Kraftværket Zaporizhzhia er det største i Europa, og blandt de 10 største i verden. Kraftværket består af 6 VVER-1000 trykvandsreaktorer (PWR) på hver 950 MWe. Den samlede effekt 5.700 MWe udgør 20% af Ukraines elproduktion.Civilingeniør Jan Heisterberg
Et atomkraftværk består principielt af fem dele:
Reaktorbygningen med reaktoren, reaktorindeslutningen, turbine og generator, varmevekslere og pumper samt kontrolrummet.
Yderligere vandbassiner til midlertidig opbevaring af gamle brændselselementer (SFP). Dette kraftværk har 6 reaktorbygninger.
Men et atomkraftværk er andet og meget mere end blot reaktoren:
- Køletårne. Dette kraftværk har to med sekundær køling fra sø, flod eller lignende. Her benyttes Kakhovka reservoiret og Dnieper floden.
- Friluftsanlæg (koblingsstation (substation) med maskintransformer for generatoren, højspændingsafbrydere, højspændingsskinner (stiliseret som punkteret linie i tegning) og lokal forsyningsmulighed fra lavere spændingsniveauer til eget forbrug (pumper, kontrolrum mv.). Et sådant anlæg optager ganske meget plads i det fri. Afbrydere og højspændingsskinner gør det muligt at koble generatorerne og højspændingslinierne sammen i forskellige kombinationer.
- Højspændingslinier til transmission af genereret effekt – typisk 200-400 kV. Endvidere typisk (indkommende) højspændingslinier på lavere spænding til egenforsyning af kraftværket.
- Nødstrømsanlæg (typisk diesel-drevet generator) til erstatning for lokal forsyningsmulighed fra lavere spændingsniveauer og til eget forbrug (pumper, kontrolrum mv.). Kan måske deles mellem flere reaktorer.
Der foreligger ikke detaljer om atomkraftværket i Zaporizhzhia, og der kan være afvigelser som næppe er principielle.
Specielt kan der være fritliggende opbevaring af brugte brændselselementer indtil endelig oparbejdning eller deponering.
Nogle krigsrisici for et atomkraftværk
Atomkraftværket i Zaporizhzhia benytter trykvandsreaktorer (PWR), som dels er konstrueret med en reaktorbeholder (kraftig stålbeholder) omkring selve reaktoren, dels sandsynligvis en tæt reaktorindeslutning inde i en reaktorbygning. Konstruktionen er sikkert i høj grad som Fukushima. Eksperter verden over diskuterer nu livligt, hvor stor risikoen i virkeligheden er for et radioaktivt udslip som følge af kampene. Men det er af gode grunde vanskeligt at sige, så længe vores eneste informationer fra området er propaganda fra de stridende parter. Det eneste vi kan gøre, er at se på værket og de svage punkter, det måtte have. Bidrag gerne med viden og betragtninger. Dette er ikke en diskussion for eller imod atomkraft. Det er en debat om risici ud fra de tekniske fakta, vi kan dele om Zaporizhzhia værket. Skriv til debatredaktør Henrik Heide på hehe@ing.dk. red.Bidrag med din viden
Den største enkelt-risiko er manglende køling, der kan medføre overophedning inde i reaktorbeholderen og dermed forskellige indre skader på brændselselementerne, samt eventuelt en gennembrænding (som Fukushima).
En sekundær risiko udgøres af den brint, som frigives ved overophedning af brændselselementerne. Den bortventileres (normalt) – men det skete ikke i Fukushima, hvilket medførte en (sekundær) eksplosion i reaktorbygningen.
Der er ikke en egentlig brandrisiko som i Tjernobyl (RBMK reaktor), hvor brændselsstavene var anbragt i hulrum i en grafit-opbygning uden reaktorbeholder eller reaktorindeslutning. Overophedningen medførte en damp-eksplosion af kølevandet, som spredte kernematerialer og en brand som førte radioaktive gasser op i atmosfæren.
