Láncreakció

Aszódi Attila információs blogja

A csernobili telephely elvesztette a külső villamosenergia-ellátását, milyen hatása lehet ennek?

2022. március 10. 09:52 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Az atomerőművek folyamatos villamosenergia-ellátása létfontosságú. Ez érvényes a leállított reaktorokra is, tekintettel arra, hogy a korábban besugárzott, kiégett üzemanyagban radioaktív anyagok vannak, amelyek bomlása hőt termel, ezt a hőt pedig folyamatosan el kell vezetni. Ha ezt nem tennénk meg, a kiégett üzemanyag – a hőteljesítményétől függő idő után, a hűtési feltételek függvényében – túlhevülhet, aminek hatására megsérülhet és belőle radioaktív anyag juthat ki a környezetbe.

A másik ok, ami miatt szükséges a folyamatos villamosenergia-ellátás, hogy alapvető követelmény a nukleáris létesítményen belüli folyamatok monitorozása, ez pedig csak akkor lehetséges, ha a mérőrendszereket és a mérések megjelenítését működtetni tudjuk.

Az üzemeltetők között, valamint az üzemeltetők és a hatóságok között is szükséges a kommunikációs csatornák fenntartása, ez is villamos energiát igényel.

Ezek a szempontok azok, amelyek miatt alapvető követelmény a létesítmények folyamatos villamosenergia-ellátása.

A csernobili telephelyről olyan jelentések érkeztek 2022. március 9-én, hogy megszakadt a külső villamos hálózathoz a kapcsolat, a létesítmények áramellátása csak az üzemzavari dízelgenerátorok segítségével lehetséges. Ezek az ukrán üzemeltető közlése szerint 2 napnyi dízel üzemanyag tartalékkal rendelkeznek. Egyes források azt vetítették előre, hogy 2 nap után emiatt nagy radioaktív kibocsátás lehetséges. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség ugyanakkor azt közölte, hogy nincs azonnali veszélyhelyzet, hónapok állnak rendelkezésre.

Hogy mire is számíthatunk valójában, azt azokból az információkból ítélhetjük meg, amelyeket Ukrajna a 2011-es fukusimai balesetet követő ún. stressz teszt során közzétett. Ebben a jelentésben az szerepel, hogy a csernobili kiégett üzemanyagot tartalmazó átmeneti tároló, az ún. ISF-1 berendezés mintegy 2 hónapot „bír ki” aktív hűtés nélkül – azaz addig biztosított az üzemanyag víz alatt tartása. Ez hihető adat.

  1. ábra: Az ISF-1 medencés átmeneti tároló csarnoka egy animációban (Forrás: EBRD YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=GYR3GmkRZV0)

Az ISF-1 berendezés egy hatalmas medence, ahol mintegy 21 000 darab, 7 méter hosszúságú RBMK reaktor kiégett üzemanyag kazettát tárolnak függőleges védőcsövekben, víz alatt. Egyes kazetták 30 éve pihennek, a „legfrissebb” kazetták 21 éve fejezték be az energiatermelés. Ez a több, mint két évtized nagyon hosszú lecsengési idő, egy-egy kazetta hőtermelése valószínűleg 50 W alatt lehet. A kazetták nagy darabszáma persze összességében nagy, MW-os nagyságrendű összes hőteljesítményt adhat, de a kazetták körül és fölöttük nagy mennyiségű víz található.

Amikor kiesik az áramellátás, először a dízelgenerátorok indulnak be, hogy a hűtést biztosítsák. A dízel üzemanyag kifogyása után – ha azt nem pótolják – a hűtőszivattyúk leállnak, ezt követően ez a hőteljesítmény elkezdi melegíteni a medence vizét. Több hét, amire olyan magas lesz a víz hőmérséklete, hogy a párolgás intenzívvé válik, még több idő, amire a forrás beindul, és az ukrán stressz teszt jelentés szerint kb. 2 hónap, amire olyan magas (300 °C) lehet a kazetták felületi hőmérséklete, hogy esetleges burkolatsérülést lehet feltételezni.

  1. ábra: Az ISF-1 medencés átmeneti tároló épülete kívülről (Forrás: EBRD YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=TdV0EpKICNQ)

Tehát van még idő azelőtt, hogy az áramellátás kiesése következtében jelentős radioaktív kibocsátás történne, és elméletileg több lehetősége is van az üzemeltetőnek beavatkozni (pl. létezik a telephelyen mozgatható mobil dízelgenerátor, vagy akár tűzoltóautókkal is lehet a vizet pótolni a medencében), ezen eszközök hozzáférhetősége azonban jelenleg nem ismert. Ettől még persze nagy baj, hogy a harcok érintik a létesítményt és a biztonságos villamosenergia-ellátást (önmagában az a legnagyobb baj, hogy Ukrajnában az orosz hadsereg háborút vív). Az előbb említett egyéb beavatkozási lehetőségeket is nyilván korlátozhatják a harci cselekmények.

Az áramellátás kiesése a nedves tároló mesterséges szellőztetését is lehetetlenné teszi, szintén komplikálva a helyzetet a létesítményben.

  1. ábra: Az ISF-1 medencés átmeneti tárolóban lévő kazetták megfogó fejei (Forrás: EBRD YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=TdV0EpKICNQ)

Az áramellátás kiesése azért is nagy gond, mert egyes mérések nem működnek, és az adatok nem állnak a nukleáris biztonsági hatóság rendelkezésére.

Az is nagyon aggályos, hogy az ukrán üzemeltetők az orosz csapatok fellépése miatt 15. napja nem tudják elhagyni a csernobili telephelyet, így azóta nem volt műszakváltás, 210 ember 15. napja bent van az erőműben.

Ahogy korábban már írtam, az orosz csapatok rendszeresen és módszeresen megsértik a nukleáris szakmai alapszabályait, ami rendkívül komoly aggodalmakra ad okot.

17 komment

Teendők jelentős radioaktív anyag kibocsátásával járó esemény során

2022. március 08. 16:51 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Az utóbbi napokban az orosz-ukrán konfliktus, a csernobili atomerőmű telephelyének orosz megszállása és a Zaporizzsjai Atomerőművet ért támadást követően sokan fordultak hozzám azzal a kérdéssel, hogy milyen hatással lehetne egy ukrajnai atomerőmű balesete Magyarországra, illetve mi lenne a teendő egy ilyen esetben. Ezt próbálom meg röviden összefoglalni jelen írásban.

Alapok

Ahogy arról korábban többször írtam, az atomerőműveket számos üzemzavarra, különböző belső és külső eredetű kezdeti eseményre méretezik. Ezeket az ún. méretezési üzemzavarokat le tudják kezelni az atomerőművi biztonsági rendszerek anélkül, hogy ennek nagy radioaktív kibocsátás lenne az eredménye. Ahogy azonban például a fukushimai baleset esetén láttuk, ha egy atomerőmű hűtővíz és üzemzavari villamosenergia-ellátás (működő biztonsági dízelgenerátorok és működő villamos hálózati kapcsolat) nélkül marad, akkor ennek lehet olyan eseménysor a következménye, aminek hatására a reaktor üzemanyaga megsérülhet, és sérülhetnek azok az ún. mérnöki gátak, amelyek a radioaktivitás benntartását szolgálják. Ilyenkor nagyobb mennyiségű radioaktív anyag juthat a környezetbe, aminek a káros hatásaitól csak speciális intézkedésekkel tudjuk megvédeni a lakosságot.

Fontos hangsúlyozni, hogy olyan típusú, azonnali kibocsátást okozó baleset, mint amit az 1986-os csernobili baleset kapcsán láttunk, nem tud bekövetkezni az Ukrajnában most működő vízhűtésű vízmoderálású reaktorokban.

A csernobili reaktorok grafitmoderálású vízhűtésű reaktorok voltak, amelyekben egy nagyon kedvezőtlen reaktorfizikai tulajdonság, az ún. pozitív üregtényező tette lehetővé a reaktor megszaladását (azaz teljesítményének hirtelen, óriási növekedését), felrobbanását, majd a reaktorban lévő több ezer tonna grafit 10 napig tartó tüze fokozta a radioaktív anyagok környezeti kibocsátását és a magas légkörbe feljutva a távolra való elterjedését.

