A csernobili baleset.

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Atombomba A hasadó bombában ugyan az játszódik le, mint a reaktorban, azzal a különbséggel: nincs szabályozás, nincs hűtés. A bomba működésének feltétele,
Advertisements

Gyors megtérülés termál, vagy hulladékhő hasznosítással, utóbbi esetben a meglévő környezeti ártalmak csökkentésével!
AECL ACR-700 Az ACR-700 tervezésének fő szempontjai: -Csökkentett költségek -Rövidebb építési idő -Nagy elérhető teljesítménysűrűség -Hosszú működési.
7.1. ábra. Az egykörös atomerőmű elvi kapcsolási sémája
Nukleáris biztonság és környezetvédelem
Az atomreaktorok osztályozása Cél szerint –kísérleti reaktorok (izotóp előállítás, magfizikai kutatás, oktatás)‏ –erőművi reaktorok (energiatermelés)‏
Dr. Balikó Sándor ENERGIAGAZDÁLKODÁS 9. Hőhasznosítás.
Erőművek Szabályozása
Havonta új katalógussal jelentkezünk!
Energia a középpontban
SO 2, NO x felbontási hatásfokának vizsgálata korona kisülésben Horváth Miklós – Kiss Endre.
Kell-e nekünk nukleáris energia? Ronczyk Tibor
Energia témakör tanítása Balogh Zoltán PTE-TTK IÁTT A legelterjedtebb energiahordozók.
Balthazár Zsolt Apor Vilmos Katolikus Főiskola
Az Atomenergia.
Atomerőmű típusok.
Épületszerkezet-temperálás
Súlyos üzemzavar Pakson
Villamosenergia-termelés
Áram az anyag építőköveiből Dr
Villamosenergia-termelés nyomottvizes atomerőművekben
Kaprielian Viken Márk Vincze István
Az energiaellátás és az atomenergia Kiss Ádám február 26. Az atomoktól a csillagokig:
A nukleáris energia Erdős-Anga János.
Atomenergia felhasználása
ÁLTALÁNOS GÉPTAN Előadó: Dr. Fazekas Lajos.
Hőerőművek körfolyamatainak hatásfokjavítása
Igen tudjuk, hogy ez csak egy prezentáció lesz...
Hagyományos energiaforrások és az atomenergia
Atomfegyverek működése Hatásai
Az atomerőművek.
Radnóti Katalin 20 évvel Csernobil után Radnóti Katalin
Kondenzációs erőműben m’ = 160 kg/s tápvízáramot T be = 90 °C-ról T ki = 120 °C hőmérsékletre kell felmelegíteni ψ = 0,8 kihasználási tényezővel rendelkező.
Készítette: Szabó Bálint
A Pinch-Point módszer alkalmazása a hőhasznosításban
Energia és környezet Atomerőművek gázalakú radioaktív kibocsátásai.
1 ESBWR Economic Simplified Boiling Water Reactor Gazdaságilag Egyszerűsített Forralóvizes Reaktor Korszerű nukleáris energiatermelés Hamerszki Csaba
Reaktortechnika Az energetikai atomreaktorok szerkezeti felépítése
Korszer ű Nukleáris Energiatermelés Készítette: Almási László ACR-1000.
9.1. ábra. A 135Xe abszorpciós hatáskeresztmetszetének energiafüggése.
A visszacsatolásos atomreaktor egyszerűsített blokkdiagramja
Négyzet- és háromszög-rács
A hűtőközeg teljes elgőzölgésének mikroparamétereken keresztüli hatása a reaktivitásra a CANDU HWR típusú reaktor esetében, %
APWR reaktorok bemutatása
Gunkl Gábor – 2009 – BME Westinghouse AP1000. Áttekintés  Felépítés Konténment Primer köri jellemzők Turbogenerátor Névleges adatok  Biztonság Passzív.
A stabil izotópok összetartozó neutron- és protonszáma
10.1. táblázat. Az atomreaktor anyagaiban hasadásonként hővé alakuló energia A hővé ala-AzonnaliKésőiÖsszesen kulás helyeMeV hasadás %MeV hasadás %MeV.
Az UO 2 hővezetési együtthatója a hőmérséklet függvényében.
Atomerőmű Tervezet Herkulesfalva október 1. Gamma Atomerőmű-építő Zrt.
Rádióaktivitás Illusztráció.
Fúzióban a jövő.
Atomerőművek Energiatermelés és Környezetvédelem.
Energia és környezet Atomerőművek gázalakú radioaktív kibocsátásai.
Földgáz A zöld energia.
SZÁMÍTÁSI FELADAT Határozzuk meg, hogy egy biomassza alapú tüzelőanyag eltüzelésekor a kén-dioxid emisszió tekintetében túllépjük-e a határértéket. Az.
A maghasadás és a láncreakció
Roncsolásmentes vizsgálat az atomerőmű életciklusa különböző szakaszaiban Prof. Dr. Trampus Péter Dunaújvárosi Főiskola 7. AGY, Kecskemét,
Erőművek Szabályozása
Az az atomerőművek energiatermelése, biztonsága és környezeti hatásai
Energetikai gazdaságtan
Energia és környezet Atomerőművek gázalakú radioaktív kibocsátásai.
Atommaghasadás,Láncreakció
Rendszerek energiaellátása
Az atom reaktor Készítette: Torda Livia II/6.
Készítette: Szabó Bálint
Láncreakció A láncreakció általánosan események, folyamatok gyors egymásutániságát jelenti, amiben egyetlen esemény sok egyéb, általában a kiváltó okhoz.
2. Túlterhelés gőz- és gázerőműben
Készítette: Szanyi Zoltán RJQ7J0
A maghasadás és a magfúzió
Nukleáris energia alkalmazásai
Előadás másolata:

