Atomerőmű, 2000 (23. évfolyam, 1-12. szám)
2000-08-01 / 8. szám
2000. augusztus ATOMERŐMŰ 7. oldal A leggyakoribb nukleáris fogalmak kis enciklopédiája Ajánlás Az alábbi kis összeálbtás, amely a Szakújságírók egyesületének Nukleáris Újságíró akadémiája részére készült, az atomenergetikában, illetve a róla szóló hírekben leggyakrabban szereplő szakkifejezéseket kívánta meghatározni a teljesség (irreális) igénye'nélkül. Menetközben kiderült, hogy a szakkifejezések ürügyén talán hasznos bizonyos magfizikai, atomtechnikai fogalmak dióhéjban való ismertetése is. Ez indokolja az esetleg fellengzősnek tűnő „enciklopédia” cím használatát. A szótár nem tartalmaz szisztematikus kereszthivatkozás-rendszert, de egyes esetekben, ha ez a megértést segíti, vagy ismétlések elkerülésével járt, kivételképp kereszthivatkozást alkalmaztunk. A tisztelt olvasó egyes szakkifejezéseknek alkalomszerűen is utánanézhet, de igazi hasznot az összeállítás szisztematikus áttanulmányozása hozhat. Vinnay István OAH-PA Rt Aktív zóna A reaktornak az a térfogata, amelyben a láncreakció végbemegy Alfa sugárzás Igen rövid hatótávolságú (levegőben néhány cm-ig eljutó), erősen ionizáló sugárzás. Tulajdonképp nagy sebességgel repülő hélium atommagok árama. Atomerőmű Egy vagy több atomreaktor segítségével elektromos (ritkábban hő-) energiát termelő üzem. Átrakógép Nagy pontosságú, számítógéppel vezérelt berendezés, amellyel az üzemanyag- kazettákat kézi érintés nélkül lehet mozgatni egyik helyről a másikra. Becquerel, Bq, (ejtsd bekerel) A radioaktív anyag aktivitását a benne másodpercenként elboruló atomok számával mérjük. Ennek egysége a Becquerel. Egy Bq az aktivitása annak az anyagmennyiségnek, amelyben másodpercenként egy bomlás zajlik le. Béta-bomlás Egyes atommagfajták olyan átalakulása, amelynek során a magban egy neutron protonná alakul, egyidejűleg egy elektron keletkezik, mely nagy sebességgel kilép. Egy anyagban lezajló ilyen bomlások sorozatából jön létre a béta- sugárzás. A bétabomlás azoknak a magoknak a tipikus bomlásformája, amelyekben túlságosan sok a neutron. A hasadási termékek épp ilyenek, ezért bétabomlók. Innen ered a kiégett fűtőelemek igen erős sugárzása. Béta- sugárzás Elég rövid (de az alfa sugárzásénál nagyobb) hatótávolságú sugárzás, nagy sebességgel repülő elektronokból áll. A magok béta- bomlásának eredménye. Dekontaminálás, dekontamináció (sugármentesítés) Radioaktív anyagok eltávolítása elszennyeződött berendezésekről, padlóról, falakról, szerszámokról vagy az emberi test felületéről a sugárhatás csökkentése céljából. Dózis Az elszenvedett sugárzásmennyiség mértéke. Lásd még Effektiv dózis! Felezési idő Az az idő, amely alatt egy radioaktív izotóp mennyisége és így aktivitása is felére csökkenjen a radioaktív bomlási folyamat következtében Ez egy meghatározott radioaktív izotópra természeti állandó, például a rádium esetében 1620 év. A különböző radioaktív izotópok felezési ideje a másodperc igen kis tört részétől milliárd évekig terjedhet. Dúsítás Az a bonyolult és energiaigényes folyamat, amelyben a természetes uránban igen kis hányadban (0,7 %) jelen lévő 235-ös tömegszámú uránizotóp részarányát megnöveljük. A legtöbb reaktortípus csak dúsított uránnal tud működni. (A paksi reaktorok friss üzemanyaga 3,6 %-ra dúsított). Effektiv dózis A sugárzás mennyiségének olyan egysége, amely a fizikai sugármennyiségen túl annak biológiai veszélyességet