Schemat reaktora

Reaktor nuklearny na wodę pod ciśnieniem


Funkcjonowanie…

Obieg pierwotny (na zielono): przez rdzeń reaktora (1) przepływa woda pod ciśnieniem (skażona), która przenosi ciepło wyprodukowane przez reakcję jądrową.

Obieg wtórny (na niebiesko): ciepło jest odzyskiwane w generatorach parowych (5), które zamieniają wodę z obiegu wtórnego w parę. Ten obieg, który w zamierzeniu ma być odizolowany od skażenia radioaktywnego, może być skażony w przypadku przecieku generatorów parowych.

Produkcja ciepła i zamienianie go w parę wodną jest podstawą działania wszystkich elektrowni, niezależnie od używanego paliwa (uran, olej, gaz, węgiel).

Produkcja energii elektrycznej (na żółto): para porusza turbinę (7) zespoloną z pradnicą, która wytwarza energię elektryczną. Ta, przed dostaniem się do sieci, przechodzi przez transformator (9).

Obieg chłodzenia (na fioletowo) pozwala na przetworzenie pary w wodę za pośrednictwem kondensatora. Ten obieg używa wody pochodzącej z rzeki lub morza. W 2/3 elektrowni obieg przechodzi przez wieżę chłodzenia (10).

… problemy w funkcjonowaniu

1. Zbiornik zawiera materiał palny - uran – to tu ma miejsce reakcja jądrowa. Rdzeń reaktora wytwarza ogromne ciepło, które musi być stale odprowadzane, żeby pozostać pod kontrolą. W związku z intensywną radiacją stal zbiornika staje się coraz słabsza.

2. Strefa izolacyjna: gigantyczny, betonowy sarkofag o podwójnych ścianach. Przeznaczony do zabezpieczania zbiornika przed agresją zewnętrzną, jest obliczony na przetrzymywanie uderzenia małego samolotu, ale nie czegoś większego. W razie wypadku sarkofag ma pozostać odporny na ciśnienie i szczelny, aby chronić przed wydostaniem się na zewnątrz skażenia radioaktywnego. Eksperci dowiedli, że w razie poważnego wypadku sarkofag nie przetrzyma eksplozji wodoru. W dodatku obowiązkowe testy odkryły spadek szczelności. To wada „wrodzona” dotycząca wszystkich elektrowni o mocy 1300 MWe. Jedyne wyjście: zatkać szczeliny.

3. Pokrywa: zamyka zbiorniki reaktora i zapewnia szczelność.

W 1991 r. został odkryty „wrodzony” problem korozji. Wszystkie pokrywy francuskiego parku nuklearnego powinny zostać wymienione, żeby wyeliminować zagrożenie przecieku. Zostało jeszcze 25% pokryw do wymiany, a ponieważ przyczyna nie została usunięta, wszystko może się powtórzyć.

4. Zestawy prętów sterujących: są złożone z prętów, które powinny gwałtownie opaść, żeby przerwać reakcję łańcuchową w rdzeniu.

Liczne problemy (zacinają się, a często wręcz łamią), zaczęły pojawiać się od 1994 r. Program kontroli doprowadził do prewencyjnej wymiany ponad 300 mechanizmów, aby przeciwdziałać zmęczeniu mechanicznemu.

5. Generatory parowe: to ogromne wymienniki ciepła składające się z wielu tysięcy rur.

Rury są zasadniczą barierą między dwoma obiegami; to rodzaj strefy izolacyjnej, której ściana ma 1 mm grubości. Ich pęknięcie spowodowałoby bardzo poważny wypadek. Przeciekają od dawna. Każda z 24 instalacji o mocy 900 MWe jest wadliwa, a ich naprawa, która kosztuje 90 milionów euro dla każdego reaktora, pozostaje w 2/3 do zrealizowania.

6. Obieg chłodzenia wstrzymany.
Pęknięcia, powodujące wycieki w obiegu, są znane od r. 1998. Wada ta, spowodowana zmęczeniem termicznym, które nie zostało wzięte pod uwagę w czasie konstruowania, występuje we wszystkich instalacjach. Wszystkie uszkodzone odcinki wymieniono. Czekamy aż problem się powtórzy…

Setki drobnych punktów są również do sprawdzania - od kurków po kable, bo nagromadzenie drobnych usterek może skończyć się piekłem… Zwykły zawór uszczelniający, który się zatnie i całe bezpieczeństwo reaktora zostaje zagrożone.

We Francji w 2002 r. zostało oficjalnie odnotowanych 516 incydentów, czyli średnio 1 na 16 godzin.

Źródło: Mycle Schneider Consulting, „Science et Vie”, marzec 2004