A csernobili baleset

Az atomerőmű

Nyomottvizes reaktor (PWR) 1. Reaktortartály 6. Gőzfejlesztő 11. Kisnyomású turbina 16. Szekunder köri szivattyú 2. Fűtőelemek 7. Primer köri szivattyú 12. Generátor 17. Tápvíz előmelegítő 3. Szabályozórudak 8. Gőz 13. Gerjesztő 18. Betonvédelem 4. Szabályozórúd hajtás 9. Tápvíz 14. Kondenzátor 19. Hűtővíz szivattyú 5. Térfogatkompenzátor 10. Nagynyomású turbina 15. Hűtővíz

Nyomottvizes reaktor (PWR) Moderátor és hűtőközeg: könnyűvíz Kétkörös hűtés – primer kör: p≈130...150 bar, T≈300...330°C (nyomáskiegyenlítő) Szekunder kör: p≈40...60 bar Az üzemelő atomerőművek összteljesítményének 63,8%-át adják

Paks - a VVER-440/213 típusú reaktor 1 Reaktortartály 2 Gőzfejlesztő 3 Átrakógép 4 Pihentető medence 5 Biológiai védelem 6 Kiegészítő tápvízrendszer 7 Reaktor 8 Lokalizációs torony 9 Buborékoltató tálcák 10 Légcsapda 11 Szellőző 12 Turbina 13 Kondenzátor 14 Turbinaház 15 Gáztalanítós tápvíztartály 16 Előmelegítő 17 Turbinacsarnok daruja 18 Szabályzó és műszer helyiségek Pe=460(470) MW, Pt=1375 MW µ=33,5 % Tprim=267...297°C, pprim=123 bar, Tsec=223...258°C, psec=46 bar Üa.:UO2, dús.:{1,6; 2,4; 3,6) Kazetták: 6szög alapú hasáb, h=2,5 m, laptáv=14,4 cm 312 üa. kazetta, 30 bv.rúd, 7 szab.rúd; Reaktortartály: h=13,75 m, dküls=3,84 m, ρ=14 mm

Paks - a VVER-440/213 típusú reaktor

Paksi Atomerőmű

RBMK reaktor RBMK - Reaktor Bolsoj Mosnosztyi Kanalnogo tipa - nagy teljesítményű csatorna típusú reaktor Világ első atomerőművi reaktora (1954, Obnyinszk) Energiaterm. csak a volt SZU-ban Eredetileg katonai (239Pu termelés) fejlesztés Grafitmoderátoros, forralóvizes Előnyök: Elvileg bármekkora teljesítmény (← moduláris szerk.) Jobb hasadóanyag-hasznosítás (← grafit moderátor) Üzem közben cserélhető üa.kazetták (← csöves szerk.) Hátrányok: Nehézkes vezérlés (← nagy zónaméret) Alacsony teljesítményen (<20%) pozitív üregegyüttható! pozitív visszacsatolás - felülmoderált a reaktor → ellenőrizetlen teljesítmény-felfutás lehetősége (→ automatikus és manuális védelem) normál teljesítményen összességében negatív visszacsatolás (← fűtőelemek melegedése) Mindkettő: Nincs/nem szüks. nagy nyomású reaktortartály és -betonszerk. (containment)