Az Ukrajnában ma működő VVER reaktorokban nincsen meg ez a kedvezőtlen reaktorfizikai tulajdonság, és nincsen bennük grafit sem, ami hosszú ideig éghetne: ezeknek a reaktoroknak a moderátora víz.

Ebből az is következik, hogy a jelenleg Ukrajnában működő reaktorok – még oly kedvezőtlen – balesete sem okozhat a csernobilit megközelítő kibocsátást. Így tehát az sem elképzelhető, hogy a csernobili környezeti kibocsátás sokszorosa következzen be ezeknél a VVER reaktoroknál.

A másik fontos alapelv, hogy a környezetbe kikerülő radioaktivitás a környezetben történő terjedése során hígul, a koncentrációja csökken, és az idő előrehaladtával a radioaktív izotópok bomlanak is, így minél tovább terjed a kibocsátás, annál kevésbé veszélyes a környezetre. Ráadásul itt elsősorban nem is a földrajzi távolság a meghatározó, hiszen egy radioaktivitást tartalmazó légtömeg a meteorológiai viszonyok függvényében terjed a környezetben. Így egy adott terület szennyeződését a légáramlatok és a csapadékviszonyok fogják meghatározni, hiszen a radioaktivitást tartalmazó felhőből (amely valójában nem is felhő, csak a kibocsátott radioaktív szennyezés közkeletű elnevezése) annak függvényében fog a földekre, településekre radioaktív anyag kerülni, hogy a szennyezett légtömeg elhaladása során hullik-e ott csapadék, ami a levegőből kimosná ezt a szennyeződést.

Ezek következtében az atomerőművek baleseteiből származó kibocsátások tipikusan az erőmű 10-30 km-es körzetében okozhatnak akkora lakossági dózisokat, hogy lakosságvédelmi intézkedéseket legyen szükséges elrendelni.

Bár az 1986-os csernobili baleset utáni kommunikációs hiányosságok nagyon nagy bizalmatlanságot okoztak a magyar és az európai lakosságban, Magyarországon és (a csernobili atomerőmű közvetlen környezetében lévő területeket leszámítva) más országokban sem lett volna indokolt érdemi lakosságvédelmi intézkedéseket hozni. De hogy mik is lehetnek ezek a lakosságvédelmi intézkedések, arról egy kicsit később.

Hogyan van felkészülve Magyarország egy nukleáris baleset lekezelésére?

Noha a laikus közvélemény ezzel szerencsére nem igazán találkozik, Magyarország mind adminisztratív, mind végrehajtói oldalról komolyan felkészült egy esetleges nukleáris vagy radiológiai baleset lakosságot érintő hatásainak kezelésére. Nukleáris baleset alatt olyan, potenciálisan radioaktív anyag kibocsátásával járó eseményeket értünk, amelyek nukleáris létesítményt, atomreaktort vagy nukleáris üzemanyagot érintenek, míg a radiológiai balesetek más (orvosi, ipari, kutatási, stb. célú) sugárforrások alkalmazása esetén következhetnek be és okozhatnak esetleg többlet sugárterhelést.

A lakosság védelmét az ONER (Országos Nukleárisbalesetelhárítási Rendszer) biztosítja, különböző központi, ágazati, területi és helyi szervek segítségével. Ezek a szervek tipikusan a Katasztrófavédelem segítségével működnek, szükség lehet központi vagy ágazati Operatív Törzs felállítására, működhetnek az érintett területen területi vagy helyi védelmi bizottságok. Az ONER működőképességét rendszeres gyakorlatok segítségével tesztelik.

Amennyiben egy nukleáris vagy radiológiai balesetből olyan mennyiségű radioaktív anyag kerülne a környezetbe, ami a lakosság egészségét veszélyeztetheti, az ONER-ben részt vevő szervek lakosságvédelmi intézkedéseket rendelhetnek el. Ezek egy része ún. sürgős védelmi intézkedés, amelyek alkalmazására rövid idő, esetleg csak néhány óra / néhány nap áll rendelkezésre. Az ilyen intézkedések általában csak korlátozott területen, például egy atomerőmű néhány tíz kilométeres körzetében válhatnak szükségessé.

Az elzárkóztatás során az érintett lakosságot arra kérik, hogy maradjon otthonában, bezárt (esetleg tömített) nyílászárók mellett, ez jelentősen csökkentheti az elszenvedett sugárterhelést egy baleset korai fázisában. Bizonyos esetekben szükség lehet a lakosság kimenekítésére (azaz valamennyi időre történő evakuációjára) is.

1. ábra: Magyar tudományos expedíció felületi szennyezettség mérései a csernobili lezárt zónában 2005-ben (Fotó: MNT FINE)

Kell-e jódtablettát bevenni? Honnan szerezhetek?

A jód egyes izotópjai az atomerőművi baleseti kibocsátás esetén nagy hányadát adják a lakossági sugárterhelésnek a pajzsmirigybe épülésen keresztül, és ezzel növelik a pajzsmirigyrák kialakulásának kockázatát. Jellemzően a jódtabletta alkalmazása csak atomerőművi baleset esetén merül fel és akkor, ha a baleset működő reaktorban történt. (Ha például most lenne számottevő kibocsátás a csernobili atomerőműből, abban nem lenne radioaktív jód-131, mert az csak működő reaktorban keletkezik és 8 napos felezési idővel bomlik, így a csernobili reaktorok kiégett üzemanyagában egykoron megtalálható jód-131 mára már teljesen lebomlott.)

Fontos eszköz lehet a radioaktív jódkibocsátással járó radiológiai esemény közelében élő lakosság sugárártalmának csökkentésében az inaktív jódot tartalmazó jódtabletták kiosztása és bevétele. Ennek célja az, hogy még a radioaktív jóddal való találkozás, a radioaktív jód felvétele előtt feltöltse a pajzsmirigy jódraktárait stabil, nem sugárzó jóddal, így a baleset során a környezetbe kerülő radioaktív jód már nem tud beépülni a pajzsmirigybe.

Fontos tudni, hogy a jódtabletta csak egy rövid időablakban, néhány órával a radioaktív jód felvétele előtt vagy közvetlenül utána alkalmazva hatásos és csak ott indokolt, ahol a lakosság nagyobb mennyiségben találkozhat radioaktív jóddal. Ráadásul a lakosság egy kis részénél a nagyobb mennyiségű inaktív jód bevitele allergiás reakciókat válthat ki, illetve mellékhatásként kis eséllyel pajzsmirigy-problémákat is okozhat. Emiatt a stabil jód nagy adagját csak akkor célszerű bevenni és csak azoknak, amikor és akik számára a hatóságok azt elrendelik! Magyarországon ekkor történik a központi raktárakban tárolt jódtabletták kiosztása is.

Összefoglalva tehát a jódtabletta nem egy univerzális „sugárzás elleni szer”, hanem akkor indokolt az alkalmazása, ha nagy mennyiségű radioaktív jódot tartalmazó kibocsátás történik és akkor is csak ott alkalmazandó, ahol az alkalmazásával járó előnyök meghaladják az azokkal járó kockázatokat.

Milyen további védelmi intézkedések alkalmazhatóak nagy mennyiségű radioaktív anyag környezetbe kerülése esetén?

Léteznek hosszabb távon alkalmazott védelmi intézkedések, melyek megvalósítása több időt vesz igénybe, illetve amelyek hosszabb távon is fenntarthatóak. Ilyen például a bizonyos szennyezettségi szint fölötti szennyezettségű takarmány felhasználásának tiltása, vagy a szennyezett területről származó élelmiszerek fogyasztásának korlátozása.

Honnan lehet tudni, mit kell tenni ilyen helyzetben?

Nagyon fontos, hogy megbízható hírforrásokból tájékozódjunk! Hazánkban érdemes ilyen esetben az országos sugárzású TV-csatornákat figyelni, ahol például a Katasztrófavédelem a hírsávban rövid időn belül – akár percek alatt – tudja megjelentetni a tudnivalókat. A hiteles információk ilyenkor a hatóságok, akik a megfelelő mérésekkel és a megfelelő ismeretekkel rendelkeznek ahhoz, hogy a szükséges intézkedéseket elrendeljék.

