Atomerőmű, 1994 (17. évfolyam, 1-10. szám)
1994-01-01 / 1. szám
10 ATOMERŐMŰ 1994. JANUAR Varga Károly * Halden Boiling Heavy Water Reactor Az általunk kifejlesztett és a paksi atomerőműben már jól ismert Hungarian Underwater Telescope-t a norvégjai Haldenben működő atomreaktor vizuális ellenőrző vizsgálatainál is alkalmazni fogják. Tor Hemes úr, az atomreaktor műszaki főtanácsadója felkeresett bennünket, hogy arról tájékozódjék: berendezéseinkkel hogyan és milyen megbízhatósággal/hibakimutathatósággal tudjuk reaktoruk tartályát és szerelvényeit felülvizstanulmányozására magas hőmérsékleten és nagy nyomáson. 1955: A norvég parlament döntött az új reaktor felépítéséről. 1959: Felépült az új reaktor (ekkor érte el a kritikus állapotot). Halden Boiling Heavy Water Reactor A HBHW-reaktor zónája hét tonna-alumínium burkolatú természetes uránt és 16 tonna nehézvizet Euratom államok (hat) 1,00 Nagy-Britannia 0,66 Svédország 035 Svájc 035 Dánia 0,15 Ausztria 0,15 Összesen: 3,66 A Halden Reactor Project költségvetési összege az 1988-1990 (3 évre) 43,12 M USD volt. Kérdésünkre, hogyha ma egy magyar válAz OECD keretében a norvégjai Haldenben működő atomreaktor vá/Jatr^jza és folyamatábrája gálni. Ezt követően felkértek arra, hogy tekintsük meg az atomreaktort és nyilatkozzunk a kívánt vizsgálatok elvégezhetőségéről. A meghívásnak eleget téve, munkatársammal, Csőke Antallal ellátogattunk Haldenbe, hogy megtapasztaljuk: hogyan is működik az OECD égisze alatt egy reaktor, milyen nagyjelentőségű kutató és fejlesztő tevékenységet végeznek. Úgy vélem, Magyarország OECD- hez** való csatlakozása a későbbiekben lehetőséget teremt a Paksi Atomerőmű Rt. szakemberei számára is, hogy részt vehessen az OECD Halden Reactor Projectben. Történelem Gunnar Randers, aki alaptanulmányait tekintve asztrofizikus, egyik nemzetközileg elismert úttörője volt az atomenergia békés alkalmazásának. Ő alapította a Norwegian Institute for Atomic Energy-t. Randers kezdeményezte a Halden Boiling Heavy Water Reactor felépítését, majd ugyancsak ő dolgozta ki 1958-ban az OECD Halden Reactor Projectet. 1951: A Norwegian Institute for Atomic Energyben ebben az évben végezték az első reaktorkísérletet. A reaktorban nehézvizes moderátort és természetes uránt használtak. A JEMER elnevezésű reaktor hároméves üzemeltetése után a szakemberek elhatározták, hogy felépítenek egy 20 MW teljesítményű 200 °C-on működő Boiling Heawy Water reaktort, amelyben lehetőség nyílik az energiatermelés tartalmazott; a reaktor teljesítménye 6 MW volt. A HBHW-reaktor módosított zónájában már 2 tonna 1,5%-ra dúsított urán volt és teljesítménye 200 °C vízhőmérséklet mellett ekkor érte el a tervezett 20 MW-ot. A HBHW-reaktor 1962-1966 között 25 MW maximális teljesítményen üzemelt. A HBHW-reaktor amellett, hogy bázisa volt és ma is az számos reaktor és fűtőanyag-ellenőrzési kísérletnek, rendszeresen gőzt is szolgáltat a szomszédos papírgyárnak. A reaktor teljesítményadatai Üzemidő Osszteljesítméy Átadott hő ,959-1982 76000 b 900000 MWh 840000t Nehézvíz-veszteség ny0I^^S Teljes nehézvíz-veszteség 11000 kg OECD Halden Reactor Project Az OECD-én belül már 1957- ben kezdeményezték, hogy célszerű lenne egy közös európai nukleáris kutatási és fejlesztési programot indítani. A francia Lew Kowarski javasolta, hogy legcélszerűbb lenne, ha a program bázisa a Halden-reaktor lesz, bár a H BHW-reaktor építése ekkor még nem fejeződött be. Végül is 1958. május 22-én a tizenkét nyugat-európai ország aláírta a Halden Reactor Projectet és az alábbi összegeket bocsátotta rendelkezésre a program hároméves költségeire: Ország Összeg M USD-ben Norvégia 1,00 lalat be kívánna lépni a projectbe mennyit kellene fizetnie, közölték, hogy 2,Q-2,5 M NOK-ot, amely 26,60-33,37 M forintnak felel meg. Haldenben fenti program keretében az alábbi területeken folynak kutatások: 1. Fűtőelem előállítását támogató vizsgálatok. A már kész fűtőelemek viselkedésének tanulmányozása a reaktorban. 