W pierwszą części artykułu opisaliśmy zasady działania reaktorów ich wady i zalety. W drugiej części główny tematem stały się kwestie związane z budową i bezpieczeństwem współczesnych reaktorów jądrowych. Przy okazji omawiania bezpieczeństwa reaktorów muszę wspomnieć, że zgodnie z obowiązującymi przepisami w Polsce mogą być budowane jedynie elektrownie z reaktorami generacji trzeciej lub trzeciej plus, w których zgodnie z projektem zapewnione jest ograniczenie oddziaływania radiologicznego ciężkich awarii do strefy o promieniu maksymalnie 800 m od reaktora. Praktycznie jest to ograniczone do terenu elektrowni. Ponadto do odległości 3 km od reaktora musi być ograniczony zasięgu skutków radiologicznych ciężkich awarii, które wymagałyby przejściowych działań interwencyjnych dla ochrony zdrowia ludności. Wszystkie te regulacje powodują, że poziom ryzyka technicznego generowany przez budowane w przyszłości w Polsce elektrownie jądrowe jest ograniczony do minimum. Oczywiście przy założeniu przestrzegania ww. standardów.
Klasyfikacja awarii jądrowych na Skali INES
Wspominając o awariach, nie można nie wspomnieć o Międzynarodowej Skali Zdarzeń Jądrowych i Radiologicznych, nazywanej Skalą INES – International Nuclear Event Scale. Została ona stworzona wspólnie przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej oraz Agencję Energii Jądrowej OECD. Skala ta służy do oceny skutków zdarzeń radiacyjnych oraz sprawnego i jednoznacznego informowania opinii publicznej o takich zdarzeniach. Jest ona stosowana w ponad 60 krajach. Skala zaczyna się od 0, a kończy na 7. Zdarzenia sklasyfikowane jako „0” to zdarzenia bez znaczenia dla bezpieczeństwa. Zdarzenia od 1 do 3 to incydenty, a 4-7 to awarie.
Źródło: https://fizyka.uniedu.pl/
Na górze skali z oceną 7 mamy dwa zdarzenia: katastrofa w Czarnobylu ZSRR 1986 oraz Fukushima I po trzęsieniu ziemi u wybrzeży Honsiu, Japonia, 2011. Łącznie sklasyfikowane awarie reaktorów nr 1, 2 i 3 w trakcie awarii elektrowni jądrowej Fukushima I. Zaraz za nimi z oceną 6 jest katastrofa kysztymska. W Zakładzie Przetwórstwa Paliwa Jądrowego w Kysztymie, ZSRR 29 września 1957 r., doszło do awarii systemu chłodzenia zbiornika zawierającego dziesiątki tysięcy ton rozpuszczonych odpadów jądrowych. Awaria skutkowała eksplozją (niemającą charakteru jądrowego) o sile porównywalnej do wybuchu 75 ton trotylu (310 gigadżuli). W konsekwencji tego zdarzenia doszło do pokrycia obszaru 39 000 kilometrów kwadratowych skażeniem promieniotwórczym o pierwotnej aktywności 2 milionów kiurów. W wyniku awarii ponad 200 osób zmarło na chorobę popromienną, 10 tysięcy ewakuowano, 470 tysięcy narażono na działanie promieniowania. Z oceną 5 pojawiło się w historii łącznie 10 zdarzeń. Jedno z ciekawszych to wypadek w elektrowni jądrowej Three Mile Island USA, który miał miejsce 28 marca 1979 r. Usterka układu chłodzenia i pomyłki personelu doprowadziły do częściowego stopienia rdzenia w reaktorze numer 2 elektrowni. Jak wykazało późniejsze dochodzenie, zabrakło 15 minut do rozwoju zdarzenia, które zasługiwałoby na ocenę 7. W kontekście oceny ryzyka wspólnym mianownikiem wszystkich zdarzeń są zaniedbania w zakresie bezpieczeństwa poprzez oszczędności w systemach bezpieczeństwa czy szkolenia personelu.