Vegyek-e sugárzásmérőt?

Az a személyes véleményem, hogy saját sugárzásmérőre egy laikusnak kevéssé lehet szüksége. Nem csak az a kérdés, hogy meg tudom-e mérni valahol a sugárzást, hanem az lesz a következő, hogy értem-e, mit mértem és mire tudom használni az adatokat. Ebből a szempontból is sokkal jobb, ha a nagy pontosságú, a hatóságok által működtetett sugárzásmérő rendszer adatait követjük, és figyeljük a hatóságok, szakemberek instrukcióit.

Itt lehet a magyar sugárzásmérő hálózat online adatait elérni:

https://www.katasztrofavedelem.hu/modules/hattersugarzas/aktualis_adatsor

https://www.met.hu/levegokornyezet/gammadozis_teljesitmeny/magyar/

Természetesen, ha valakit megnyugtat, hogy saját sugárzásmérő detektorral rendelkezik, akkor azt erről nem beszélném le, csak arra ösztönözném, hogy akkor tanulja is meg, hogy hogyan kell a méréseket elvégezni és hogyan kell az eredményeket értelmezni.

Fontos azt is tudni, hogy a háttérsugárzás térben és időben széles tartományban változik. Magyarországon a természetben a háttérsugárzás tipikus értéke kb. 100 nSv/h (100 nanosievert-per-óra), de egyes helyeken tartósan csak 60 nSv/h, míg más helyeken 150-200 nSv/h értékeket mérhetünk. Ez teljesen normális, és a 200 nSv/h ugyanúgy nem káros az egészségre, mint a 100 nSv/h.

Azt is tudni kell, hogy számos körülmény, pl. a csapadék befolyásolja ezt az értéket: amikor az eső számottevő mennyiségű port mos ki a levegőből, a porhoz kötődő radon és más természetes radioaktív anyagok kimosásra kerülnek a levegőből, a szabadban lévő detektoron megjelennek, így bizonyos esetekben az eső érkezése során 20-50%-os időleges növekedés tapasztalható a környezeti dózisteljesítmény mérő műszerek adataiban. Hangsúlyozom, hogy ezek az ún. esőcsúcsok teljesen természetesek és nem jelentenek veszélyt az emberre. (Így működik a természet évezredek óta, még akkor is, ha átlagemberként napi szinten nem szoktuk nyomon követni.)

1. ábra: Példa az esőcsúcsra

A fenti ábrán három budapesti illetve környékbeli háttérsugárzásmérő-állomás adatai láthatóak. Az adatokon tökéletesen megfigyelhető a február 22-i éjjeli csapadék (3-5 mm eső) hatása. Azt is vegyük észre, hogy a városon belüli (SOTE, IX. kerület) mérőállomás alap értéke eleve 15-20%-kal magasabb, mint a másik kettőé. Adatok forrása: EURDEP, https://remap.jrc.ec.europa.eu/Advanced.aspx - ez az EU által üzemeltetett megjelenítőrendszer, ahol számos ország adatai online elérhetőek, így néhány ukrán mérés is. 

 

15 komment

Military attacks on nuclear power plants

2022. március 04. 16:41 - Prof. Dr. Aszódi Attila

To attack a nuclear power plant, or even the threatening nuclear facilities, is against the UN Charter. Unfortunately, it is not unprecedented in history, but few such events have been witnessed.

In 1991, at the time of the break-up of Yugoslavia, after Slovenia had declared its withdrawal from Yugoslavia, fighter jets from the Yugoslavian central army flew - threateningly - at low altitude over the Krsko nuclear power plant in Slovenia, after which the operators decided to reduce the power output of the single-unit nuclear power plant and later, as the fighting intensified, to shut it down. Fortunately, the plant was not directly attacked.

The nuclear power plant under construction in Bushehr, Iran, was bombed several times during the 1980-1988 Iraqi-Iran war, and the containment building under construction was hit. There was no nuclear emergency there because the plant did not have nuclear material at the time, but the containment building was seriously damaged.

In 1982, French anti-nuclear environmental activists fired anti-tank shells at the containment building of the Superphenix reactor, also under construction. The building survived the terrorist attack without serious damage.

The thick concrete structures and robust design of nuclear power plants provide a degree of protection against external attack, but these civilian facilities are typically not designed for military attack and could be seriously damaged by a large-scale targeted attack. Some reactors (especially the Generation 3 reactors) are designed to withstand airplane crash impact, which also provides a serious protection against other types of projectiles.

In 1988, the Sandia National Laboratory in the US conducted an experiment in which an F4 Phantom fighter jet was crashed into a concrete wall segment corresponding to a nuclear power plant containment building wall. They investigated the behaviour of the flying body and the wall during the impact. This experiment provided important data for several subsequent numerical simulation studies.

Image source, more details here: https://interestingengineering.com/crashed-jet-nuclear-reactor-test

Footage from 4 March 2022, according to information published in the international press and confirmed by several official sources, including the International Atomic Energy Agency, shows advancing Russian troops occupying the Zaporizhzhia Nuclear Power Plant site in Ukraine, during which a training building was hit and burned for hours.

The attack is a serious violation of international conventions and of all the principles that we in the nuclear profession stand for.

In 2009, the UN International Atomic Energy Agency's General Assembly reaffirmed a resolution stating that „any armed attack on and threat against nuclear facilities devoted to peaceful purposes constitutes a violation of the principles of the United Nations Charter, international law and the Statute of the Agency”.

The attack is particularly painful because Russia has been a respected member of the international nuclear community in recent years. Russian experts and Russian companies are involved in many international nuclear organisations, and they are involved in many international projects, including the preparation and implementation of nuclear power plant construction in Europe, Asia and Africa. The nuclear power plants in Ukraine were built in Soviet times, but on the basis of Russian designs and under the supervision of Russian specialists.

In the Zaporizhzhia nuclear power plant in Ukraine, at dawn today, Russian troops actually fired on a training buildings of Russian-built nuclear power plant units. That, for all its tragedy, makes this current situation even more absurd.

A few days ago, I said to my colleagues that every day that Russia spends in this war, is pushing itself back a decade in the history of advanced civilisations. According to my model, this way, on the 8th day of the war, it could be somewhere in the 1940s or 50s. Shocking, disturbing and unimaginable.

What I really do not understand is how Russia plans to carry out nuclear power projects in any country in the future if it does not respect fundamental international conventions at the moment. What is the master plan, how do you think the population of any country will accept a Russian-built nuclear power project in the future?

And what was the master plan, how will we be able to physically protect nuclear facilities if a nuclear superpower like Russia does not respect the basic principles of nuclear safety and security?

We are speeding backwards in time - my point is that every day spent in this war is about a decade back in history. On the 8th day of the war we are somewhere in the 1940s or 50s. You can smell the naphthalene. It's upsetting.

Let's stop the shooting and the bloodshed and start thinking with a clear head!

All parties involved need to think!

 

According to the information provided by the Director General of the International Atomic Energy Agency on 4 March 2022, the operational status of Unit 6 of the Zaporizhzhia Nuclear Power Plant in Ukraine is as follows. The radiation situation around the units is normal and there is no damage to the technological systems.

The condition of the units is normal:

  • Unit 1: shut down for planned preventive maintenance
  • Unit 2: in safe shutdown condition
  • Unit 3: in safe shutdown condition
  • Unit 4: operating at 60% capacity
  • Unit 5: being held “in reserve” in low power mode
  • Unit 6: being held “in reserve” in low power mode

It can be seen that whereas in the previous days 3 units were operating on the site, now only one unit has been left in operation, obviously to maintain essential power and steam generation functions on-site. The steps taken by the operators so far are logical.

1 komment

Katonai támadások atomerőművek ellen

2022. március 04. 14:39 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Atomerőművet megtámadni vagy csak fenyegetni ilyen támadással, az ENSZ alapokmányába ütközik. Sajnos nem példa nélkül álló a történelemben, de azért kevés ilyen eseménynek voltunk eddig tanúi.