2. Ember-gép kapcsolat mibenléte, ha számítógépet használnak a reaktorirányításban. 1. Egyszerűen lenyűgöző volt azoknak a vizsgálatoknak a felsorolása, amelyeket a megbízható fűtőelem-tabletták gyártása érdekében végeznek. 1.1. Igen behatóan tanulmányozzák a fűtőelemek (tabletták-hengerek) hőtani viselkedését, az elemben a hőelosztást, mert így kaphatnak képet arról:- hogyan, milyen mértékben fog az elem kiterjedni,- hogyan befolyásolódik a hasadványok migrációja a pelletben,- hogyan lép ki a gáz a pelletből,- hogy határozza meg a hőtani viselkedés az energiatárolást a fűtőelemben. Ezek az adatok azért szükségesek, hogy normál és rendhagyó körülmények között meghatározhassák a fűtőelemek hőtani viselkedését 1.2. A fűtőelemrúd mechanikai felépítése és így viselkedése sok mindentől függ, ezért tanulmányozandók: a pelletek közötti hézagok, a pelletek hosszának változása, milyen legyen a pellet: lapos, tablettaszerű vagy hengeres, a pellet és a burkolat összefüggése. Igen érdekes kísérleteket végeztek azzal kapcsolatban, hogy kell-e a pelleteket kenni, hogy azoic könynyen csússzanak a cladding-ben. 1.3. Köztudomású, hogy az uránoxid mátrixból hasadási melléktermékként nemesgázok szabadulnak ki. Tanulmányozták mitől függ a gáz mennyisége, hogyan lép ki a gáz a mátrixból, a gázkilépések milyen mértékben rongálják a matrix struktúráját és így hogyan jönnek létre a meghibásodások (stress corrosion, cracking stb.). 1.4 Hogyan hat a LOCA-típusú meghibásodás a fűtőelemre. Ebben a kísérletsorozatban a túlmelegedett burkolat hirtelen lehűtésének következményeit vizsgálták. Ahhoz, hogy a reaktorban az 1.1—1.4 szempontok alapján vizsgálni lehessen a fűtőelemeket, a Halden Reactor Project mérnökei számos vizsgálóberendezést raódosícsolatban az OECD-tagállamokban üzemeltetett atomreaktorok esetében is számolni kellett azzal, hogy mi történik akkor, ha:- a számítógép segítségével százával, sőt ezrével gyűjthetjük a reaktorra vonatkozó adatokat; az irányító központ tele lehet villogó, csipogójelzésekkel, amelyek az üzemirányítókat figyelmeztetik; viszont ha az operátor éppen a kritikus pillanatban omlik össze és válik teljesen alkalmatlanná az üzemirányításra?- Mi történik akkor, ha nincs elég jelzés és így nincs késztetés a beavatkozásra? A Halden Reactor Projectben elfogadták, hogy a jövőben természetesen „számítógépek fogják imyítani” a reaktorüzemet, de ebben az esetben világossá kell tenni az operátor és a számítógép kapcsolatát, mert végső soron az operátor az üzemirányító. gyan működik a „Reactor Safety System”, hogyan történik a riasztás. Arra is gondolnak, mely döntéseket kell a számítógépnek hoznia és mely döntések azok, amelyek kifejezetten az operátor beavatkozását igénylik. A Halden Reactor Projectben mintegy 24 különböző kérdést tanulmányoznak annak megállapítására: hogyan használjuk a számítógépeket? Milyen legyen az embergép kapcsolat? Milyen legyen a hardware-software? A kapott eredményeket nemcsak az atomreaktorok üzemirányításánál alkalmazzák, hanem a Norvégiában oly fontos North Sea Oil Platform-ok termelési üzemágainak irányításánál is, amikor ez utóbbinál is bevezették a PICASSO- rendszert, amelynél az adattári változások azonnal megjelennek színes grafikákon is. Ebben a berendezésben - amelynek külső méretei megegyeznek egy reaktor fütököteggel - besugárzás alatt vizsgálják, hogyan viselkedik a fűtőanyag Ebben a berendezésben, amely a reaktorzónában van, azt vizsgálják, hogyan viselkedik a fűtőanyag, ha hűtés nélkül marad tott fűtőköteget-besugárzó berendezést fejlesztettek ki. Az ismertetett mintegy 26 „módosított köteget” nem all módomban bemutatni, közülük csak hármat mutatok be vázlatszerűen. Dicsérőleg kell megjegyeznünk, hogy ezek a berendezések a finommechanika csodái, a beépített elemek mind sugárzásállók és megbízhatóan működnek a reaktorzónában is. Ismertették a vizsgálati programokat, az összegyűjtött eredményeket. 