is figyelembe veszi. Egysége a mSv (millisievert, ejtsd: miliszívert). Használatos még ennek milliomod része a nSv (nanosievert) is. Egésztest- számláló az emberi test által kibocsátott összes gamma- és röntgensugárzás mérésére szolgáló, a környezeti természetes sugárzással szemben jól árnyékolt .sugárzásérzékelő eszköz. A testbe került sugárzó anyagok észlelésére használják. Az atomerőműben a potenciálisan veszélyeztetett dolgozókat rendszeresen ellenőrzik vele. Elektron A protonnál és a neutronnál mintegy kétezerszer könnyebb, negativ villamos töltésű részecske. Normál állapotban az atommagban nincs elektron, csak a béta- bomlás folyamatában keletkezik, de azonnal “ki is száguld” a magból (sok ilyen “kiszáguldó” elektron nyalábja a béta-sugárzás). Foglalkozási sugárterhelés A dolgozók által munkájuk következtében kapott dózis. Folyékony hulladékok A magenergia hasznosításának melléktermékeként keletkező, nem hasznosítható radioaktív folyadékok. Fúzió Lásd Magfúzió Fűtőelem-köteg, Kazetta Az urán- pasztillákat tartalmazó fűtőelem pálcákat egy közös szerelvénybe, közös tokba (kazettába) fogják össze. Ilyen egységenként kezelik (mozgatják) az üzemanyagot. Gamma- sugárzás Elektromágneses sugárzás, mint a fény, vagy a hősugárzás is, de azoknál sokkal “keményebb”. Míg a fény vagy a röntgensugárzás az atom elektronhéjában lejátszódó folyamatok eredménye, a gammasugárzás az atommagban bekövetkező, ezért nagyobb energiájú folyamatokból származik. A gamma- sugár kibocsátása egy nuklid gerjesztett állapotból alacsonyabb energiaállapotba kerülésének eredménye. A gammabomlás tehát minőségi magát-Az összeállítás borítója alakulással nem jár (nem keletkezik másfajta nuklid. Az alfabomlás, vagy béta-bomlás eredményeként keletkezett atommag a kiindulási magtól különböző lesz). Genetikai sugárzási hatások Azok a sugárhatások, amelyek nem a sugárterhelést szenvedett egyedben, hanem annak utódaiban jelentkezhetnek. Gyengített urán A médiák által kitalált értelmetlen kifejezés. Valójában Szegényített uránról van szó (lásd ott!) Hasadás Lásd Maghasadás Hasadási termékek Az elhasadó nehéz magból keletkezett rendszerint két középnehéz mag Hasadó anyagok Azok az anyagfajták, amelyeknek magjai hasadásra képesek Ion Ha az alapállapotban elektromosan semleges atomok elektronjaikból egyet vagy többet elveszítenek (illetve többletelektront “csípnek fel”), pozitív (illetve negatív) ion áll elő. Az ehhez vezető (pl. ütközési) folyamat az ionizáció. Ionizáló sugárzás (a látható fény és az ultraibolya sugárzás nem tartozik ide) Olyan sugárzás, amely anyagba hatolva képes abban ionokat létrehozni. Legfontosabb fajtái az alfa-, béta-, gamma-, röntgen- és a neutronsugárzás. Izotópok Egy adott kémiai elem (ez egyértelműen meghatározza a protonok számát) atommagjainak olyan módosulataiból álló anyagok, amelyek csak az atommagban levő neutronok számában (és ezáltal tömegükben) különböznek. Egy elem természetes előfordulásban általában izotópjainak keverékéből áll. Jódprofilaxis Reaktorbaleset esetén nagy mennyiségű radioaktív jód kerül ki a környezetbe, amely a szervezetbe jutva annak kis részében, a pajzsmirigyben dúsul fel, így helyileg nagy besugárzással fenyeget. Ezért baleset esetén tabletta formájában nagy mennyiségű jódot adagolnak a veszélyeztetett lakosságnak, hogy a szervezet telítődjön jóddal, és így csökkenjen a pajzsmirigy radioaktív jód felvétele. Kiégés Az a