1991-ben, Jugoszlávia szétesésekor, miután Szlovénia deklarálta, hogy kilép Jugoszláviából, a központi hadsereg vadászgépei – fenyegetőleg – alacsony magasságban átrepültek a szlovén Krsko atomerőmű fölött, amelyet követően az üzemeltetők az egyblokkos atomerőmű leterhelése, majd később, a harcok erősödésekor az erőmű leállítása mellett döntöttek. Szerencsére az erőművet közvetlen támadás nem érte.

Az iráni Busherben épülő atomerőművet többször bombázták az 1980-1988 közötti iraki-iráni háborúban, az építés alatt álló konténment épületet is találat érte. Ott nukleáris veszélyhelyzet nem állt fenn, mert az erőműben akkor hasadóanyag még nem volt.

Francia antinukleáris környezetvédő aktivisták 1982-ben a szintén építési fázisban lévő Superphenix reaktor védőépületére lőttek ki páncéltörő gránátokat. A terrorcselekményt az épület komolyabb károsodás nélkül vészelte át.

Az atomerőművek vastag beton szerkezetei, robusztus kialakítása ad bizonyos fokú védelmet a külső támadásokkal szemben, de ezek a polgári létesítmények tipikusan nincsenek méretezve katonai támadásokra, és komoly károsodásokat okozhat bennük egy nagy erejű célzott támadás. Egyes reaktorokat (különösen a 3. generációsokat) méretezik repülőgép rázuhanására, ami szintén ad egy komoly védelmet más típusú becsapódó tárgyak, lövedékek ellen is.

Officials Crashed a Jet into Nuclear Reactor Facility to Test its Walls

1988-ban az amerikai Sandia National Laboratory végrehajtott egy kísérletet, amiben egy F4 Phantom vadászrepülőgépet ütköztettek egy atomerőmű védeőépületének megfelelő betonfal szegmenhez. Azt vizsgálták, hogyan viselkedik az ütközés során a repülő test és a fal. Számos, későbbi numerikus szimulációs vizsgálathoz adott fontos adatokat ez a kísérlet.
Kép forrása, további részletek pl. itt: https://interestingengineering.com/crashed-jet-nuclear-reactor-test

A 2022. március 4-i felvételek, a nemzetközi sajtóban megjelenő, több hivatalos forrás – többek között a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség – által megerősített információk szerint az előrenyomuló orosz csapatok elfoglalták az ukrajnai Zaporizzsjai Atomerőmű telephelyét, és ennek során egy oktatási épület több találatot is kapott, majd órákon keresztül égett.

A támadás súlyosan sérti a nemzetközi egyezményeket és minden olyan alapelvet, amelyet a nukleáris szakmában vallunk.

Az ENSZ Nemzetközi Atomenergia Ügynökség közgyűlése 2009-ben elfogadott egy határozatot, ami kimondja: a békés célokat szolgáló nukleáris létesítmények elleni fegyveres támadás és fenyegetés az Egyesült Nemzetek Alapokmánya, a nemzetközi jog és a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség Alapokmánya elveinek megsértését jelenti.

A támadás azért is különösen fájdalmas, mert Oroszország az elmúlt években a nemzetközi nukleáris szakma elismert tagja volt. Rengeteg nemzetközi nukleáris szervezetben vesznek részt orosz szakemberek, orosz cégek, számos nemzetközi projektben működnek közre, készítenek elő és valósítanak meg többek között atomerőmű építéseket is Európában, Ázsiában és Afrikában. Az ukrajnai atomerőműveket – ugyan a szovjet időkben – de orosz tervek alapján, orosz szakemberek irányítása mellett építették.

Az ukrajnai Zaporizzsjai Atomerőműben ma hajnalban az orosz csapatok valójában orosz építésű atomerőművi blokkok kiszolgáló épületeire lőttek. Ez teszi – minden tragédiája mellett – még abszurdabbá ezt a jelenlegi helyzetet.

Néhány napja azt mondtam a kollégáimnak, hogy Oroszország minden egyes nappal, amit ezzel a háborúval tölt, egy-egy évtizeddel löki vissza magát a fejlett civilizációk történelmében. A modellem szerint így, a háború 8. napján valahol az 1940-es, 50-es években járhat. Megdöbbentő, felzaklató és felfoghatatlan.

Azt végképp nem értem, hogy Oroszország hogyan akar a jövőben bármely országban atomerőművi projekteket megvalósítani, ha jelenleg alapvető nemzetközi egyezményeket nem tart tiszteletben? Mi a mesterterv, hogyan gondolják, hogy bármely ország lakossága el fog majd a jövőben fogadni egy orosz építésű atomerőmű projektet?

És mi volt a mesterterv, hogyan fogjuk tudni fizikailag megvédeni a nukleáris létesítményeket, ha egy olyan nukleáris nagyhatalom, mint Oroszország nem tartja tiszteletben az atomerőművek védelmének és biztonságának alapelveit?

Száguldunk visszafelé az időben. Álláspontom szerint minden háborúban töltött nappal körülbelül egy évtizedet. A háború 8. napján valahol az 1940-es, 50-es években járunk. Érezni a naftalin szagot. Felkavaró.

Legyen már vége a lövöldözésnek és a vérontásnak, hogy végre tiszta fejjel lehessen gondolkodni!

Minden érintett félre ráférne a gondolkodás!

A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség főigazgatójának 2022. március 4-i tájékoztatása szerint az ukrán Zaporizzsjai Atomerőmű 6 blokkjának üzemi állapota a következő. A blokkok körüli sugárzási helyzet normális, a technológiai rendszerben sérülés nem történt.

A blokkok állapota rendre:

  1. blokk: tervszerű megelőző karbantartásra korábban leállítva
  2. blokk: biztonságos leállított állapotban
  3. blokk: biztonságos leállított állapotban
  4. blokk: 60%-os teljesítményen üzemel
  5. blokk: minimálisan ellenőrizhető teljesítményen van, tartalékként
  6. blokk: minimálisan ellenőrizhető teljesítményen van, tartalékként

Látható, hogy míg a korábbi napokban a telephelyen 3 blokk működött, mostanra egyetlen blokkot hagytak csak üzemben, nyilván az alapvető áramellátási és gőztermelési funkciók fenntartása érdekében. Az üzemeltetők eddigi lépései logikusak.

103 komment

Újra működik néhány környezeti sugárzásmérő állomás Csernobilban

2022. március 01. 12:34 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Néhány, a csernobili atomerőmű telephelyén lévő környezeti sugárzásmérő állomás újra működni látszik, az adataik elérhetőek ezen a weblapon. A 2022. február 25. hajnal és a 2022. február 28. késő délután közötti közel négy napos időszak adatai hiányoznak, de tegnap (hétfő) délután óta vannak újra adatok egyes mérési pontokban.

A weblapon kijelzett adatokból az állapítható meg, hogy a környezeti sugárzási szint a mérési pontokban visszatért a korábbi szintre. Jól látható egyes detektoroknál egy jelentős növekedés február 24. este vagy 25. hajnalban, egyes mérőhelyeken duplájára, más – a csernobili blokkoktól távolabbi mérőpontokban – alacsonyabb bázisról ugyan, de 4-7-szeres értékre ugrott az értéke, mielőtt – az orosz csapatok bevonulását követően – megszűntek a mérések. Annak okát továbbra sem ismerjük, hogy miért ugrottak meg az értékek, és azt sem, hogy mi okozta a mérések kiesését. Az ukrán nukleáris biztonsági hatóság korábban azt közölte, hogy az orosz harci járművek mozgása keverte fel a radioaktivitást is tartalmazó port, ez okozhatta a megnövekedett értékeket (erről szóló korábbi bejegyzésemet lásd itt).

Gamma dózisteljesítmény a csernobili blokkok előterében
(Forrás: https://www.saveecobot.com/en/radiation-maps)

Jelenleg a mérőrendszer által jelzett értékek a korábbi hetekben megszokott értékek körül vannak.