RBMK reaktor RBMK - Reaktor Bolsoj Mosnosztyi Kanalnogo tipa - nagy teljesítményű csatorna típusú reaktor Világ első atomerőművi reaktora (1954, Obnyinszk) Energiaterm. csak a volt SZU-ban Eredetileg katonai (239Pu termelés) fejlesztés Grafitmoderátoros, forralóvizes Előnyök: Elvileg bármekkora teljesítmény (← moduláris szerk.) Jobb hasadóanyag-hasznosítás (← grafit moderátor) Üzem közben cserélhető üa.kazetták (← csöves szerk.) Hátrányok: Nehézkes vezérlés (← nagy zónaméret) Alacsony teljesítményen (<20%) pozitív üregegyüttható! pozitív visszacsatolás - felülmoderált a reaktor → ellenőrizetlen teljesítmény-felfutás lehetősége (→ automatikus és manuális védelem) normál teljesítményen összességében negatív visszacsatolás (← fűtőelemek melegedése) Mindkettő: Nincs/nem szüks. nagy nyomású reaktortartály és -betonszerk. (containment) Blokk Indítás Leáll.(terv.) Oroszország: Szentpétervár 1 1974/11/01  (2019) Szentpétervár 2 1976/02/11 (2021) Szentpétervár 3 1980/06/29 (2010)  Szentpétervár 4 1981/08/29 (2011)  Szmolenszk 1 1983/09/30 (2013)  Szmolenszk 2 1985/07/02 (2015)  Szmolenszk 3 1990/01/30 (2023)  Kurszk 1 1977/10/12 (2022)  Kurszk 2 1979/08/17 (2024)  Kurszk 3 1984/03/30 (2014)  Kurszk 4 1986/02/05 (2016)  Litvánia:   Ignalina 1 1984/05/01 2004/12/31 Ignalina 2 1987/08/20 (2009)  Ukrajna: Csernobil 1 1978/05/27 1996/11/30 Csernobil 2 1979/05/28 1991/10/11 Csernobil 3 1982/06/08 2000/12/15 Csernobil 4 1984/03/26 1986/04/26

RBMK felépítés

RBMK-1000 felépítés 1 Urán üzemanyag 2 Nyomócső 3 Grafit moderátor 4 Szabályzórúd 5 Védőgáz 6 Víz/gőz 7 Cseppleválasztó 8 Gőz a turbinához 9 Gőzturbina 10 Generátor 11 Kondenzátor 12 Hűtővíz szivattyú 13 Hőelvezetés 14 Tápvízszivattyú 15 Előmelegítő 16 Tápvíz 17 Víz visszafolyás 18 Keringtető szivattyú 19 Vízelosztó tartály 20 Acélköpeny 21 Betonárnyékolás 22 Reaktorépület

RBMK-1000 felépítés Pe=1000 MW, Pt=3200MW 1 UO2 üzemanyag, dúsítás: 2% m≈190,5 t (114,7 kg/kazetta) 2 Csatorna 1840 db, ebből 179 vezérlő/balesetvédelmi 3 Grafit, tömbönként 25x25 cm (7m magas ) össz. 1700t zóna méret: 1196 m3 reflektorral, 765 m3 anélkül 4 Szabályzórúd (bórkarbid) 5 Védőgáz He+N2 (90/10 % V/V) 6 Víz/gőz (gőztermelés: kb.5800 t/h, p≈70...83 bar, T≈285°C, gőz aránya: kb. 15 m% 20 Acélköpeny (felül 25 cm, oldalt 2x1,5 cm) 21 Árnyékolás: - felül: 90 cm nehézbeton - oldalt: 1,15 m víz, 1,3 m homok, 2 m beton Pe=1000 MW, Pt=3200MW

Reaktorcsarnok, Ignalina, Litvánia

A csernobili atomerőmű az 1-es blokk felől

A csernobili atomerőmű 1. blokki vezénylőterme A csernobili atomerőmű 1. blokki vezénylőterme. Az erőmű már nem termel áramot, de kiégett fűtőelemek még vannak az 1. és 3. reaktorban, így a vezénylőteremben folyamatos felügyeletet kell biztosítani.

