelmi műszerek is jelezték a sugárzási szint emelkedését. Amikor később ki akarták nyitni a tartály fedelét, annak már kis nyitását követően egy nagy gőzbuborék szabadult ki, felemelkedett a víz felszínére, és radioaktív gázokkal szennyezte el a csarnokot. A szellőzőrendszeren keresztül ennek egy része kikerült a szabadba. Nyilvánvaló volt, hogy a radioaktív anyagok csak hasadási termékek lehettek, tehát a fűtőelemek egy része megsérült. Akkor azonban még nem lehetett tudni, hogy a bent lévő  fűtőelem közül mennyi sérült meg, mert a kitörő gáz hatására a fedél beszorult, és nem tudták megmozdítani. Mivel fűtőelem megsérülése és hasadási termékeknek a reaktortartályon kívülre kerülése az INES szabályai szerint a 2. fokozathoz tartozó esemény(üzemzavar, vö. táblázat), az erőmű javaslatára a Nukleáris Biztonságtechnikai Igazgatóság egyetértett ezzel a besorolással. Másnap ezt hozták a média tudomására. A zsilip segítségével (3. ábra) a reaktortartályt később elhatárolták a pihentetőmedencétől és a sérült tisztítótartályt tartalmazó aknától.

Napokig tartott, amíg a tartály fedelét le tudták emelni. Miután ezt megtették, bele tudtak nézni a tartályba. Jóllehet csak a fűtőelemkötegek felső részét lehetett látni, nyilvánvaló volt, hogy a fűtőelemek nagy része megsérült. Az eseményt ekkor átminősítették súlyos üzemzavarrá (INES 3, vö. táblázat). A sérülés következtében szennyezett lett a pihentetőmedence vize, felületei, a csarnok padlója és falai. Az üzemzavar közben ott tartózkodó személyek ruhája és teste szintén szennyeződött, de le tudták magukról mosni a radioaktív anyagokat. Egy személynek a szakálláról és hajáról nem sikerült így eltávolítani a szennyeződést (feltehetően jódizotópokat), ezért hagynia kellett, hogy szakállát és haját levágják.

A környezetbe kikerült radioaktív anyagok mennyisége nem jelentős, bár a kibocsátás ténye több helyen mérhető volt. A lakosságnak okozott többletdózis elhanyagolható, egészségügyi kockázatot nem jelent. Mindenesetre az 1. akna fölé sátrat építettek, a tartályból esetleg kijutó hasadási termékeket külön szűrőkre szívják, így a reaktorcsarnokba való kibocsátás is gyakorlatilag megszűnt. Ennek ellenére a csarnok sugárzási szintje a sérült tartály közelében a normálisnál kissé nagyobb.

A biztonsági hatóság engedélye alapján csak a 73. napon néztek be egy videokamerával a sérült tartály belsejébe. Ekkor derült ki, hogy mindegyik köteg megsérült, de csak a felső részén. A tartály szubkritikussága mint alapkérdés azonban már az első héten felmerült, amikor még semmit sem lehetett tudni arról, ami a tartály belsejében van. Tudjuk, hogy szabályos, sértetlen fűtőelemkötegek esetében a tisztítótartály szubkritikussága még bórsav nélkül is biztosítva van, mivel a kötegek kellően távol vannak egymástól. Most azonban a kötegek sérültek, a fűtőelemek egymástól való távolsága a sértetlen kötegekben levő 12,2 mm-nél nagyobb is, kisebb is lehet, számolni kell továbbá szabaddá vált, sőt széttört pasztillákkal is. Nem könnyű feladat előtt álltak a hazai reaktorfizikusok, amikor egy ilyen bonyolult, de ismeretlen szerkezetre kellett számításokat végezniük. A KFKI Atomenergia Kutatóintézetben és a Műegyetemen egymástól függetlenül végeztek számításokat. Mindkét helyen igyekeztek megkeresni a sérült fűtőelemek legkedvezőtlenebb elrendeződését, és erre vonatkozóan keresték meg a bórsavnak azt a koncentrációját, amely biztosítja a szubkritikusságot. A bórsav-koncentráció biztonságos értéke 20 g/liter.

