Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1984. július-december (17. évfolyam, 27-52. szám)
1984-09-07 / 36. szám
TUDOMÁNY ::L*SS&! TECHNIKA 1 QQ/4 augusztus 7-én I i/ÖT1. a V 2-es atomerőmű első reaktorában megindult a láncreakció. Ez, amit a szakemberek fizikai indításnak is neveznek, több hónapos késéssel valósult meg, de most már várható, hogy a szükséges mérések és kísérletek elvégzése után néhány hónap múlva hazánk második atomerőmüve is teljes kapacitással megkezdi a villamos energia szolgáltatását. Tekintettel arra, hogy ez az atomerőmű jelentősen eltér a már üzemelő V 1-es atomerőműtől, cikkünkben közelebbről is megismerkedhetünk vele. A primérköri technológia Az atomerőmű energiatermelő berendezése az atomreaktor. Az atomreaktort, a höelvonó hűtőhurkokat, valamint az ezeket kiszolgáló segédberendezéseket az atomerőmű primérkörének nevezzük. A primórkör hűtőközege víz, amely a reaktorban felvett hőjét hőcserélőn keresztül a szekun- dérköröknek adja le. A primérkör legfontosabb berendezése a V-213 típusú 1375 MW hőteljesítményű termikus energetikai reaktor. A reaktor üzemanyaga U-235-ben dúsított urán- oxid, amely rúd alakú cirkónium burkolatú fűtőelemekben van elhelyezve. A reaktor aktiv zónájának mintegy 15 m 3 térfogatában 42 t urán üzemanyag található. A háromszög alakú rácsban elrendezett üzemanyagelemek közötti víz a láncreakció neutronjainak lassító közege és egyben a reaktor primérkörének hűtőközege is. A lehető legintenzivebb höátvitel biztosítására a hűtővíz nyomása rendkívül magas - 123 bar. A hűtővíz a reaktortartály hat alsó csonkján keresztül éri el az aktív zónát, ahol fölfelé áramlik, és a hasadási láncreakció hője felmelegíti. A felmelegedett nagynyomású víz a felső csöcsonko- kon át távozik a reaktorból. A reaktorban a láncreakció szabályozását a függőlegesen mozgatható 37 darab szabályozórúd végzi. A reaktorhoz hat darab hűtőkör kapcsolódik. A hűtőkörbe beiktatott tolózárak segítségével a hütö- hurok a reaktorról lekapcsolható. A keringető szivattyú nyomja át a hűtővizet a reaktoron és a gőzfejlesztőn. A reaktoron keresztül cirkuláló víz forgalma 4300 m3/h. A keringető szivattyúk nagy tehetetlenségük miatt még áramkiesés esetén is biztosítják a megfelelő hűtést. Az atomreaktorban keletkezett hőt a 295 °C-ra melegedett hűtővíz szállítja el. A hűtővíz nagy nyomása miatt sohasem forr fel. A gőzfejlesztőbe jutva hőjét leadja, és 46 bar nyomású száraz gőzt fejleszt a szekundérköri turbinák részére. A gőzfejlesztőt a hűtővíz 267 °C hőmérsékleten hagyja el. A gőzfejlesztő fekvő hengeres edény, amelynek primér- és szekundérköri ki- és bemenetel vannak. Primérköri segédrendszerek A primérkörhöz az alábbi segédrendszerek tartoznak:- nyomástartó rendszer,- víztisztító rendszer,- pótviz és boros szabályozás,- szellőztető rendszerek és- gáztisztító rendszer. A nyomástartó rendszer feladata a primérkör hűtővizének egyenletes nyomáson való tartása. A nyomás fenntartását a nyomástartó edény biztosítja, amely közvetlen összeköttetésben van a primér hűtőközegével. A nyomástartó edényben a primérköri víz saját gőzével van egyensúlyban, a gőz állapotváltozásai biztosítják a nyomás és térfogatváltozások ki- egyenlítését. A hat hűtóhurok közül csak egy van ellátva nyomástartó edénnyel, de ez elegendő ahhoz, hogy biztosítsa az egyenletes nyomást az egész primér- körben. A primérkör víztisztító rendszere biztosítja, hogy a hűtővíz minősége elérje a megkövetelt értéket. Elsősorban a primérkörbe jutó radioaktív anyagoktól kell a hűtővizet megtisztítani. A primérkörbö! tisztításra elvezetett víz különböző hőcserélókön keresztül jutva ér el