folyamat, amikor a reaktor üzemanyagból a nagyszámú hasadás következtében fogy a 235-ös tömegszámú uránizotóp. Konténment Olyan nagy nyomásra méretezett acél vagy vasbeton “doboz”, amely az egész reaktorblokkot körülveszi, és amely még a reaktor nagynyomású primer hűtőkörének törésekor a fellépő nagy nyomás ellenére is megakadályozza, hogy radioaktív anyag jusson ki a környezetbe. A WER-440 (paksi) típusú reaktoroknál ilyen létesítmény nincs, a lokalizációs torony helyettesíti. Könnyű víz - nehéz víz Előbbi a hidrogén legközönségesebb, egyetlen protont tartalmazó változatából felépülő, közönséges víz, míg az utóbbiban a hidrogén ún. nehéz hidrogén formájában jelenik meg, amelyben a proton mellett egy vagy két neutron is található (előbbi a deutérium, utóbbi a trícium). A nehézvíz jóval drágább, de kevésbé nyeli el a neutronokat, ezért egyes reaktortípusok nehézvízzel működnek. (Vigyázat! Pakson nincs nehézvíz!). Kritikus állapot (Vigyázat! Félreérthető szóhasználat!) A reaktornak az az álállapota, amikor minden hasadásból származó 2-3 neutron közül statisztikus átlagban egy neutron hoz létre új hasadást. Ekkor a hasadások száma, és ezzel a termelt energia mennyisége is időben állandó. A reaktor “sima”, folyamatos energiatermelés közben végig “kritikus” állapotban van. Lassú neutron -gyors neutron A hasadási folyamatban gyors neutronok keletkeznek. Ahhoz, hogy jobb hatásfokkal tudjanak új hasadásokat létrehozni, le kell őket lassítani. Ezt a lassítást a moderátorban való ütközések segítségével valósítjuk meg. (A paksi reaktorokban a moderátor közönséges víz). Ne keverjük össze a neutronlassítás és a neutronelnyelés feladatát! Az utóbit végzi a bór, bóracél, illetve bóroldat formájában. A moderátor pedig nem arra kell, mint azt talán etimológiai asszociációk alapján szeretik írni, mondani (v.ö. “moderáld magad!”), hogy megfékezze a láncreakciót! Drámaian hangzik, de nem igaz! A moderátor azért kell, mert egyáltalán. csak a lelassult neutronok tudják fenntartani a láncreakciót. Lokalizációs torony Bizonyos értelemben a konténmentet helyettesítő létesítmény az új generációs WER-440 típusú blokkoknál (a paksi blokkok ilyenek). Hatalmas térfogatokban vizet tartalmaz, amely a primerköri hűtőkör törése esetén a kitörő gőzt lekondenzálja, így megakadályozva a nagy nyomás kialakulását az épületben. Csak rövidebb időre alakul ki túlnyomás, az is jóval kisebb mint a lokalizációs torony hatása nélkül lenne, így az üzemi épület megerősített része e túlnyomással “megbirkózik”, tömör marad. Ez azt jelenti, hogy még e súlyos (bár igen kis valószínűségű) baleset esetén sem jut ki radioaktív szennyezés a környezetbe. Magátalakulás Egy nuklid átalakulása más nukliddá. Magenergia Magreakciókban vagy magátalakulásokban felszabadult energia. Magfúzió (fúzió) Az energiatermelés egyik lehetséges módja, amelynek során könnyű magok épülnek össze nehezebb magokká, miközben energia szabadul fel. Ilyen folyamat adja a Nap és a hidrogénbomba energiájút is. Földi körülmények között szabályozott energiatermelő fúziós láncreakciót még nem sikerült megvalósítani. Tehát vigyázat: a megvalósított atomreaktorokban nem fúzió, hanem maghasadás zajlik! Maghasadás A nehéz mag szétválása két olyan részre, amelyeknek közel azonos a tömege. E folyamat általában neutronsugárzással, gammasugárzással és ritkábban töltött magtöredék kibocsátásával jár együtt. A maghasadást rendszerint