Jadrová elektráreň Bohunice A1
Jadrová elektráreň A1 v Jaslovských Bohuniciach je súčasťou komplexu Atómové elektrárne Bohunice. Jadrová elektráreň A1 v Jaslovských Bohuniciach, vzdialená približne 60 kilometrov severovýchodne od Bratislavy, hlavného mesta Slovenska, bola prvou jadrovou elektrárňou v bývalej Československej socialistickej republike (ČSSR). Jej výstavba sa začala v roku 1958 a trvala štrnásť rokov; do elektrickej siete bola definitívne pripojená 25. decembra 1972. V súčasnosti sú bloky A1 a V1 vyradené z prevádzky, zatiaľ čo blok V2 je stále v prevádzke.[1]
Charakteristika
[upraviť | upraviť zdroj]Reaktor A1 bol experimentálny reaktor československej konštrukcie typu KS-150 (HWGCR), chladený plynom (CO₂) a moderovaný ťažkou vodou. Dosahoval výkon 150 MWe (560 MWt), pracovný tlak 6,5 MPa a maximálnu teplotu 426 °C. Ako palivo používal prírodný kovový urán, dodávaný z jáchymovských baní. Palivový súbor pozostával z prútikov z prírodného kovového uránu, pokrytých zliatinou horčíka a berýlia. Tieto prútiky boli usporiadané do kruhov a kompletovali sa priamo v elektrárni, pričom sa dovážali len samotné prútiky.
V aktívnej zóne reaktora boli palivové súbory umiestnené v kesónových trubkách, ktoré oddeľovali palivo a chladivo od moderátora. Vďaka použitiu ťažkej vody nebolo potrebné palivo obohacovať, čo je podobné dnešným reaktorom typu CANDU. Pri spustení obsahoval reaktor 23 ton prírodného uránu a 54 kubických metrov ťažkej vody, ktorá slúžila ako moderátor. Konštrukcia reaktora umožňovala kontinuálnu výmenu paliva bez nutnosti odstavenia reaktora, čo bola ďalšia významná výhoda.
Výmena paliva
[upraviť | upraviť zdroj]V hornej časti je palivový súbor spojený so závesnou tyčou, ktorá je napojená na ďalšiu tyč s väčším priemerom. Tyče prechádzajú cez tieniacu a uzatváraciu zátku. Palivový súbor sa premiestni do dochladzovacej zóny, širšia tyč sa následne odpojí, pridá sa oporný C-krúžok a na zátku sa namontuje hríb pre uchytenie kliešťami zavážacieho stroja.
Zavážací stroj sa presunie nad tesniaci krúžok, pripojí sa a uchopí závesnú tyč, čím odomkne uzatváraciu zátku. Následne vtiahne komplet zátky spolu s vyhoreným palivovým súborom do hniezda. Stroj sa pootočí, aby nad tesniaci krúžok umiestnil hniezdo s čerstvým palivovým súborom, ktorý sa spustí do dochladzovacej zóny a uzamkne uzatváraciu zátku.
Keď sa zavážací stroj odpojí od tesniaceho krúžka, odvezie vyhorený palivový súbor do krátkodobého skladu. Nakoniec sa širšia tyč pripojí späť, a nový palivový súbor sa spustí do aktívnej zóny reaktora.
Havária elektrárne
[upraviť | upraviť zdroj]Havária s vystrelením palivového článku
[upraviť | upraviť zdroj]Dňa 5. januára 1976 bola v pláne výmena palivového článku v kanále H05, pričom „starý“ palivový článok bol presunutý do dochladzovacej zóny. Zavážací stroj s novou kazetou sa spojil s technologickým kanálom H05 a vyhorená kazeta bola vytiahnutá do stroja. Po kontrole tesnosti zátky sa zavážací stroj odpojil od reaktora a presunul nad sklad, kam odložil vyhorený palivový článok.
Medzitým sa na reaktore pripravoval presun nového palivového článku z dochladzovacej do aktívnej zóny. Po pripojení tyče bol palivový článok zdvihnutý, aby sa mohol odstrániť oporný C-krúžok, ktorý fixoval osadenie tyče. Po zdvihu sa uvoľnil záver kanála, celý palivový komplet bol vystrelený a z otvoreného technologického kanála začal unikať CO₂ do reaktorovej sály.