a szűrökhöz, majd ismét visszajut a fövízkörbe. A pótvíz és boros szabályozás feladata, hogy a primérkört pótvízzel lássa el. a szervezett szivárgások pótlására, valamint, hogy változtassa a hűtővíz bórsavkoncentrációját. A bórsavkoncentráció változtatásával ugyanis teljesítménynövekedés vagy csökkenés érhető el. Az atomerőmű szellőztető rendszerének feladata, hogy biztosítsa a kezelő személyzet munkájához szükséges klimatikus feltételeket és fenntartsa a kellő sugárbiztonságot az atomerőmű helyiségeiben. A gáztisztító rendszerek a hűtőközeg bomlásából és az üzemanyagokból kijutó radioaktiv gázokat tisztítják. A reaktor üzemanyagának cseréje A reaktor üzemeltetése szempontjából rendkívül fontos, hogy a benne lévő üzemanyagelemek egyharmadát évente kicseréljék. Ilyenkor a reaktort leállítják és előre meghatározott ütemterv szerint szétszerelik. A radioaktiv sugárzás miatt a kiégett üzemanyagelemek kiemelését nagypontosságú táwezérlésú átrakógéppel végzik. Az átrakógép a kiemelt fűtőelemeket víz alatti tárolásra a pihentető medencékbe szállítja. Ezek majd innen kerülnek újrafeldolgozásra, amikor is belőlük a láncreakció hatására keletkezett plutóniumot eltávolítják és újból energetikai célokra használják fel. Ezután az aktív zóna többi fútóelemkötegét átrendezik, majd új fűtőelemeket helyeznek a reaktorba az eltávolított fűtőelemek helyére. Az évente eltávolításra kerülő fűtőelemek egy WER 440-es reaktor esetében 2,8x109 kWh villamos energiát állítanak elő. A reaktor lezárása és a szükséges próbák elvégzése után a reaktorblokk újra áramot termelhet. Az atomerőmű biztonsága Az energetikai atomreaktorokat olyan reaktorfizikai meggondolás szerint tervezik és építik, hogy a láncreakció ellenőrizhetetlen továbbterjedése semmilyen körülmények között se következhessen be. Tehát az atomreaktor nem válhat atombombává. A reaktor teljesítményét mindig a kívánt szinten tartja az emberi beavatkozást is felülbíráló szabályozó rendszer. A láncreakció folyamán az aktív zóna fűtőelemeiben radioaktív hasadási termékek halmozódnak fel. A legfontosabb sugárvédelmi és környezetvédelmi követelmény, hogy ezek az elemek ne hagyhassák el keletkezési helyüket. Ennek megakadályozására útjukba több védőfalat is állítottak. Az első védelmi fal az urán üzemanyag fűtőelemének burkolata. A másik védelmi falat a reaktortartály és a primérköri fűtőberendezések képezik. A primérkör tömörtelensége esetén a harmadik védelmi fal áll a radioaktív anyagok útjába: a hermetikusan zárt helyiségek gáztömör fala. Ugyanis a primérköri berendezéseket hermetikusan zárt helyiségekben helyezik el, amely 1,5 m falvastagságú vasbetonból kialakított épületrész. A legnagyobb különbség, ami a V-1 és V—2 atomerőművek között van, az a reaktorok biztonság- fitozófiájában rejlik. Míg a V-1-es atomerőmű reaktorainál nem tételezik fel a primérköri csővezetékek törését, addig a V-2-es reaktorjai- nak esetében már olyan biztonságvédelmi berendezéseket alkalmaznak, amelyek ilyen üzemzavar esetére is biztosítják a balesetveszély elhárítását. A primérköri csővezetékek törése esetén a legfontosabb, hogy az igen nagy hőkapacitással rendelkező aktiv zóna hűtését biztosítsuk. Az ilyen üzemzavar bekövetkezésekor még feszültségkieséssel is számolnak, ezért az üzemzavari hűtőrendszert aktív és passzív (külső energiaforrást nem igénylő) részekből állították össze. A passzív rendszer a szükség- áramforrás beindításáig a reaktor hűtését nyomás alatti víztartályokból biztosítja. Az aktív zónahútó rendszerek három, egymástól független, de azonos felépítésű csoportból állnak. A tartalékolás biztosítja az állandó üzemkészséget. Üzemzavar