Xenon-lengés 13552Te (19 s) → 13553I(6,7 h) → 13554Xe (9,1 h) → 13555Cs (2,3*106 y) → 13556Ba (stabil) A 135Xe 150x jobb neutronelnyelő, mint a kadmium (a 136Xe már nem ilyen) Minél kisebb teljesítményen üzemel a reaktor, annál jelentősebb a hatása

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet)

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet) 14:00 – villamos elosztóközpont: vártnál nagyobb a fogyasztók energiaigénye, a teljesítményt 50%-on stabilizálják (P alacsony ← 135Xe elkezd felhalmozódni)

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet) 14:00 – villamos elosztóközpont: vártnál nagyobb a fogyasztók energiaigénye, a teljesítményt 50%-on stabilizálják (P alacsony ← 135Xe elkezd felhalmozódni) 23:10 – teherelosztó: a blokk lekapcsolható a hálózatról, megkezdik a telj. csökkentést

A baleset előzményei Felmerült kérdés: áramkimaradás esetén a Diesel-generátorok felpörgéséig (~40 s) a turbinák tehetetlensége elég-e a blokk áramellátására (maradványhő!) Válasz: elvileg igen, de még nem volt kipróbálva Tesztelési lehetőség: tervezett leállással (karbantartás) egybekötve 1986. április 25. péntek 1:00 – elkezdik csökkenteni a teljesítményt 3200 MWt-ről 13:00 – P=1600MWt, egyik turbina leválasztása 14:00 – Zóna üzemzavari hűtőrendszer kiiktatása (← kísérlet) 14:00 – villamos elosztóközpont: vártnál nagyobb a fogyasztók energiaigénye, a teljesítményt 50%-on stabilizálják (P alacsony ← 135Xe elkezd felhalmozódni) 23:10 – teherelosztó: a blokk lekapcsolható a hálózatról, megkezdik a telj. csökkentést 24:00 – műszakváltás

A szabályozórudak

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni)

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül)

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik 1:23.45 – Teljesítmény 3000 MW. A hűtővíz egyre nagyobb hányada forr el → a pozitív üregtényező miatt a reaktor megszalad

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik 1:23.45 – Teljesítmény 3000 MW. A hűtővíz egyre nagyobb hányada forr el → a pozitív üregtényező miatt a reaktor megszalad 1:23.47 – egyenlőtlen hőtágulás → felnyílnak a fűtőelempálcák

A baleset 1986. április 26. szombat (ortodox nagyszombat) 0:05 – teljesítmény 700 MWt, a teljesítmény-sűrűség egyenletességét biztosító automatika kiiktatása 0:28 – hűtővíz keringési sebessége megengedett érték fölé emelése → csökkenő gőztermelődés, pozitív üregtényező → teljesítmény 30 MW-ra esett (Xe-lengés miatt 1 napot kellett volna várni) 1:07 – a kísérletet vezető mérnök (Diatlov): húzzák ki jobban a szabályozórudakat → teljesítmény 200 MWt-on stabilizálódik 1:22 – utolsó ismert teljesítményérték: 200 MWt 1:23 – Megkezdődik a kísérlet. Kiiktatják a SCRAM-et és a 2. turbinát 1:23.20 – Gőzfelvétel-kiesés→ hőm.emelkedés → automatika rudakat tol a reaktorba (→víz helyére grafit kerül) 1:23.40 – pozitív visszacsatolás → teljesítmény 320 MWt-re emelkedik→ vészleállítás 1:23.43 – Teljesítmény 1400 MWt, hőtágulás → szabályozórudak csatornái elgörbülnek → rudak elakadnak. A zóna helyenként prompt neutronokra is szuperkritikussá válik 1:23.45 – Teljesítmény 3000 MW. A hűtővíz egyre nagyobb hányada forr el → a pozitív üregtényező miatt a reaktor megszalad 1:23.47 – egyenlőtlen hőtágulás → felnyílnak a fűtőelempálcák 1:23.49 – deformálódnak a fűtőelemkazetták → eltörnek a hűtőközeg csövei

A baleset A hirtelen fejlődött gőz nyomása dehermetizálja az acélköpenyt (gőzrobbanás) A víz 1100°C felett reakcióba lép a cirkóniummal Zr + 2 H2O = ZrO2 + 2 H2, illetve a grafittal C + H2O = CO + H2 → kémiai robbanás

b = (késl.n./ hasadás) / (prompt n / hasadás) 235U+ntermikus: b = 0,0158 / 2,43 = 0,65 % A hasadási láncreakció „mechanikus” (lassú) szabályozását a 0,2 – 56 s felezési idejű késleltetett neutronok teszik lehetővé Az egy nukleonra eső kötési energia: 235U + n rendszerre: B/A ~ 7,60 MeV a hasadványokra A=144 körül B/A ~ 8,33 MeV A= 92 B/A ~ 8,69 MeV A különbség a teljes kötési energiában Qhasadás = Dmc2 ~ 205 MeV