Især følgende forhold udgør de umiddelbare risici:
- Beskydning eller bombning
- Manglende køling som følge af punkt 1
- Operatørfejl som følge af uagtsomhed, stress, udskiftninger, manglende bemanding
Beskydning eller bombning kan naturligvis beskadige reaktorbeholderen eller reaktorindeslutningen og dermed sprede det stærkt radioaktive brændsel. Det er måske ikke den mest sandsynlige hændelse, fordi både reaktorbeholderen og reaktorindeslutningen er ganske kraftige.
Brændslet i en atomreaktor udskiftes regelmæssigt. Efter udtagning producerer brændselselementerne dels stråling, dels varme. De opbevares derfor i et bassin, som kræver køling. Efter nogen tid, hvor stråling og varmeudvikling er reduceret, kan elementerne overføres til separat opbevaring inden transport til oparbejdning eller deponering.
Bekymring for radioaktivt udslip
Dette brugte brændsel (spent fuel) udgør på samme måde som reaktorens kerne en potentiel risiko ved beskydning eller bombning, idet det stærkt radioaktive brændsel kan spredes (som ved Tjernobyl dampeksplosionen).
Beskydning eller bombning kan mere sandsynligt beskadige reaktorbygningen, køletårne, friluftsanlægget, egenforsyningen (fra andre reaktorer, fra eksterne kilder eller fra nødstrømsanlægget) eller kontrolrummet for kraftværket. Som nævnt, og beklageligvis demonstreret i Fukushima, er køling kritisk for et atomkraftværk – og kølingen beror på kombinationen af alle de nævnte og nødvendige elementer som er ganske sårbare.
Hvis en reaktor lukkes pludseligt (SCRAM) vil den fortsat i lang tid producerer betydelig varme, som ganske vist vil falde eksponentielt. De anførte 6,5% af fuld produktion, faldende til 1,5% efter en time er ganske meget af fuldlast (henholdsvis ca. 185 og 43 MWt). En nedlukket reaktor vil også i meget lang tid kræve køling.
Konklusioner
Manglende køling, som følge af beskydning eller bombning af dele af anlægget er sandsynligvis den største enkeltrisiko for havari af Fukushima-typen, så længe reaktorerne er i drift. Denne risiko formindskes jo længere en nedlukning af atomreaktorerne har varet.
Afhjælpning af fysiske skade vil sandsynligvis tage så lang tid, at manglende køling bliver en risiko. Afhjælpning af skader på elforsyning vil måske være hurtigere, men vil tilsvarende gøre manglende køling til en risiko.A-kraft i Ukraine
Kilde: world-nuclear.org
Brugt brændselsstave vil kræve køling i meget lang tid. Brugte brændselsstave er sandsynligvis dårligt beskyttet fysisk, og beskydning eller bombning kan derfor sprede højradioaktivt materiale i et kilometer-stort område. I det omfang nødstrømsanlægget fungerer, hvilket kræver brændstof (diesel) kan
risikoen for overophedning imødegås.
Operatørfejl udgør naturligvis en selvstændig risiko som kan udløse andre risici.
Hvor galt kan det gå ?
En beskydning eller bombning kan (som i Tjernobyl) sprede radioaktivt materiale (især skadede brændselselementer) over et stort område. Udover umiddelbare skader på borgere og militært personel, så vil et større område blive ubeboeligt i sandsynligvis lang tid. Floden Dnieper kan sprede readiaktivt materiale yderligere.
En beskydning, bombning eller operatørfejl kan (som i Fukushima) medføre en hel eller delvis nedsmeltning af reaktorkernen eller udtaget brændsel. Udover skader på operatører eller militært personel i nærheden, vil dette medføre et totalt reaktor-havari.
Sandsynligvis vil afstrømmende vand blive forurenet, hvilket kan forurene dels Dnieper, dels Sortehavet. Begge tilfælde vil medføre desuden udgøre en teknisk-økonomisk katastrofe sammenlignelig med Tjernobyl lokalt, og Fukushima i sin helhed.