Trom pracovníkom transportnej technológie, ktorí manipulovali so strojom, sa podarilo opustiť reaktorovú sálu. Palivový komplet narazil na žeriavový most a spadol deformovaný na prekrytie reaktora. Oxid uhličitý, unikajúci z otvoru kanála kritickou rýchlosťou, sa pri expanzii ochladzoval. Zmenový inžinier vyhlásil poplach a vyzval pracovníkov v reaktorovni, aby priestor opustili.
V dôsledku nedokonalej evakuácie dvaja pracovníci, Libor Benda a Izidor Ferech, ktorí sa nachádzali na spodnom poschodí bloku, zomreli na otravu CO₂. Reaktor bol odstavený na šesť mesiacov, počas ktorých prebehla dekontaminácia reaktorovej sály a opravy na tesniacom krúžku. Elektráreň bola znovu uvedená do prevádzky v júni 1976.
Havária s deštrukciou palivového článku
[upraviť | upraviť zdroj]Dňa 22. februára 1977 sa začala plánovaná výmena vyhoreného palivového článku v technologickom kanáli C05. Výmena prebiehala počas prevádzky reaktora, keď bol elektrický výkon na úrovni 93 MW. Samotná výmena zavážacím strojom prebehla bez problémov.
Príčinou havárie bolo roztrhnutie vrecka so silikagélom (absorbátorom vlhkosti) pri príprave čerstvého palivového súboru. Silikagél, ktorý sa nachádzal na tieniacej zátke, prepadol chladiacim otvorom do vnútorného priestoru palivového súboru, pravdepodobne v množstve približne 100 gramov. Pracovníci si prítomnosť silikagélu všimli a pokúsili sa ho odstrániť, avšak úplné vyčistenie nebolo možné.
Po spustení palivového súboru z dochladzovacej do aktívnej zóny sa zrnká silikagélu usadili na dištančných mriežkach palivového súboru. To čiastočne zablokovalo prietok chladiaceho média, čím došlo k zvýšeniu teploty palivového súboru. V dôsledku vysokej teploty nastala deštrukcia palivového súboru, čo spôsobilo poškodenie kesónovej rúrky ťažkovodnej nádoby. Vznikla veľká netesnosť a ťažká voda začala prenikať do plynovej časti primárneho okruhu.
Obsluha reaktora okamžite reaktor odstavila a vykonala operácie na minimalizáciu následkov havárie. Vedúci zmeny postupoval podľa havarijného plánu. Monitorovanie radiačnej situácie ukázalo, že únik rádioaktívnych látok do okolia bol zanedbateľný. Dochladzovanie reaktora bolo bezpečne zabezpečené a riziko ďalšieho rozvoja havárie sa postupne minimalizovalo.
Táto nehoda bola na sedemstupňovej Medzinárodnej stupnici jadrových udalostí ohodnotená stupňom 4. V dôsledku havárie bola prevádzka jadrovej elektrárne A1 ukončená a začala sa jej likvidácia, ktorá je naplánovaná až do roku 2050.[2]
Likvidácia elektrárne
[upraviť | upraviť zdroj]Na začiatku prípravy projektu vyraďovania jadrovej elektrárne (JE) A1 sa v priestoroch jadrového zariadenia stále nachádzali významné zdroje ionizujúceho žiarenia, vrátane vyhoreného jadrového paliva, veľkého množstva kvapalných rádioaktívnych odpadov (RAO) z prevádzky, dekontaminačných činností a pevných RAO z demontážnych prác. Tieto odpady predstavovali riziko nielen pre životné prostredie, ale aj pre samotné činnosti vyraďovania JE A1, ktoré sa začali v roku 1999.[3]
Všetko jadrové palivo bolo na základe dohody odvezené do bývalého Sovietskeho zväzu.
Etapy vyraďovania JE A1:
- I. etapa (1999–2009) – Uvedenie JE A1 do radiačne bezpečného stavu.
- II. etapa (2009–2017) – Odstránenie environmentálnej záťaže z vonkajších objektov, vyraďovanie vonkajších objektov (aktívnych aj neaktívnych) a určených častí pomocných systémov hospodárstva médií, najmä systémov na D₂O a CO₂, v hlavnom výrobnom bloku.
- III. + IV. etapa (2017–2025) – Práce v hlavnom výrobnom bloku, vrátane primárneho okruhu a súvisiacich technologických častí, zariadení používaných pri príprave vyhoreného jadrového paliva na transport, parogenerátorov, turbokompresorov a ďalších technologických zariadení v objektoch A1.
- V. etapa (2025–2033) – Vyraďovanie zariadení v hlavnom výrobnom bloku, vrátane reaktora, systémov transportno-technologickej časti, primárneho okruhu a ostatných nepotrebných zariadení.