Bardziej bezpieczne europejskie elektrownie jądrowe
Gazy palne stanowią główne zagrożenie dla bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych. Podczas poważnego wypadku gazy te mogą ulec zapłonowi i eksplodować, prowadząc tym samym do uwolnienia materiałów radioaktywnych. „Po katastrofach w elektrowniach jądrowych Three Mile Island(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i Fukushima Daiichi(odnośnik otworzy się w nowym oknie) społeczność badawcza i przedstawiciele przemysłu jądrowego podjęli wysiłki ukierunkowane na zwalczanie potencjalnych zagrożeń spowodowanych spalaniem wodoru w budynkach zabezpieczających reaktory”, wyjaśnia Gonzalo Jimenez, profesor nadzwyczajny Politechniki Madryckiej (UPM). „Takie zdarzenie może zagrozić integralności fizycznych barier chroniących elektrownię”. W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu AMHYCO(odnośnik otworzy się w nowym oknie) naukowcy wykorzystali badania doświadczalne i symulacje, aby poszerzyć naszą wiedzę na temat zagrożeń związanych ze spalaniem mieszanin wodoru (H2) i tlenku węgla (CO), które może mieć miejsce w późnej fazie poważnego wypadku na terenie elektrowni. Celem projektu AMHYCO była aktualizacja istniejących wytycznych dotyczących reagowania w sytuacjach awaryjnych, które zapewniają operatorom cenne informacje dotyczące takich zdarzeń. Zespół projektu analizował praktyczne metody zmniejszenia zagrożenia związanego z gazami palnymi, które mogą przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa w innych zakładach. „Ryzyko deflagracji, a nawet detonacji wodoru, dotyczy nie tylko elektrowni jądrowych, ale także wielu innych obiektów przemysłowych - od fabryk środków chemicznych po zakłady transportu i magazynowania wodoru”, mówi Jimenez, koordynator projektu AMHYCO.
Rozwój wytycznych dotyczących reagowania w sytuacjach kryzysowych
Zespół projektu AMHYCO dążył do usprawnienia działań operatorów dzięki rozwojowi wiedzy na temat poziomów spalania mieszaniny wodoru i tlenku węgla oraz opracowaniu zaleceń dotyczących działania systemów chłodzenia budynku reaktora w warunkach katastrofy. „To pozwala na ograniczenie ryzyka spalania gazów przy jednoczesnym utrzymaniu systemów chłodzenia ograniczających wzrost ciśnienia i temperatury w budynku”, dodaje Jimenez. Zespół opracował również zalecenia oparte na długotrwałych symulacjach uwzględniających progi działania systemów bezpieczeństwa, w tym układów wentylacji, a także zmiany położenia czujników monitorujących i pasywnych rekombinatorów autokatalitycznych (PAR), które usuwają wodór z budynku reaktora w sytuacjach kryzysowych.
Rozszerzanie eksperymentalnej bazy danych na temat spalania
Projekt zaowocował szeregiem kluczowych rezultatów. Pierwszym z nich było utworzenie nowej korelacji PAR, nazwanej korelacją AMHYCO PAR(odnośnik otworzy się w nowym oknie), która stanowi istotną poprawę względem dotychczasowej korelacji dla późnych etapów poważnych wypadków w elektrowniach. Drugim ważnym rezultatem było poszerzenie bazy danych doświadczalnych w zakresie spalania o mieszaniny wodoru i tlenku węgla. „Pozwoliło to na skuteczniejsze przewidywanie limitów palności, zwłaszcza w fazie wypadku mającym miejsce poza reaktorem, gdzie warunki panujące w budynku są słabiej zbadane”, zauważa Jimenez. Zespół opracował także nowatorską metodykę pozwalającą na usprawnienie symulacji poważnych wypadków w budynku reaktora oraz przygotował szereg zaleceń dotyczących bezpieczeństwa i systemów ograniczających skutki sytuacji kryzysowych. „Prawdopodobnie przełożą się one w istotny sposób na sposób zwalczania pożarów w elektrowniach jądrowych w najbliższej przyszłości”, zauważa Jimenez.
Rozpowszechnianie nowej wiedzy zwiększa bezpieczeństwo jądrowe
Choć prace w ramach projektu dobiegły końca, w nadchodzących miesiącach odbędzie się wiele wydarzeń uzupełniających. Wśród nich można wymienić obrony trzech prac doktorskich, publikację szeregu artykułów i referatów konferencyjnych na łamach czasopism akademickich, a także upublicznienie wszystkich ogólnodostępnych rezultatów projektu. Twórcy wytycznych, operatorzy elektrowni jądrowych i organy regulacyjne w wielu krajach otrzymają także zalecenia dotyczące ulepszenia wytycznych kryzysowych. „Społeczność zbudowana wokół projektu AMHYCO zamierza ubiegać się o dalsze finansowanie w ramach projektów Komisji Europejskiej, aby kontynuować prace nad zwiększeniem bezpieczeństwa energetyki jądrowej i zwalczaniem zagrożeń związanych z pożarami w czasie katastrof”, mówi Jimenez.