esetén a szivattyúk az aktív zónába továbbítják a víztar-. tályok bórsavtartalmú vizét. A tartályok leürülése után a hermetikus tér alján lévő zsompokból elszívott vizet a szivattyúk visszajuttatják a reaktorba, ezzel zárt hűtőkör alakul ki. A szekundérkör technológiája A primérkör és a szekundérkör a gőzfejlesztők által kapcsolódik egymáshoz. A hat gőzfejlesztő óránként 2680 t 46 bar nyomású gőzt fejleszt. Egy reaktorhoz két 220 MW teljesítményű turbogenerator kapcsolódik. Az alacsony gőzparaméterek miatt a telített gőzzel üzemelő turbinák méretei nagyok, gőznyelésük mintegy kétszerese a hagyományos hőerőművek turbináéinak. Egy turbinához három kondenzszivattyú tartozik (ebből csak kettő üzemel), öt kisnyomású előmelegítő, gáztala- nító, táptartály és három nagynyomású előmelegítő. A turbina egy nagynyomású és két kisnyomású részből áll. A nagynyomású, valamint a kisnyomású rész között helyezkedik el a cseppleválasztó túlhevítő, amelyben a gőz nedvességét mechanikusan leválasztják és két fokozatban túlhevítik. A szekundérkör / legfontosabb feladata a gőzfejlesztőknek leadott primérköri hőállandó elvonása. Ezt a szekundérköri tápszivattyúk végzik. Kiesésük esetén két üzemzavari tápszivattyú veszi át feíadatukat. Az üzemzavari tápvízrendszer meghibásodása esetére még kiegészítő üzemzavari tápvízrendszerről is gondoskodtak. Külső berendezések Az atomerőmű gazdaságos és biztonságos üzemeléséhez egy sor külső rendszer megbízható működése szükséges. Az atomerőművek hútővízigénye közel kétszerese a hagyományos hőerőművekének. A turbina kondenzvi- zének hűtését az atomerőmű fölé magasan kiemelkedő, vasbetonból épített hűtőtornyokban végzik. A hűtővíz kellő hőmérsékletre való hűtése fontos követelmény az atomerőmű hatékony üzemeltetése szempontjából. E követelmény megtartása nehézségekbe ütközik, különösen a meleg nyári hónapokban, amikor a külső hőmérséklet akadályozza a hűtőtornyokban a víz kellő lehűlését. A dízelgenerátor-állomás az atomerőmű biztonsági villamos- energia-ellátását szolgálja a normális villamos betáplálás üzemzavari kiesésekor. Egy reaktorblokkhoz három dízelgépcsoport tartozik egymástól független kiépítésben. A dízelgépcsoport 1800 kW teljesítményű automatizált berendezés. Az automatika biztosítja az állandóan melegen tartott dízelmotor indítását, úgy, hogy a parancs pillanatától számítva egy perc alatt felvegye a terhelést. Irányítástechnikai és dozimetriai rendszerek Az atopierőmű irányítástechnikai rendszerei a kellő biztonság szavatolása miatt rendkívül bonyolultak. A szabályozás és biztonságvédelem tökéletesítését úgy érik el, hogy egy-egy paramétert többszörösen mérnek. Többnyire 2 a 3-ból mérési „szavazó“ rendszereket alkalmaznak, ami annyit jelent, hogy a beavatkozásra csak akkor kerülhet sor, ha a három mérőműszerből legalább kettő ugyanazt az értéket jelzi. Ezzel a müszerhibák miatti felesleges beavatkozások is elkerülhetők. Az atomerőművi blokkon a szabályozás és biztonságvédelem részére kb. 6000 mérés van, amelyek túlnyomó részét információs számítógépek is megkapják. Ezek elvégzik a paraméterek értékelését és az eredményeket az operátoroknak színes displayon jelentetik meg. Az atomerőmű dozimetriai rendszere két csoportra osztható. A belső ellenőrző rendszer az atomerőmű helyiségeiből és technológiai rendszereiből gyűjt információkat az aktivitás állapotáról. Az információkat külön számítógépekben tárolják. A belső rendszerhez tartozik az atomerőmű személyzetének dozimetriai ellenőrzése is. A külső környezeti ellenőrzés a talaj, víz és levegő állapotát értékeli. KOVÁCS ZOLTÁN A V-2-ES ATOMERŐMŰ A V-2-ES ATOMERŐMŰ ELVI