Mi történt a tisztítótartályban?

Az elvégzett elemzések alapján a következőképpen rekonstruálhatók a tisztítótartályban történtek. Amikor a mosás befejeződött és átkapcsoltak a búvárszivattyúra, jelentősen romlott a tartály belsejében a fűtőelemek hűtése. Mivel a víz a belső térbe alul lépett be és kicsi volt a tömegárama, a fűtőelemek felső része lényegesen kevesebb vizet kapott, mint az alsó. Ez nem lett volna baj, ha a fűtőelemek nem lettek volna erősen radioaktívak. Viszont azok voltak, hiszen mintegy két héttel korábban még a működő reaktorban voltak. A bennük zajló radioaktív bomlás körülbelül 300 kW hőteljesítményt eredményezett, ami elég ahhoz, hogy a tartály felső részén a víz lassan forrni kezdjen. Az egyre erősebb forrás buborékjai végül egyetlen nagy buborékká egyesültek. A számítások szerint ez az állapot mintegy két óra múlva alakult ki. A fűtőelemek hőtermelése miatt ennek egyre nőtt a nyomása, a búvárszivattyú által hajtott hűtővizet egyre lejjebb szorította, a víz forrása a fűtőelemek egyre alsóbb szintjeit érte el. Végül a tartályon belül a fűtőelemek teljes hosszában egyetlen nagy gőzbuborék alakult ki. A nem áramló gőz rossz hűtőközeg, így a fűtőelemek hőmérséklete tovább emelkedett, burkolatuk megrepedt, elképzelhető, hogy a vízgőzzel kémiai reakcióba is lépett. Ekkor kerültek a gőzbuborékba a radioaktív nemesgázok és illékony hasadási termékek. Mindeközben az alul belépő víz alul a nélkül tudott a kilépő csővezetékbe jutni, hogy felmelegedett volna, hiszen a kilépési cső a fűtőelemek alsó vége alatt helyezkedett el. Ezt az elméletet alátámasztja, hogy megfigyelték a külső víz szintjének néhány centiméteres emelkedését, ami azzal magyarázható, hogy a tisztítótartályból kiszorult mintegy 5 m3 víz.

Amikor végül a tartályfedél résnyire kinyílt, a gőzbuborék kitört, és a helyére behatoló külső hideg víz rázúdult a túlhevült fűtőelemekre. Ez a sokkhatás roncsolta szét a fűtőelemeket.

Az üzemzavar következményei

A 2003. április 10-én a paksi 2. blokkon bekövetkezett súlyos üzemzavar nem járt sem személyi sérüléssel, sem a környezet elszennyezésével. A kijutott kis mennyiségű radioaktív anyagtól származó többletdózis elhanyagolható. Egybehangzóan erre a következtetésre jutottak a magyar hivatalos szervek, a magyar és külföldi környezetvédők. Az üzemzavar legsúlyosabb közvetlen következménye hatalmas pénzügyi veszteség. Ez magában foglalja a megsérült üzemanyag árát, az elhárításra fordított összegeket, továbbá a kiesett villamosenergia-termelésre jutó bevételt. Az utóbbi megítéléséhez tudnunk kell, hogy minden kiesett nap 50 millió forint veszteséget jelent. Ha a 2. blokk egy évig nem termel, akkor a veszteség 15-20 milliárd forintra becsülhető.

Mivel a sérült tartály nagy mennyiségű hasadóanyagot tartalmaz, mindaddig magában hordozza a kritikussági baleset veszélyét, amíg az üzemzavarkor elfoglalt helyén van és nem távolítják el belőle a szétroncsolódott hasadóanyagot. A fentiekből következik, hogy a biztonság fontos tényezője a bórsav magas koncentrációja, tehát a legnagyobb veszély a bórsav hígulása.Emiatt minden műveletet a legnagyobb körültekintéssel kell megtervezni, nehogy bekövetkezzék a sérült tartály megszaladása.