A számok értelmezéséhez érdemes megjegyezni, hogy a mérőrendszer nSv/h (nanosievert-per-óra, ejtsd nanoszívert-per-óra) egységben jelzi ki a környezetben mérhető dózisteljesítményt. Magyarországon a környezetben megszokott háttérsugárzás 100 nSv/h dózisteljesítmény körüli értéket mutat, itt a csernobili atomerőmű körül látunk 100 nSv/h-tól 5700 nSv/h-ig széles skálán különböző értékeket. Az 5700 nSv/h a normál környezetben szokatlanul magas érték, de sajnos Csernobilban nem szokatlan: az erősen szennyezett területeken ilyen értéket gyakran lehet mérni, így a blokkot előtti területen ez nem kirívó érték. (Megjegyzem, ez a nagy, 5700 nSv/h érték nem sokkal nagyobb annál a 2500-3500 nSv/h értéknél, amekkora dózisteljesítményt lehet mérni egy normál utasszállító repülőgépen, utazómagasságon történő repülés során.)


Gamma dózisteljesítmény a csernobili blokkoktól észak-nyugatra
(Forrás: https://www.saveecobot.com/en/radiation-maps)

1 komment

Orosz katonai erők Csernobilban - lehetséges hatások / Update: megnövekedett sugárzási szint a zónában

2022. február 25. 08:46 - Prof. Dr. Aszódi Attila

A hírek szerint 2022. február 24-én, csütörtökön orosz csapatok foglalták el a csernobili atomerőművet. A csernobili telephely Kijevtől 80 km-re északra található, a fehérorosz-ukrán határ közvetlen közelében. A csernobili 4. reaktorban 1986-ban bekövetkezett balesetet követően a többi reaktor ugyan tovább működött, de 1991-ben a 2. blokkot, 1996-ban az 1. blokkot, 2000-ben pedig a 3. blokkot véglegesen leállították, így a telephelyen nincsen működő atomerőművi blokk.

A csernobili atomerőmű vezénylőtermében (Fotó: Aszódi Attila)

A csernobili 4. reaktor fölé beton szarkofágot építettek 1986-ban. Nemzetközi összefogásban egy második szarkofágot is létesítettek, ez 2019-ben kezdte meg a működését. Ez a dupla szarkofág rendszer kellő védelmet nyújt a környezeti hatásokkal szemben, nincsen azonban katonai csapásra méretezve. Azzal, hogy orosz csapatok foglalták el a csernobili létesítményeket, kényszerűen átvették az ezek fizikai biztonságáért viselt felelősséget is. Ezt tehették akár azért is, hogy megakadályozzanak esetleges, a létesítmény elleni szimbolikus támadásokat, de ennek más oka is lehet. A motivációt ma nem tudhatjuk.

Mi jelenthet nukleáris tekintetben veszélyt a csernobili telephelyen?

A csernobili 1-3. reaktorok kiégett üzemanyagát egy központi nedves tárolóba helyezték el az erőmű telephelyén. Ukrajna nemzetközi segítséggel épített egy száraz tárolót a csernobili 1-3. blokkból származó kiégett üzemanyag átmeneti tárolására, ennek működési engedélyét az ukrán hatóságok 2021 májusában adták ki, feltöltését megkezdték. A száraz tároló egy robusztus beton szerkezet, amiben konténereken belül helyezik el a kiégett kazettákat, ezek jól védettek a fizikai behatásokkal szemben.

A csernobili lezárt zónában egy másik száraz tárolót is építettek, amellyel Ukrajna célja az, hogy itt helyezze el a többi atomerőműve kiégett üzemanyagát. Ennek a létesítménynek a próbaüzeme éppen 2022 januárjában kezdődött meg, és 2022 áprilisára tervezték az első kiégett üzemanyag szállítmányok fogadását.

Ha a kiégett üzemanyagot tároló létesítményeket támadás érné, az eredményezhetne radioaktív kibocsátást, ennek érdemi hatása azonban nagy valószínűséggel a 30 km-es lezárt zónában maradna. A kiégett üzemanyagok több évtizede pihentető medencékben vannak, hőmérsékletük alacsony, radioaktivitásuk egy jelentős része már lebomlott.

Mi történhet, ha támadás éri a sérült 4. blokkot?

Ez nyilván nagyban függ attól, hogy milyen csapás érné a létesítményt. Egy ilyen eseménynek – vagy az azzal való fenyegetésnek – inkább lenne szimbolikus jelentősége, hiszen a világ minden pontján ismerik Csernobil nevét, ennek említése mindenhol félelmet kelt.

Kisebb tüzérségi támadást akár kibocsátás nélkül is átvészelhet a csernobili 4. blokk. Nagyobb tüzérségi támadásnak lokális hatású kibocsátás lehetne az eredménye, de olyan nagyságú kibocsátás, mint az 1986-os baleset során bekövetkezett, nem elképzelhető. A csernobili 4. blokk 1986 óta nem működik, az elmúlt 36 évben a romok alatt lévő radioaktivitás a radioaktív bomlás következtében jelentősen lecsökkent, és a hőmérséklet is alacsony az épületen belül, így nagy, messzire eljutni képes kibocsátással nem kell számolni.


A csernobili 4. blokk fölé emelt új szarkofág (fotó: Csernobil NPP)

Milyen nukleáris létesítmények vannak még Ukrajnában?

Ukrajna villamosenergia-ellátásában meghatározó szerepet játszik az atomenergia: a termelés felét adja az a 15 atomerőművi blokk, ami négy telephelyen működik az országban (Zaporozsnye, Rovnó, Khmelnyitskij és Dél-Ukrán Atomerőmű). A 15, orosz építésű blokkból 2 blokk VVER-440, 13 pedig VVER-1000 típusú. Az atomerőműveket üzemeltető ukrán vállalat közlése szerint jelenleg is biztonságosan üzemelnek és fel vannak arra készülve, hogy leállítsák a blokkokat, ha támadás érné ezeket a létesítményeket. A reaktorok beton hermetikus védőépületekben vannak elhelyezve, ami bizonyos fokú védelmet jelent egy esetleges támadás vagy repülőgép rázuhanás ellen, ugyanakkor egyértelmű, hogy ezek a polgári létesítmények – mint ahogy más polgári létesítmények (lakóépületek, intézmények, hidak, vegyi üzemek stb.) – nincsenek katonai támadásra méretezve.

Azt is ki kell hangsúlyozni, hogy az ENSZ Nemzetközi Atomenergia Ügynökség közgyűlése 2009-ben elfogadott egy határozatot, ami kimondja:

a békés célokat szolgáló nukleáris létesítmények elleni fegyveres támadás és fenyegetés az Egyesült Nemzetek Alapokmánya, a nemzetközi jog és a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség Alapokmánya elveinek megsértését jelenti

A nemzetközi szankciók meghatározása során a döntéshozók minden bizonnyal ezt is figyelembe fogják venni.

Az ukrán nukleáris létesítmények körüli események mindenképpen további figyelmet érdemelnek.

 

Update 1:
A fenti írás közzététele után jelentek meg friss hírek, melyek szerint egyes, a csernobili erőmű körüli sugárzásmérő állomások megnövekedett dózisszintet jeleznek.

Az ukrán nukleáris biztonsági hatóság 2022. február 25., péntek 9 órakor kiadott közleménye szerint a megnövekedett sugárzási szint valószínűleg azzal függ össze, hogy a lezárt zónába behatolt harci járművek felkeverték a port a telephelyen. Ez egy hihető magyarázat, mert csak néhány detektor mutat megemelkedett dózisteljesítményt. A mi korábbi csernobili méréseink is azt mutatták, hogy a telephely számos területén a talaj felső 10 cm-es rétegében jelentős mennyiségű radioaktív anyag van megkötve. Ha a harckocsik felkeverték a port, akkor ez okozhatja a megnövekedett sugárzási szintet.

 

Update 2 (2022.02.25.17:05 CET):

A fenti Udpade 1-ben hivatkozott sugárzásmérő állomások adatait mutató weboldal nem mutat változást az adatokban péntek reggel óta. Az egyes pontokra kattintva megjelenik egy idődiagram, amiben az utolsó adatok 2022. február 24. csütörtök estiek. Akár az is elképzelhető, hogy a harcok kapcsán egyszerűen kiesett a detektorok áramellátása,  vagy éppen az adatfeldolgozó szerver áramellátása megszűnt (lekapcsolták), ami olyan villamos tranziens okozott, hogy ugrásszerű változást hozott létre az adatokban (nem a valós mérés, hanem csak egy villamos tranziens). Más, online adatokat megjelenítő ukrán oldalak sem elérhetőek jelenleg, így jelenleg nem ítélhető meg, mi történt pontosan.