A b késleltett neutron hányadhoz viszonyítva: r$ = r / b eff. sokszorozási tényezô: keff = n i / n i-1 Kétszerezési idő T2x: ennyi idő alatt a neutronfluxus (~ teljesítmény) megkétszereződik Periódusidő, To : ennyi idő alatt a neutronfluxus e-szeresére növekszik. Reaktivitás: r = (keff - 1) / keff A b késleltett neutron hányadhoz viszonyítva: r$ = r / b i) szubkritikus: keff < 1, r < 0 N(t ¥)  0 ii) kritikus: keff = 1, r = 0 N(t ¥) = No= állandó iii) szuperkritikus: keff > 1, r > 0 N(t ¥)  ¥ promptkritikus: r = b (késleltetett neutronok aránya)

Termikus hasadó rendszer, szabályozott láncreakció: energiatermelő rendszerek, nukleáris reaktorok termikus reaktorok Moderátor = lassító közeg neutronok lassítása termikus energiára, <En>=kT~ 0,025 eV Megvalósítás: rugalmas ütközés kistömegű atommagokkal hidrogén, deutérium, szén (grafit) Neutronok megszökése ellen: nagy kiterjedésű moderátor vagy neutronreflektáló anyag: grafit Homogén (moderátor + hasadóanyag) rendszerben a kritikus mennyiségek: 235U: 0,82 kg + 6,31 liter víz; 233U: 0,59 kg + 3,31 liter víz; 239Pu: 0,51 kg + 4,5 l víz A rendszer aktuális mérete, a hasadó anyag mennyisége: sokkal kisebb a kritikusnál, 0 < r < b szabályozással Reaktor zóna: hasadó anyag + moderátor + szabályozó rendszer + hűtés + (esetleg) neutronreflektor Szabályozás: neutronabszorbeáló anyaggal: bór, kadmium, acél Homogén elrendezés: moderátorban feloldva (bórsav) Inhomogén rendszer: elkülönült fázis, moderátorban rudak. Teljesítmény-kétszerezési idők, T2x, a r reaktivitás függvényében, különböző termalizációs idők mellett: Moderációs idő: 10-3 s 10-4 s 10-5 s r=0,001 > 0 60 s 60 s 60 s r=0,003 10 s 10 s 10 s r=0,005 2,5 s 2,5 s 2,0 s r=0,006 £ b 0,8 s 0,2 s 0,14 s < promptkritikus r=0,009 > b 0,3 s 0,04 s 0,003 s

1). ao = Dr/DTo < 0 mindíg. üzemanyag-tényező, prompt változás 1) ao = Dr/DTo < 0 mindíg üzemanyag-tényező, prompt változás magfizika 2) aP = Dr/DP < 0 mindíg teljesítmény-tényező, prompt változás magfizika aP = (Dr/DTo).(DTo/DP)= ao.(DTo/DP) < 0, mert ao< 0 és (DTo/DP) > 0 mindíg _____________________________________________________________________ 3) aM = Dr/DTm < 0 vagy > 0 moderátor-tényező, lassú változás 4a) aB = Dr/DVb < 0 vagy > 0 buborék-tényező, lassú változás vagy 4b) aG = Dr/DX < 0 vagy > 0 gőz-tényező, lassú változás Netto pozitív visszacsatolást okozhat valamilyen (alacsony) teljesítmény-tartomány huzamosabb használata, hűtővíz-elvesztés, reflektor-anyag melegedés, ... Megfelelő óvintézkedésekkel a pozitív visszacsatolás elkerülhető: szabályozás, automatikus üzemmód-tiltás, ... Ha bekövetkezik a pozitív visszacsatolás valamilyen hatásra, akkor: i) kezdetben nő a reaktivitás, növekszik a zóna hőmérséklete is, ii) a rendszer munkapontja a nagyobb r irányába tolódik el, iii) az (mopt, rmax) pont elérése után a rendszer ALÁMODERÁLT állapotba kerül, iv) további melegedés hatására negatív visszacsatolás lép fel és a folyamat leáll.