E veszélyre való tekintettel beszélnek egyesek kis CsernobilrólEz a hasonlat azonban mindenképpen téves. Az 1960-as években hasonló szerkezetű (persze ép) reaktorok megszaladását szándékosan előidézték az Egyesült Államokban.3 A folyamat menetét filmre vették és műszerekkel részleteiben nyomon követték. Kísérletileg bebizonyosodott, hogy a megszaladás önszabályozó módon zajlik le. Közben a fűtőelemek egy része megsérül, a moderátor egy része kidobódik a tartályból. A sérült tisztítótartályban sem lenne ez másként: a fűtőelemek tovább sérülnének, a felette levő 10 m magas vízoszlop megemelkedne, de robbanás semmiképpen sem történne. Az a személy azonban, aki a megszaladást előidézné, jelentős sugárdózist kapna, mivel a közelben tartózkodna. Ez önmagában persze nagy baj, de ezen túlmenően a megszaladás még csak nem is emlékeztet a csernobili robbanásra.

A legelső feladat a sérült tartály eltávolítása. Egyes becslések szerint ez akár egy évet is igénybe vehet. Amíg a sérült tartály ott van, szennyezi a pihentetőmedence vizét. Ha ez a szennyezett víz bekerül a reaktortartályba, nem lehet biztosítani a primer kör vizének az aktivitására vonatkozó korlátozásokat. A sérült tartály eltávolításáig tehát aligha várható a 2. blokk újraindítása. Előbb azonban meg kell ismerni a sérült üzemanyagnak a tartály belsejében való elhelyezkedését, majd ki kell dolgozni a megfelelő technológiát. Erre vonatkozóan több külföldi cégtől kértek ajánlatot, és az orosz TVEL cégét fogadták el.

Az üzemzavar okai

6. ábra

Amikor azt mondjuk, hogy a paksi üzemzavar még csak nem is emlékeztet Csernobilra, csak fizikai és műszaki szempontokat veszünk figyelembe. Az üzemzavarhoz vezető okok között azonban szembetűnő párhuzamok ismerhetők fel. Áttekintésük rámutat arra, hogy baljós körülmények között az akkori hibák 17 évvel később újra megtörténhetnek. Végül rátérünk arra is, hogy melyek ezek a "baljós körülmények".

  1. Döntő szerepet játszottak a tisztítótartály konstrukciós hibái, amelyeket hosszan lehetne sorolni, de csak a legfontosabbakat említjük meg:
  • A legsúlyosabb hiba, hogy a mosófolyadék kivezetése a tartály aljáról történt. Ha a folyadék a kötegek alján lép be, majd a rajtuk való átáramlás után közvetlenül a tartály tetején lép ki, a kisebb hozamú szivattyú is bőven elegendő lett volna a hűtéshez. Ehelyett a tartály tetejétől lefelé kellett áramolnia ahhoz, hogy a kilépő csővezetékhez jusson. Biztonsági követelmény, hogy a hűtés kimaradásakor természetes cirkuláció alakulhasson ki. Itt ez nem teljesült.
  • A tervezők nem vették figyelembe, hogy a fűtőelemkötegek alsó részén furatok vannak (6. ábra), amelyeken keresztül a belépő folyadék anélkül is utat talál a kilépő csővezetékhez, hogy a kötegeken átáramlana. Az ennek révén kialakult parazita áramlás tette lehetővé a hatalmas gőzbuborék kifejlődését.
  • A tartály belsejében nem voltak mérőműszerek. Nem mérték sem a nyomást, sem a hőmérsékletet. Ha bármelyikről lett volna mért adat, jóval az üzemzavar bekövetkezte előtt észlelni lehetett volna a tartály belsejének a túlhevülését. Továbbá legalább a tartályon kívülre kellett volna tenni egy-egy neutron- és -detektort.
  • A tartály felett elhelyezett légtelenítő vezeték túlságosan vékony volt ahhoz, hogy a bent kialakult túlnyomást levezethette volna.

Ha bármelyik hiba elmarad, az üzemzavar nem következik be.