Transport odpadów radioaktywnych
Kolejnym zagadnieniem, które należy poruszyć, jest kwestia transportu odpadów radioaktywnych. Temat ten jest o tyle istotny, że nawet nie mając elektrowni jądrowej na terenie kraju, możemy mieć do czynienia z ww. transportami. Jednymi z większych transportów, jakie odbywały się w ostatnim czasie w Europie, były transporty z Niemcy i Francji. Niemiecka firma Urenco wznowiła transport odpadów ze swoich zakładów w Gronau pod koniec 2019 r. Greenpeace podawał wówczas, że Niemcy wywieźli do Rosji ponad tysiąc kontenerów w 20 składach pociągów towarowych. Aktywiści dotarli do dokumentów władz Nadrenii Północna-Westfalia, z których wynikało, że w latach 2019-2022 zaplanowano wysłanie z zachodu Niemiec do Rosji 12 000 ton odpadów uranowych. Francuska firma Orano wykonała transporty ze zużytym paliwem z elektrowni atomowych do rosyjskiego koncernu Rosatom w wielkości ponad 1000 ton. Greenpeace podał, że pierwsze transporty z Francji dotarły do Rosji już na początku 2021. Francuskie odpady podróżują z portu w Hawrze poprzez Morze Bałtyckie i port w Petersburgu do miejscowości Siewiersk, zwanej również Tomsk-7.
Takie transporty odbywają się pod specjalnym nadzorem z wykorzystaniem specjalnych kolb transportowych, ale mimo to temat ten rozbudza wyobraźnie społeczeństw na całym świecie. Najbardziej znaną kampanią, mającą na celu uspokojenie nastrojów społecznych w związku z transportem odpadów jądrowych, była operacja Smash Hit. 17 lipca 1984 r., miliony ludzi na całym świecie oglądały w telewizji na żywo katastrofę kolejową, w której nie było ofiar. Była to demonstracja która miała pokazać, jak bezpieczne są kolby używane do transportu odpadów nuklearnych. Dokonano tego przez wjechanie 239-tonowego pociągu w kolbę z prędkością 160 km/h. Był to jeden z serii testów, obejmujących upuszczanie, miażdżenie i palenie kolb w celu udowodnienia ich bezpieczeństwa. Katastrofa pociągu miała być ostatnią, najbardziej spektakularną demonstracją, wykorzystującą najcięższą lokomotywę, jaką dysponowała British Rail, na torze testowym Old Dalby w pobliżu Melton Mowbray. Polecam obejrzeć filmy z tego testu – robią wrażenie nawet dzisiaj.
Źródło: Opracowanie własne
Polska na drodze do rozwoju energetyki jądrowej
Ostatnim zagadnieniem, które chciałem poruszyć, jest obecna sytuacja Polski w kontekście energetyki jądrowej. Aktualnie jesteśmy na etapie przygotowań do budowy pierwszej elektrowni jądrowej. Mamy opracowane przepisy w tym zakresie. Natomiast nie możemy zapominać, że na terenie naszego kraju mamy jeden pracujący reaktor jądrowy – Reaktor MARIA – o mocy cieplnej 30 MW. Produkuje on izotopy wykorzystywane w medycynie, ale tez inne źródła promieniowania. Został uruchomiony w grudniu 1974 r. w Instytucie Badań Jądrowych (IBJ) w Świerku pod Warszawą. Obok wspomnianego Instytutu funkcjonuje Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych. Jako Polska posiadamy również Krajowe Składowisko Odpadów Promieniotwórczych w miejscowości Różan. W związku z powyższym zjawisko transportu odpadów promieniotwórczych na terenie Polski występuje na co dzień. Jeżeli chodzi o nasze najbliższe sąsiedztwo to w promieniu do ok. 300 km od naszych granic, pracują obecnie 24 reaktory jądrowe.
Od energetyki jądrowej nie da się uciec. Jednak wspólnym mianownikiem wszystkich działań związanych z energetyką jądrową musi być bezpieczeństwo, jako priorytet wszystkich działań. Zawsze należy korzystać z najnowszych i sprawdzonych rozwiązań. Z energetyką jądrową jest tak, jak z przemysłem lotniczym – każdy wypadek lub awaria muszą być wyjaśnione. Należy wyciągnąć wnioski i wdrożyć działania naprawcze, dzięki którym w przyszłości nie ma powtórnych zdarzeń. Dzięki takiej filozofii współczynniki bezpieczeństwa tych branż są na najwyższym poziomie i stale rosną.
To jest już ostatnia część artykułu na temat wybranych aspekty technicznej oceny ryzyka w energetyce jądrowej. W przypadku pytań lub wątpliwości zapraszam do kontaktu z Warta Risk Service: mgr inż. Bartłomiej Bobrowski, Radca - Risk Engineer, Departament Produktu i Taryfikacji Klientów Korporacyjnych (Bartlomiej.Bobrowski@warta.pl).