a magba behatoló neutron idézi elő, de nagyon kis valószínűséggel spontán módon is bekövetkezhet. Moderátor A hasadásból származó gyors neutronok lassítására szolgáló anyag az atomreaktorokban. Lásd Lassú neutron - gyors neutron! Monitor olyan készülék, amelynek célja az ionizáló sugárzás vagy radioaktív anyagmennyiség mérése és lehetőleg figyelmeztetés adása akkor, ha ez bizonyos előre beállított értéknél nagyobbá válik. Nemzetközi Nukleáris Eseményskála A nemzetközi Atomenergia Ügynökség által bevezetett hétfokozatú skála, amelynek feladata, hogy a médiák és a nagyközönség számára egyértelműbb tájékoztatást tegyen lehetővé atomerőműben bekövetkezett üzemzavarok vagy balesetek esetén. A skála 3 üzemzavari és 4 baleseti szintet különböztet meg. 1. szintű esemény. Még nem üzemzavar, csak rendellenesség, a biztonság védelmében bizonyos hiányosság keletkezik, de ez nem jelent kockázatot sem a személyzetre sem a lakosságra nézve. (Pakson 27 reaktorév alatt 51 ilyen esemény történt). 2. szintű esemény: Olyan üzemzavar, amelynek már lehetnek biztonsági következményei, de még a személyzet sem kaphat a dóziskorláton felüli sugárterhelést. 3. szintű esemény. Súlyos üzemzavar, amelynek során a személyzet sugárterhelése meghaladhatja a dóziskorlátot, de a környezetbe kibocsátott radioaktív anyag mennyisége nagyon csekély. 4. szintű esemény: Elsősorban a létesítményen belüli hatású baleset, a részleges zónaolvadás következménye. A legjobban veszélyeztetettt személy néhány mSv sugárterhelést kaphat. A közelben élő emberekben nem, de a személyzet egy kis részénél akut egészségi hatások jelentkezhetnek. 5. szintű esemény. A telephelyen kívül is kockázattal járó baleset, a reaktorzóna nagyfokú olvadása miatt kiszabaduló radioaktív anyagok már veszélyeztethetik a lakosságot is. A balesetelhárítási tervek részleges végrehajtása szükséges. 6. szintű esemény. Súlyos baleset, amelynek során a radioaktív anyagok kibocsátása olyan nagy mértékű, hogy a súlyos egészségügyi hatások megelőzésére a helyi balesetelhárítási tervek teljes körű végrehajtása szükséges. 1 szintű esemény. Nagyon súlyos baleset, amelynek során a reaktortartályban levő radioaktív anyagok nagy része kijut a környezetbe, a korai sugársérülés veszélye fennáll az atomerőműben és annak közvetlen környezetében, a késői egészségügyi hatások akár az országhatáron túl is jelentkezhetnek. (A csernobili balesetet ebbe az osztályba sorolták). Neutron A protonnal közel megegyező (durván 1 ezrelékkel nagyobb) tömegű, villamos töltéssel nem rendelkező részecske, az atommagnak a proton mellett másik alkotórésze. Nukleáris biztonságvédelem Intézkedések az emberek és Vagyontárgyak védelmére az ionizáló sugárzás, a radioaktív szennyeződés káros hatásaival szemben. Nukleáris láncreakció Olyan reakciósorozat, amelyben az egyes reakciók teremtik meg a további reakciók feltételeit. Az atomenergia- termelésében döntő jelentőségű a hasadási láncreakció, amelynek során a hasadásban keletkező neutronok hoznak létre további hasadásokat. Nukleáris üzemanyag Hasadási láncreakció előállítására alkalmas anyag (rendszerint urán), amelyet megfelelő műszaki kialakítással így atomreaktorok töltetéül használunk. Nuklid Meghatározott proton és neutronszámmal jellemzett mag neve. Nem más, mint egy kémiai elem egy meghatározott izotópjának a magja. (Folytatás a 8. oldalon.) A LEGGYAKORIBB NUKLEÁRIS FOGALMAK KIS ENCIKLOPÉDIÁJA