9 komment

A paksi telephelyvizsgálat eredményei - Magyar Tudomány 2021/07 cikkek

2021. augusztus 02. 14:54 - Prof. Dr. Aszódi Attila

A Magyar Tudományos Akadémia hivatalos periodikája, a Magyar Tudomány a napokban közölte a 2017 májusában szervezett MTA konferencián elhangzott előadások alapján készített cikkeink gyűjteményét a paksi atomerőművi telephely alkalmasságának vizsgálata tárgyában.

matud202107_po-heading-id_pmo-ndhygegxxv7ttm3cma_i3.jpg

  1. ábra: Historikus és recens szeizmicitás Magyarországon. Forrás: Tóth L. et al., 2021

 

Az érdeklődők a kiadványt itt érhetik el:

https://mersz.hu/dokumentum/matud202107__1

ahol az egyes cikkek linkjei is megtalálhatók, de itt alább is felsorolom őket.


2021/07

Tematikus összeállítás • A Paks II. atomerőmű telephelyvizsgálatának tudományos eredményei • Scientific Results of the Site Investigation of the Paks II Nuclear Power Plant

Vendégszerkesztők: Aszódi Attila, Ádám József

 

Aszódi Attila, Ádám József

BEVEZETŐ

 

Aszódi Attila, Babcsány Boglárka

A TELEPHELYVIZSGÁLAT A NUKLEÁRIS BIZTONSÁG SZOLGÁLATÁBAN

 

Horváth Ferenc, Tóth Tamás, Koroknai Balázs, Wórum Géza, Földvári Koppány

A TELEPHELY KÖRNYEZETÉNEK GEOFIZIKAI ÉS TEKTONIKAI JELLEMZÉSE

 

Tóth László, Győri Erzsébet, Mónus Péter, Gribovszki Katalin, Kiszely Márta, Trosits Dalma, Grenerczy Gyula

A PAKSI TELEPHELY SZEIZMICITÁSA ÉS FÖLDRENGÉS-VESZÉLYEZTETETTSÉGE

 

Mező Gyula

HIDROGEOLÓGIAI KUTATÁSOK A PAKS II. ATOMERŐMŰ TELEPHELYVIZSGÁLATI PROGRAMJÁBAN

 

Katona Tamás János

KIHÍVÁSOK ÉS VÁLASZOK: A KÜLSŐ VESZÉLYEK KEZELÉSE A KORSZERŰ NUKLEÁRIS TERVEZÉSI GYAKORLATBAN

 

Szólj hozzá!

A csernobili újrakritikusság kérdése – nem jó, de nem is tragikus

2021. május 13. 13:23 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Az eredetileg a Science magazinból származó hír alapján több magyar sajtótermék is megírta (pl. az Index, a Telex, a HVG.hu és a Raketa.hu is), hogy „maghasadásra utaló jeleket” tapasztaltak a 35 éve balesetet szenvedett csernobili 4. reaktor romjai alatt. A téma elég "nagyot ment" a sajtóban, nézzünk kicsit utána, miről is van szó. Röviden: a hír és a megnövekedett kockázat igaz, csak egy kicsit másként és nem egy friss esemény által.

Az 1986-os csernobili katasztrófa egy ún. kritikussági baleset volt, amelyben a reaktorban zajló maghasadásos láncreakció megszaladt, rövid időre a névleges teljesítmény százszorosa volt mérhető, és az emiatt felszabaduló hő hatására gőzrobbanás, majd gázrobbanás történt és kigyulladt, majd közel két hétig égett a reaktor moderátoraként szolgáló grafit. Ezek a folyamatok rengeteg hőt termeltek, valamint a reaktor geometriájának súlyos sérüléséhez vezettek, így a reaktorban lévő közel 200 tonna urán alapú üzemanyag megolvadt. Ez a sűrű urán-oxid olvadék, benne rengeteg más radioaktív izotóppal magába olvasztotta a reaktor szerkezeti anyagainak egy részét, megolvasztotta nem csak a reaktor körüli anyagokat, de sok helyen a körülötte lévő betont is. Ebbe az olvadékba belekeveredtek azok az anyagok is, amelyeket a balesetet követően helikopterekről szórtak a sérült, a környezet felé kinyílt reaktorba.

Ezt a sok különböző anyag olvadt keverékét kóriumnak (corium) is hívjuk az angol „core” (reaktorzóna) szóra, az olvadt zónatartalomra utalva. Ez a zónaolvadék és a környezetéből származó anyagok olvadt keveréke Csernobilban úgy viselkedett, mint az olvadt láva: amivel érintkezésbe került, azt magába olvasztotta (a beton egy részét is) és lassan de biztosan haladt arra, amerre éppen áramlani tudott. 1986-ban ez a csernobili kórium több emeletet haladt lefelé a reaktorzóna alatti terekben. A lenti fényképet a csernobii atomerőműben készítettem egy makettről, ahol jól lehet látni azt a zavart geometriát, ami a robbanások és az azt követő folyamatok következtében kialakult. A dolog veszélyessége technikai értelemben nem csak abban áll, hogy ez az anyag erősen radioaktív, hanem abból is származik, hogy az anyag pontos összetétele és a pontos geometriája nem ismert, így rá vonatkozóan csak közelítő számításokat lehet végezni, a pontos állapotát, reaktorfizikai tulajdonságait nem ismerjük.

 

cserno_damaged.jpg

A csernobiliban létrejött sérül geometria makettja (Fotó: Aszódi Attila, 2005)

Ez a lávaszerű, hasadóanyagot (uránt és plutóniumot), valamint hasadási termékeket is tartalmazó anyag különböző helyiségekben szilárdult meg és ott töltötte az elmúlt 35 évet. Az idő több dolgot is megváltoztatott, az elmúlt több, mint három évtized alatt sok dolog történt:

1) Az olvadékban lévő hasadási termékek radioaktív bomlásuk következtében veszítettek aktivitásukból, tehát ez az anyag ma kevésbé radioaktív, mint volt 1986-ban, de még most is elég aktív ahhoz, hogy a legveszélyesebb helyeket a csernobili szarkofágon belül ember ne tudja megközelíteni.

2) Az 1986-ban sebtében felépített szarkofág nem készült, nem készülhetett hermetikusan zártra. Abba az esővíz folyamatosan befolyt, így azokat a tereket is rendszeresen víz érte, amelyek a reaktorépület alján helyezkednek el. Egyes becslések szerint akár 3000 m3 víz is befolyhatott a szarkofágba. A megszilárdult kórium körül is lehetett víz hosszú időn keresztül. Ukrán források egy 2021. április 27-i konferencia keretében most beszámoltak arról, hogy 1990-ben egy nagy esőzés után egyes, a sérült reaktor köré telepített neutrondetektorok jelentős neutronszám-növekedést jeleztek, ami arra utal, hogy a befolyt esővíz moderátorként segíthette bizonyos helyeken esetleg önfenntartó láncreakció beindulását. Az, hogy ez a rendszer akkor reaktorként működött volna, nem állítják teljes bizonyossággal. Az is lehet, hogy a kritikussághoz közeli ún. szubkritikus rendszer működésének jeleit detektálták. Erről ír például az amerikai Energetikai Minisztérium weblapján elérhető 1996-os kutatási jelentés (ld. Bowman, 1996).

3) Az új csernobili szarkofágot 2016-ban csúsztatták a balesetet szenvedett 4. blokk fölé. Ezt követően a csapadék bejutása a törmelékek közé megszűnt. Az ukrán szakemberek arról számoltak be, hogy több helyiségben jelentősen csökkent a víz szintje. Nagy valószínűséggel ez – lassan ugyan – de megváltoztatta egyes helyeken a hasadóanyag tartalmú láva összetételét, moderáltsági viszonyait. A láva kiszáradása, mechanikai károsodása is okozhat olyan átrendeződést, ami a kívülről mért neutronáramban változásokat indukálhat.