2. Ember-gép kapcsolat a reaktorirányításban. A számítógépnek a reaktorirányításban való alkalmazásával kapHaldenben HAMMLAB elnevezéssel megalapították a Man-Manchine System Laboratory^, ahol különböző szakterületek specialistái tevékenykednek, beleértve pszichológusokat és számítógép-szakértőket is, akik a következőket tanulmányozzák: információáramlás, kijelzéstechnika, hogyan születnek az operátori döntések (agyi reakciók figyelése, döntéskényszer hatása alatt az operátor hogyan dönt, egyáltalán alkalmas-e a feladatra), hogyan történik a döntés üzemzavar esetén, hogyan történik a döntés, ha abnormálisán megfut az üzem, kézi irányítás mellett hoA Halden reactor Project mérnökei legutóbb a finn Loviisa Atomerőműben a Combustion Engineering Inc. által kifejlesztett Critical Function Monitoring Systemet vizsgálták, hogy az hogyan alkalmazható egy PWR-típusú atomreaktornál. Kilátásaink szerint idén elvégezzük a Halden Boiling Heavy Water Reactor helyszíni vizuális ellenőrzését és megkezdjük együttműködésünket a reaktoröregedés vizsgálata területén. * Varga Károly fizikus, igazgató. Atomtechnikai Szolgáltató Kft. ** Organisation for Economic Co-operation Development (OECD). Nemzetközi Együttműködési és Fejlesztési Szervezet Magyarország 1993. december 22-én kérte felvételét Egy kiállítás r • r margójára Az elmúlt év decemberében kiállítás nyílt a városi könyvtárban az építendő átmeneti amelyeket itt tartanak a pedagógusok és ilyenkor van nyüzsgés a kultúra ezen szentélyében. Jó választás volt az, hogy ezen a helyszínen igyekszik információkat adni az erőmű, életéről, gondjáról és terveiről.- Mik a tapasztalatai a kiállítással kapcsolatban?- Sokat beszélnek az emberek erről az átmeneti tárolóról, elváiják az ilyen és ehhez hasonló tájékoztatást, bár kifogásolják: miért nincs fórum ezzel a témával kapcsolatban. A paksiak szeretik tudni mi történik környezetükben. De nemcsak tárolóval kapcsolatban. Ebből az alkalomból kerestem fel Herczeg Ágnest, a könyvtár igazgatóját, kérdeztem: hogyhogy helyet adott a könyvtár ennek a kiállításnak?- A városi könyvtár minden, a helyi közélettel kapcsolatos témának-eseménynek helyet biztosít - mondja. - Látogatottságunk jó, hiszen naponta átlagban 70-80 ember fordul meg a könyvtárban. Vannak olyan iskolai órák, Herczeg Ágnes az átmeneti tárolóval kapcsolatban hiányolják a fórumot, hanem általában az erőműről. Meg kellene gondolni: legalább évente egy alkalommal az erőmű vezetésének városi fórumon kellene tájékoztatni a lakosságot az erőmű életéről. Csernobil után nagyon várta a lakosság egy ilyen fórum összehívását, de hiába. így maradt a „suttogó propaganda”. Tömören fogalmazva: a paksi ember nemcsak az országos lapokból szeretne értesülni a helyi eseményekről. Visszatérve a kiállításhoz: volt olyan gyerek, aki nyolcszor jött prospektusért. Gondolom valakik elküldték a gyereket. Egyébként ezt a kiállítást olyanok is megtekintették, akik más helyen nem nézték volna meg. Ugyanis ide kötényben is átlép egy-egy idősebb ember, a házimunkát abbahagyva egy fél órára. Ezért mondtam a beszélgetés elején, hogy jó volt a helyszín megválasztása. Hasonló témában máskor is rendelkezésre állunk, akár városi fórumnak is helyet tudunk biztosítani. Ibrányi Ebben a berendezésben besugárzás alatt vizsgálják, hogy a fűtőanyagból hogyan lépnek ki a gázok