  1. A fűtőelemek mosását kémiai műveletnek tekintették. Ennek megfelelően vegyészek tervezték, akiknek eszükbe sem jutott, hogy a nukleáris biztonság követelményeit ismerő szakembert bevonjanak. Nem is készült valamirevaló biztonsági elemzés. A szűklátókörűség bosszulta meg magát, mert megakadályozta, hogy a művelet megtervezésében több szakterület szempontjai érvényesüljenek.
  2. Alapos biztonsági elemzés hiányában a német technikusok nem voltak tisztában az általuk végzett műveletek kockázataival. Nem ismerték a parazita áramlások következményeit, nem tudták, milyen hozamú szivattyú kell adott remanens hő kihűtéséhez, és így tovább. Jellemző, hogy - miután megértették a parazita áramlás jelentőségét - az átrakógép magyar kezelőit kezdték vádolni a fűtőelemkötegek pontatlan behelyezésével (6. ábra). Kétségtelen, ha a tartályon belül a kötegek nem kerülnek pontosan a helyükre, ez tényleg vezethet parazita áramláshoz. Mégis mi sem mutatja jobban a nukleáris biztonsági kérdésekben való járatlanságukat, mint amivel a magyarokat vádolták. Egy ilyen gépkezelői hiba ugyanis nem zárható ki, tehát számolni kell vele. Mi ilyen esetben a szakszerű eljárás? Két dolgot lehetett volna tenni. Vagy műszaki eszközökkel megakadályozzák a tartály lezárását, ha bármelyik köteg nincs pontosan a helyén, vagy műveleti utasításban tiltják meg ugyanezt, és kötelezik a mosást végző technikust, hogy dokumentálja a kötegek helyének az ellenőrzését. Egyik sem történt meg.
  3. A szerencsétlen konstrukciójú tisztítótartálynak magyar részről való engedélyezése sem volt megfelelő: nem látta sem a paksi atomerőmű hivatalos főkonzulens intézménye, sem a többi tudományos magyar háttérintézmény4 (például a Műegyetem).
  4. Az utóbbi években a paksi atomerőműben egyre inkább előtérbe kerültek a gazdasági és a mennyiségi mutatók. Ez pedig szükségképpen a biztonság rovására megy. Például nem volt szükségszelű a fűtőelemek mosása. A dekontaminált felületeket lehetett, sőt illett volna passziválni, vagyis a dekontamináló szer okozta sérülésektől mentesíteni. Mivel ez hosszadalmas eljárás, a gyorsabb megoldást, a lerakódások mosását választották. Mindez a gazdasági szemlélet túlsúlyára utal.

Baljós körülmények

A nukleáris tudományt és technikát ért jogos és jogtalan támadások, továbbá a szakma jövőjének tartós bizonytalansága oda vezettek, hogy határozott visszafejlődéssel lehet találkozni a legtöbb országban.5 A tendencia legbiztosabb jele a fiatalok érdeklődése, amely mérhetően csökken. Nincs itt helyünk arra, hogy a világhelyzetet részleteiben elemezzük, de néhány szót ejtünk a német helyzetről. Amióta a szocialista-zöld pártkoalíció van uralmon, megszabták, hogy az egyes német atomerőművek mennyi villamos energiát termelhetnek a legkésőbb 2022-ben esedékes leállításig még hátralevő idejükben. Ahhoz, hogy ez az üzemidő biztosítható legyen, az országban évente 200 új nukleáris szakemberre lenne szükség, viszont a német egyetemek évente mindössze 3-5-öt bocsátanak ki. Nyilvánvaló a hanyatlás, ami a szakmai kompetencia fokozatos elvesztésével jár. Ezen túlmenően a kormány leállította a nukleáris biztonsággal kapcsolatos kutató-fejlesztő tevékenységet. A Német Nukleáris Társaság becslése szerint a kompetencia 30%-a már visszahozhatatlanul elveszett.6 Nem kell jóstehetség annak kimondásához, hogy valamelyik német atomerőműben számítani lehet egy többé-kevésbé súlyos balesetre.