Fontos hangsúlyozni, hogy egy ilyen rendszerben a neutronok jelenléte természetes, nem feltétlenül jelez veszélyes folyamatokat. Mind az urán, mind a plutónium izotópjai spontán is hasadnak, amely folyamatban keletkeznek neutronok. Ezen kívül vannak a lávában plutóniumnál nehezebb izotópok is (pl. kűrium, amerícium), amelyekből szintén származhatnak neutronok. Tehát a sajtóban sok helyen szereplő kijelentés, hogy „maghasadásra utaló jeleket találtak Csernobilban”, nem pontos, mert spontán maghasadás folyamatosan történik urán és plutónium tartalmú anyagokban, ráadásul más magreakciókból is keletkezhetnek neutronok egy ilyen rendszerben. A kérdés sokkal inkább az, hogy ellenőrizetlen maghasadásos láncreakció létrejött-e, létrejöhet-e.

Ukrán szakemberek mérései szerint 2016 óta bizonyos neutron-beütésszám mérések 2019 decemberig 60-80%-os növekedést mutattak. Ez a folyamat lassan, több év alatt következett be. Az, hogy a lávát tartalmazó helyiségen kívül elhelyezett neutrondetektorok növekvő neutronszámot mérnek, arra utal, hogy a kóriumban található hasadóanyag a kritikussághoz közelebb került. Ez nem jelent még önfenntartó láncreakciót, mert egy ún. szubkritikus rendszer neutronerősítőként működik: ha közelebb kerül a kritikussághoz, akkor növekvő számban sokszorozza meg azokat a neutronokat, amelyek az urán és plutónium magok spontán hasadásából keletkeznek. A 305/2 jelű helyiségben az ukrán szakértők becslése szerint legalább 20 tonna hasadóanyagot is tartalmazó megszilárdult kórium található. Becslésük szerint a lávaformáció alján az urántartalom akár 40% is lehet.

Az tehát, amiről most az ukrán szakemberek beszámoltak, arra utal, hogy egyes helyeken kritikussághoz közelebb kerülhetett a hasadóanyag tartalmú láva, de kritikussági baleset bekövetkezéséről nincsen szó. Arra a kérdésre, hogy a jövőben bekövetkezhet-e ilyen baleset, ma még nem tudunk egyértelműen válaszolni. További vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy erre majd a csernobili szakemberek válaszolni tudjanak. Az új szarkofág alatt tervezett munkák keretében az ukrán fél közlése szerint a közeli jövőben várhatóan hozzá fognak férni az egyik legproblémásabb helyiséghez. Az ottani helyzet pontosabb tisztázása jelentősen csökkenteni fogja a számítási és mérési bizonytalanságokat, és lehetőséget tud teremteni arra, hogy ott be tudjanak avatkozni, ha a jövőben negatív folyamatok indulnak be.

Sokan kérdezik, hogy lehet-e a fenti folyamatok következtében olyan mértékű robbanás a csernobili 4. reaktorban, mint 1986 áprilisában. Erre egyértelmű válasz adható: ilyen nem tud történni. Ma a rendszer atmoszférikus nyomáson van, a hőmérséklet most alacsony, így nincs olyan energiatartalma a sérült üzemanyagnak, amiből olyan méretű robbanás fejődhetne ki, mint 1986-ban. Ugyanakkor egy lassú kritikussági baleset bekövetkezését a most rendelkezésünkre álló adatok alapján nem lehet kizárni. Ez a kérdés mindenképpen további kezelést igényel, és nemzetközi figyelmet érdemel.

Ugyanakkor azt is hangsúlyozni kell, hogy amiről az írásom elején említett Science cikk szól, nem egy új fejlemény, a neutronszám lassú növekedését a 2016 óta eltelt 5 évben fokozatosan figyelték meg. Most azért került a téma elő, mert a csernobili baleset 35. évfordulójára szervezett konferencián arról beszámoltak ukrán illetékesek.

6 komment

Visszatért járvány előtti önmagához villamosenergia-fogyasztásunk

2020. augusztus 06. 22:06 - Prof. Dr. Aszódi Attila

A magyar villamosenergia-fogyasztás visszatérni látszik járvány előtti önmagához: a 2020. július 27. – augusztus 2. közötti 30. hét hazai áramfelhasználása 847,6 GWh volt, ami 3,5%-kal, vagyis 28,3 GWh-val magasabb, mint az előző év azonos hetének áramfogyasztása.

Érdekesség, hogy az elmúlt hét minden napján magasabb volt a fogyasztás, mint az előző év azonos hetének napjain (ld. az 1. ábrán), ami stabil áramigény-növekedésre utal.

1. ábra: A magyar villamosenergia-fogyasztás 2019. és 2020. év 30. hetén (forrás: MAVIR adatok, saját ábrázolás)

Még érdekesebb folyamatot mutat be a 2. ábra, amin a 2020. év heteinek hazai áramfogyasztásának változását láthatjuk a 2019. év azonos heteihez viszonyítva. Amint az ábrán megfigyelhető, 19 hét, vagyis közel 5 hónap után a múlt hét volt az első, amikor a heti villamosenergia-igény meghaladta az előző év azonos időszakának áramigényét. Megjegyzendő, hogy ebben a 19 hétben 7 olyan hét volt, amikor a csökkenés meghaladta a 10%-ot, a legnagyobb heti csökkenés 14,5% volt. Az elmúlt hét fogyasztása nem csak relatív skálán, hanem abszolút értékben is magasabb volt, mint az elmúlt 17 hét bármelyikének heti fogyasztása.

2. ábra: A magyar villamosenergia-rendszer heti fogyasztásának változása 2020 eddig eltelt heteiben a 2019. év azonos hetéhez viszonyítva (forrás: MAVIR adatok, saját ábrázolás)

Logikusan merülhet fel a kérdés, hogy nem okozhatta-e a múlt heti változást a meleg időjárás miatt növekvő légkondicionálásigény-növekedés, de a helyzet az, hogy a múlt hét középhőmérséklete mindössze 1 °C-szal volt magasabb, mint az előző év azonos hetének középhőmérséklete, ami nem jelentős különbség, és a növekvő áramigény kb. 15-25%-áért lehet csak felelős. Nyilván szerepet játszik a mért adatokban, hogy az ország jelenleg nyaralási üzemmódban van, nagyon sokan szabadságukat töltik, és a hőség miatt nagy a légkondicionálás áramigénye, az is bizonyos, hogy több légkondicionáló működik, mint 2019-ben, ugyanakkor a háztetőre telepített napelemek száma is növekedett az elmúlt év óta, amit a MAVIR kimutatásai többségükben nem tudnak figyelembe venni.

Tehát a múlt heti áramigény-növekedés a gazdaság egészének szokásoshoz közeli működésére utal. Így összességében azt mondhatjuk, hogy az áramigény kilábalni látszik a járvány okozta válságból. Meglátjuk, mit mutatnak majd a következő hetek.

 

Az adatok feldolgozásában és az ábrák elkészítésében Biró Bence, a BME energetikai mérnök hallgatója volt a segítségemre. Köszönet érte!

1 komment

Pillangóhatás

2020. június 26. 07:01 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Szeretem a Balatont. Csendes nyárestéken, amikor lemenőbe fordul a Nap, a szél és a strandok elcsendesednek, ráereszkedik a vízre egy semmihez nem fogható, páratlan jelenség: rózsaszín-narancs-zöld-türkiz színű, pasztelles, olajos máz telepszik a vízre, egy olyan, lassan de folyamatosan változó színvilág, amit sehol máshol a világon nem láttam.


A Balaton utánozhatatlan nyáresti pasztellje (Fotó: Aszódi Attila)

Szeretem a Balatont. Ez a magyar tenger, de nem fogható a tengerhez, vagy inkább egyetlen tenger sem fogható a Balatonhoz: a tengerek sósak, ha úszunk bennük, a sós víz marja a szemünket és az íze kellemetlen érzéssel tölt el. Ezzel szemben a Balaton vize lágy, selymes, érzésre puhább még a csapvíznél is. A Balatonban úszni ezért sokkal jobb, mint a tengeri úszás.