HŐSÉMÁJA 1. Reaktor, 2. Gőzfejlesztő, 3. Főkeringető szivattyú, 4. Térfogatkiegyenlítő, 5. Gőzturbina, 6. Generátor, 7. Kondenzátor, 8. Kondenz- szivattyú, 9. Kisnyomású előmelegítők, 10. Gáztalanító, 11. Magas- nyomású előmelegítő, 12. Tápszivattyúk, 13. Szeparátor, 14. Tolózár. (A szerző rajza) Érdekességek, újdonságok ÚJ szú 17 ELSÜLLYEDT EZÜSTHAJÓ Egy búvárcsoport a Long Island-tengerszorosban állítólag megtalálta a Lexington nevű teher- és személyszállító hajónak a roncsait. A hajó- Vanderbilt vasútkirályé volt, és - úgymond - 20 000 dollár értékben bankjegyekkel és 18 OOO^tO 000 dollár értékben ezüstérmékkel volt megrakodva. A hajó száznegyven évvel ezelőtt gyulladt ki és süllyedt el. Az újsághírek szerint a búvárok kétévi kutatás után 20 m-es mélységben bukkantak rá a három részre törött hajóroncsra. (Volksstimme) GOMBÁK SEGÍTENEK AZ ÉHEZŐ NÖVÉNYEKEN A maqasabbrendű növények és a gombák között mi- korrhizának nevezett életközösség mindkét partner számára előnyös. A gombafonalak a növénynek - egyebek között - vizet és oldott ásványi anyagokat szállítanak, míg maguk tőle a fotoszintézis révén szénhidrátokat kapnak. Több jel mutat arra, hogy abban a gombafonadékban, amely a föld alatt több növényt - különböző fajúakat is! - egymással összeköt, a zöldnövények termelte szerves tápanyagok vivődnek át. A sheffieldi egyetem botanikusai az útifű nemzetségbe és a bokros gyepeket alkotó csenkeszek közé tartozó növényekkel kísérleteztek. Az útifüvet olyan kamrákban növesztették, amelyeknek levegőjében radiaktív széndioxid volt. Amikor később mindkét növény gyökereit a Gumus Caledonia mikorrhiza gombával megfertőzték és a növekedő szövedékkel egymást összekötötték, az útifű radioaktív szénhidrátjai egy idő múlva a csen- kesz gyökereiben is kimutathatók voltak. Minél kevesebb fény érte a csenkeszeket, vagyis minél csekélyebb volt a fotoszintézisük - tehát éheztek annál több szén szállítódon hozzájuk. Eszerint elképzelhető, hogy azok a csíranövények, amelyek a szabad természetben gyakran árnyékban kényszerülnek fejlődni, a környezet kifejlett növényeitől kapnak tápanyagokat. (Nature) FAGYASZTÓ A FAGYASZTÓBAN Az élelmiszer-csomagoló üzemek rendszeresen használnak villámgyorsan fagyasztó eljárást. A gyors hűtés révén ugyanis az élelmiszer hosz- szabb ideig tárolható, és fölmelegítésekor kevésbé veszít természetes ízéből és tápérté- kéból. Egy egyesült államokbeli vállalat nemrég a háztartásokban is használható ultrafagyasztót hozott forgalomba. Ez lényegileg fagyasztó a fagyasztóban. Egy 23x33 cm-es, parányi szélcsatornának kialakított térrészben a ventillátorral létrehozott mínusz 34 Celsius- fokos levegöáramlattól az élelmiszer kétszer olyan gyorsan hűl le, mint a szokásos mélyfagyasztókban. Az ultrafagyasztónak olyan időtartam-kapcsolója is van, amely további 5 Celsius-fokkal csökkenti a mélyfagyasztó hőmérsékletét, s ezzel is növeli a tárolhatóság időtartamát. (Newsweek) ANTISZTATIKUS SZÁL A szintetikus textilszálaknak megvan az a kellemetlen tulajdonságuk, hogy elektrosztatikusán feltöltődnek, s emiatt nemcsak hogy magukhoz vonzzák a port, hanem az érzékenyebbeket enyhe áramütés is érheti tőlük. Ez a hatás ugyan számtalan úgynevezett antisztatizáló szerrel ideig-óráig megszüntethető, de az néhány mosás után visszatér. A Novákyban működő petrolkémiai kutatóintézet munkatársai most olyan eljárást dolgoztak ki, amellyel a nylon típusú szálak monomerjébe olyan amidos poliésztercsoportokat ültetnek be, amelyek számottevően fokozzák a textília áramvezető képességét, s ezáltal megszüntetik annak sztatikus feltöltödését. (Chemische Revue, Bratislava) 1984. IX. 7.