A magyar helyzet nem ennyire sötét. Itt a fiatal generáció érdeklődik a nukleáris technika iránt, amit meg lehet ítélni az ilyen szakokra jelentkező hallgatók számából. Könnyű kiszámítani, hogy akut szakemberhiány fog fellépni, amint komolyan elindul a paksi reaktorok élettartamának a meghosszabbítása. Ugyanakkor a politika egy évtizede nagyon veszélyes játékot űz az atomerőművel és a nukleáris szakmával. Minden kormány a saját embereit ülteti az erőmű élére, igazgatóságába és felügyelőbizottságába. A rendszerváltás óta a kormányváltásokat mindig követte egy vezetőségváltás, az 1996-2002 években kétszer is. Kezdetben ügyeltek arra, hogy a vezető szervekben mindig legyen olyan nukleáris szakember is, aki nem tagja a menedzsmentnek. 1998 óta már ez is megszűnt. A sok közgazdász, jogász és pártember között volt egy-két mérnök is, de ezek szakterülete messze esett a nukleáris szakmától. Kétségtelen, hogy közgazdászok, pénzügyesek és jogászok nélkül nem lehet irányítani az atomerőművet, de a nukleáris szakemberek is nélkülözhetetlenek, még a legfelsőbb vezetésben is. Mindegyik vezetőségváltást átszervezés követte, ami egyre jobban szétzilálta az erőmű dolgozóinak a morálját. Nem kellett jóstehetség annak kimondásához, hogy előbb-utóbb számítani lehetett egy többé-kevésbé súlyos balesetre vagy üzemzavarra.

A korábbi reaktorbalesetek (elsősorban Csernobil) tanulságai alapján alakult ki a biztonsági kultúra mint alapkövetelmény. Ez a fogalom az amerikai TMI-2 baleset, de főleg Csernobil óta kristályosodott ki. Mint a nukleáris biztonság területén mindennek, ennek is bonyolult kritériumrendszere és nagy irodalma van. A dolog lényegét mégis egy hétköznapi példával világítjuk meg: egy kulturált ember egymagában is úgy eszik és viselkedik, mintha az angol királynőnél lenne vendégségben. A biztonságnak ugyanígy a helyi viselkedési kultúra alapelemévé kell válnia. A bekövetkezett üzemzavar mutatja, hogy a tanulságok sem nálunk, sem a tisztítótartály német gyártóinál nem váltak belső meggyőződéssé. A biztonsági kultúra sérülékeny dolog, és magától nem jön létre. Ha viszont megvan, hanyatlásnak indul, amennyiben nem ápolják nagyon gondosan. A gyakori személycserék és átszervezések határozottan a hanyatlásnak kedveztek.

A mondottak értelmében nem véletlen a német-magyar "koprodukció": éppen egy német berendezés okozott súlyos üzemzavart éppen Pakson. Feltételezhetjük, hogy a német tervezők között már nem is volt olyan biztonságtechnikai szakember, aki a tartályt reaktorfizikai, hőtechnikai és áramlástani szempontból véleményezni tudta volna. Ha ez igaz, ez volt az oka annak, hogy a felsorolt szakterületek szakértőit nem kérdezték meg. Amit tehát szűklátókörűségnek ítéltünk az imént, talán a kompetencia hiányával magyarázandó: egyszerűen nem volt kit megkérdezni! Nekünk magyaroknak nincs befolyásunk a német kormány politikájára. Jó lenne azonban, ha a magyar kormány és a magyar energetikai ipar vezetői okulnának e baljós körülmények között történtekből. Örüljünk, hogy ezt a súlyos üzemzavart ilyen simán megúsztuk, de ne kövessük el újra ugyanazokat a hibákat!

________________________________

INES = International NuclearEvent Scale 
Fontos értéke a paksi Atomerőműben 12,3 MPa. 
Ezek a SPERT és B0RAX kísérletek. 
A KFKI Atomenergia Kutatóintézete 
Persze van néhány szerencsés kivétel: Franciaország, Japán, Kína, Korea. 
Ezt az egyes részterületekről visszavonult és nem pótolt szakemberek számában mérték.

 fizikaiszemle.hu/archivum/fsz0308/szatmary0308.