Szeretem a Balatont, mert a miénk, és nekünk kell rá vigyázni, miközben a Balaton nem mindig vigyáz ránk: időnként szörnyű felhők húzódnak rá a vízre, és akár rövid idő leforgása alatt pokollá változtatják a környéket. Hihetetlen figyelni a partról, ahogy egy nyári zivatarban eltűnik a másik part, miközben pár kilométerre tőle süt a nap.

Természettudományokkal foglalkozó emberként mindig lenyűgözött mindaz, amit a Balaton fölött meg lehet figyelni. A nyári nagy melegben, a földfelszínen felmelegedő levegő nagy sebességgel emelkedik fel, hatalmas mennyiségű energiát és párát tárolva be a légkörbe, majd – ha erre minden feltétel adott – rövid idő alatt kisül a légkörbe betárolt energia, és eső vagy jégeső formájában megérkezik a csapadék, általában heves szél kíséretében.

Strandolók, vízibiciklizők, gumimatracosok, horgászok és vitorlázók nagy veszélyben lennének ilyenkor, ha nem állna rendelkezésükre erről megfelelő információ. Aki több napot eltölt a Balaton mellett, maga is tapasztalhatja, milyen informatív a balatoni viharjelző-rendszer – a tó legtöbb pontjáról körülnézve azonnal láthatjuk, ha veszély merült fel, és első vagy másodfokú viharjelzésnek megfelelően villognak a viharjelző-rendszer sárga lámpái.

A járvány miatti utazási korlátozások okán idén talán több magyar állampolgár tölti majd a megérdemelt szabadságát a Balatonnál, de eleve sokan kedvelik a Balatont úticélként. Minden Balatonnál tartózkodó alapvető érdeke, hogy a viharjelző-rendszer megbízhatóan működjön. Ehhez nyilván nem csak az kell, hogy jók legyenek a lámpái, hanem az is, hogy a lámpák állapotáról döntést hozó meteorológusok megalapozottan dönthessenek. Ehhez nem csak jó modellek, hanem megbízható mérési adatok is kellenek. Hiába nagy pontosságú egy időjárás előrejelzési modell, ha a belé táplált adatok pontatlanok, a modell megbízhatósága is csökken. Márpedig a Balaton feladja a szakembereknek a leckét: a nagy vízfelület, a tó körüli változatos domborzat, a Bakony közelsége mind olyan tényezők, amelyek ezeket az előrejelzéseket a meteorológiában megszokotthoz képest még tovább komplikálják. A megbízható adatokat évtizedek óta szolgálja a siófoki meteorológiai obszervatórium, ami egyedülálló helyen, a vízbe benyúló kis félszigeten található.


Felhők a Tihanyi-félsziget fölött (Fotó: Aszódi Attila)

Pár éve lehetőségem volt meglátogatni a siófoki obszervatóriumot, és saját szememmel láthattam, hogy a helyszín páratlan belátást nyújt, hiszen a kis félszigetről tulajdonképpen a Badacsonyig el lehet látni, tehát a meteorológiai torony kiváló lehetőséget biztosít a vizuális megfigyelésekre: a szolgálatban lévő meteorológus a viharjelzés fokozatáról hozandó döntése előtt a mérési és szimulációs eredmények mellett azt is látja, hogy milyen a tényleges felhőzet, milyen a tényleges helyzet a tó fölött. Mindez alapvető, létfontosságú információ akkor, amikor olyan döntést kell meghozni, ami – ha hibás – akár emberek életébe is kerülhet.

A vizuális megfigyelésen túl az obszervatórium létfontosságú műszereket működtet, amelyek évtizedek óta rögzítik az adatokat, így a klímaváltozás folyamatainak megértéséhez, statisztikai értékeléséhez is felbecsülhetetlen adatokat szolgáltat a számunkra, valamint – ahogy fent említettem – bemenő adatokat ad az előrejelzési modellekhez. Látjuk a sajtóban, hogy van most egy terv a meteorológiai obszervatórium melletti telek beépítésére. Természetes, hogy minél többen szeretnék szabadidejüket a Balatonnál tölteni, és természetes az is, hogy az emberek a vízhez a lehető legközelebb szeretnének tartózkodni. Teljesen megértem a beruházót, aki közvetlenül a Balaton partra szeretne építeni, hiszen a páratlan hely és a nagyon jó kilátás nyilván magasabb értékesítési árral és adott esetben kedvezőbb megtérüléssel kecsegtet. A beruházó szempontjai tehát teljesen logikusak.


Az obszervatórium megfigyelőtornyából ma gyakorlatilag a teljes Balatont be lehet látni, a távolban a 43 km-re lévő Badacsony sziluettje is felsejlik (Fotó: Aszódi Attila)

Ugyanakkor az egyéni érdek itt most súlyosan szembekerül egy fontos közérdekkel: ha a tervek szerinti sok emeletes épületet felhúzzák a siófoki obszervatórium mellé, akkor az gátolni fogja a meteorológusok kilátását a meteorológiai toronyból, és meg fogja változtatni bizonyos műszerek jelzéseit, illetve meg fogja növelni bizonyos mérések bizonytalanságát, hiszen az új épület az obszervatórium közvetlen szomszédságában lenne, és a magassága meghaladná a meteorológiai torony magasságát.

Ez pedig minden feltételt megteremt arra, hogy a pillangóhatás árnyoldalait sokan megtapasztaljuk. A légkör egy rendkívül bonyolult fizikai rendszer, amiben a turbulens áramlások kaotikus folyamai meghatározóak. Kaotikus rendszerek fontos jellemzője, hogy a kiinduló állapotban bekövetkező kis eltérés nagyon nagy eltérést tud eredményezni egy későbbi időpontban. A Wikipédia szócikke szerint a pillangóhatás egy népszerű megfogalmazása szerinti lényege, hogy „egy pillangó egyetlen szárnycsapása a Föld egyik oldalán tornádót idézhet elő a másikon”. Itt most persze nem a Föld túloldalán élőkért aggódunk, hanem az lényeges számunkra, hogy a meteorológusok mekkora pontossággal tudják megmondani, hogy hol és mikor csap le egy-egy nyári zivatar a tó körül.

A pillangóhatás mint elv lényege a meteorológiai mérések tekintetében azt jelenti, hogy a mérések természetszerű bizonytalansága miatt sosem tudjuk teljesen pontosan meghatározni a légkör mint rendszer aktuális állapotát, de minél pontosabbak a mérések, annál pontosabbak a modellfuttatás számára felhasznált kezdeti feltételek. Ha beépítik a siófoki meteorológiai obszervatórium szomszédságát, azzal megváltoztatják az ottani jellemző levegőáramlási viszonyokat, megnő az előrejelzési számításokban felhasznált mérések bizonytalansága, ezért a viharjelzés számára használt légköri modellek előrejelzési pontossága és megbízhatósága lecsökken. Kisebb megbízhatósággal, kisebb beválási jósággal fogjuk megkapni a modellfuttatások eredményeit: több olyan eset lesz, amikor feleslegesen küldik ki a strandolókat a vízből, mert az előre jelzett vihar valójában nem fog megérkezni a partra, ugyanakkor több olyan eset is lesz, amikor a vihar hamarabb csap le, mint ahogy azt az előrejelzés mutatta. De mindez nem csak a Balaton, hanem az egész ország szempontjából probléma, hiszen a pillangóhatás elvének megfelelően, a kaotikusan viselkedő légkörre vonatkozó mérések bizonytalanságának növekedése az előrejelzések pontosságát és beválását az ország távolabbi részeire is lerontja.

Ha már eddig beépítetlen maradt az obszervatórium melletti telek, maradjon is úgy, ahogy van, szolgáljon közcélokat anélkül, hogy zavarná az obszervatórium működését. Mindannyiunk biztonsága és a sokunk által kedvelt Balaton érdekében. Nagyon bízom abban, hogy a közeli napokban ennek megfelelő döntések születnek.

3 komment
süti beállítások módosítása