Szolnok Megyei Néplap, 1978. október (29. évfolyam, 232-257. szám)
1978-10-21 / 249. szám
21 SZOLNOK MEGYEI NÉPLAP 1978. október 21. Reaktorkutatás Ahogy épül a paksi atomerőmű, úgy alakul ki mindinkább a kép a köztudatban; az atomenergia többé nem csupán fizikusok laboratóriumaiban végzett kísérletek tárgya, Magyarországon sem az, hanem közvetlen termelőerővé válik. Az egyik olyan hazai kutatóhely, ahol az atomerőmű indításával kapcsolatos kutatások folynak, a Magyar Tudományos Akadémia Központi Fizikai Kutató Intézetének Atomenergia Kutató Intézete. (A hosszú név helyett ha csak annyit mondunk: itt van a csillebérci kutatóatomreaktor is — talán ismerősebb a helyszín. Gyimesi Zoltán megbízott igazgatóval beszélgetünk az intézetben folyó kutatásokról. Mindenek előtt nem árt tudni: a hazai atomenergia-kutatásban két célprogram is van. Az egyiket a Nehézipari Minisztérium, a másikat a Tudományos Akadémia irányítja. A kutatásokat koordináló tanács vezetője Szabó Ferenc, a műszaki tudományok doktora, a KFKI főigazgatója. Nemzetközi és hazai együttműködés alapján többfelé is dolgoznak az országban hasonló témákon, mint az AEKI-ben. Így például a VEIKI-ben, a Villamosenergiaipari Kutató Intézetben is, de a legnagyobb kutatókapacitással a csillebérci intézet rendelkezik. — Az AEKI öt szervezeti egységből áll — mondja Gyimesi Zoltán. — A közismert kutatóreaktoron kívül, ame.- lyet mi reaktorüzemnek hívunk, és melynek fő feladata izotópok termelése, van reaktorfizikai osztályunk, ter- mohidraulikai osztályunk, sugárvédelmi főosztályunk és reaktor-elektronikai főosztályunk. Ezek közül Pakshoz a legszorosabban a reaktorfizikai osztály munkája kapcsolódik. Talán meglepő, de ez az osztály nem annyira a hasadó anyagok fizikájával, mint inkább számítógépi programok összeállításával foglalkozik, amelyek a Paksi Atomerőmű üzemeltetéséhez, az opitimális üzemanyagfal- használáshoz szükségesek. Ezeket itt, az osztályon fejlesztik ki, és adják át folyamatosan az erőmű személyzetének. Mivel az erőmű indítása és üzemeltetése során Látogatás az Atomenergia Kutató Intézetben sok, különféle mérést kell majd folyamatosan elvégezni, az erőmű személyzetének azokat a tagjait, akikre ez a feladat vár, többek között itt készítik fel minderre. Ez fordítva is igaz: az AEKI munkatársai, amíg ez szükséges, a tervek szerint részt vesznek majd az atomerőmű indítási és üzemviteli méréseiben. Egy oly bonyolult üzemben, mint az atomerőmű, mechanikai, elektronikai, vagy egyéb üzemzavarok mindig adódhatnak. Hangsúlyozom; elsősorban nem nukleáris üzemzavarra gondolunk, de még ha valamilyen furcsa véletlen folytán ilyen ás történne, ez már csak az erőműben felhasznált nukleáris anyagok milyensége miatt sem vezethet semmiféle nukleáris robbanáshoz, amitől a laikusok leginkább tartanak ... Az apróbb üzemzavarok előzetes, elhárítását szolgálja az a munka, melynek keretében az erőmű egységeinek modelljein követjük hosszabb ideig figyelemmel az abban lezajló folyamatokait, mintegy feltérképezve az esetleg kialakuló hibaforrásokat. Ezt a munkát hívjuk reaktordiagnosztikának. Az osztály munkájának másik, érdekes területe: Pakson 4, egyenként 440 megawattos reaktorblokk lesz. Voronyezsben viszont küszöbön áll az 1000 megawattos reaktorblokk indítása. Ez az atomerőművek következő nemzedékének alapegysége lesz. A több, mint kétszerte nagyobb teljesítményű reaktorblokk egy sor tudományos problémát is felvet, amelyek megoldásához létre kell hozni az új reaktor kísérletileg ellenőrzött számítási modelljét. Ehhez ideiglenes nemzetközi kutató kollektíva jött össze; bolgár, csehszlovák, lengyel, NDK-beli, kubai, román, szovjet és magyar tudó- • sokból. A kutatások alapja a ZR—6 jelű kritikus rendszer kicsiben (olyan reaktor, amely nem üzemi körülmények között, hanem úgyszólván „alapjáraton”, gyakorlatilag zérus teljesítményen működik) intézetünkben található. E közös kutatások 1980-ig folytatódnak. A reaktorirányítás területén kollektív munka folyik; az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság támogatásával, a Videoton R—10-es számítógépére épülő, a Gamma Művek Analcont technológiai mérőrendszere és a KFKI nukleáris reaktormérőrendszere felhasználásával jött létre új berendezés. Ez igen hatékony: a számítógép esetleges meghibásodása sem okozhat a reaktornál baleseti veszélyt. A már meglévő „klasszikus” reaktormérő és irányító rendszerhez ez úgy kapcsolódik, hogy a reaktor normális üzeme esetén fellépő kisebb hibákat, üzemzavarokat felismeri, behatárolja és kiküszöböli, ha pedig nae-obo baj, közvetlen veszélyhelyzet lépne fel, a számítógépes-automatikus irányítás átadja szerepét a hagyományos irányítórendszernek. A sugárvédelmi főosztályon dozimetriával foglalkoznak, azaz a szervezetet érő sugárzás mennyiségét mérik. Évek alatt kifejlesztettek egy személyi dozimetriai rendszert. Eddig csak az intézeten belüli munkáknál alkalmazták, most viszont a „házi” tapasztalatok jó alapot adnak a paksi védőrendszer kialakításához is. Egyes, radioaktivitás sugárzásnak kitett anyagok hő hatására fényt bo- csájtanak ki, ezt termolumi- neszcenciának hívják. A ter- molumineszcens dozimetriai kutatások alapján készülő műszereket már széles körben alkalmazzák. összegezve: Az AEKI kutatásai termelőerővé az első hazai, energiát szolgáltató atomerőmű biztonságosabb, gazdaságosabb üzemelése révén válnak. Reméljük; a jövőben mind több ilyen feladatuk lesz és az ezredfordulóra a jövő alapanyagtar tálé-. kait elégelt» olajerőművek helyett az 1000 MW-os reaktorblokkok adják majd hazai energiatermelésünk zömét! Szatmári Jenő István Vetélkedő vízturbinák A folyók, tárolók vizének nyomásában és sebességében rejlő hatalmas energiát a turbinák alakítják át forgómozgássá, teszik alkalmassá villamosenergia termelésére. Magát a turbina elnevezést egy francia mérnök alkalmazta először egy párizsi gépbemutatón, a múlt század elején. A vízturbinákat általában feltalálóikról nevezték el. A Francis-turbina Francis James Bicheno angol mérnök 1849-ben keletkezett találmánya. Újdonsága az volt, hogy a megszokott víz- kerék-elrendezésű elődjénél jobb hatásfokúnak bizonyult, s tengelye függőleges is lehetett, ami nagy teljesítményű egységek építését is lehetővé tette. Ezt időrendben egy amerikai mérnök, L. A. Pel- ton szabadalma követte, az 1884-ben megalkotott Pelton- turbina. Ennél a gépnél a tengellyel együtt forgó, úgynevezett járókereket nem lapátok alkotják, hanem egy tárcsa kerületén elhelyezett „kanalak”. Máig is használatban van ez a nagy esések hasznosítására készült turbinatípus. A kis vízerők gazOlaj bányából Kőolajlelőhelyek bányaművelésű kitermelési módszert dolgoztak ki Bakuban. Ismeretes, hogy az új olaj hatalmas nyomás alatt fekszik a hordozórétegben, ahonnan a nyomás hatására tör fel a kútból. Idővel azonban a nyomás csökken, és azt mesterséges úton. levegő lepréselésével kell szinten tartani. Végül is elérkezik a pillanat. amikor már ez sem segít, ilyenkor a kutat leszerelik. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy az olaj mező teljesen kimerült, de a jelenleg alkalmazott módszerek csak a készletek 30—50 százalékának kitermelését teszik lehetővé. Ilyenkor jelent segítséget a bányaművelésű eljárás, amely evakorlatilag nullára csökkent túlnyomás mellett is módot ad a kitermelésre. Az olajbánya alig különbözik a közönséges szénbányától (egy széles kút, amelynek aljától vízszintes ..folyosó” húzódik). A szénbányában azonban a .»folyosót” magában a kitermelendő rétegben vágják ki. amíg az olajbányában ezt meddő kőzetben teszik. A „folyosóig” felülről több. útközben olajat tartalmazó rétegeket metsző kutat fúrnak, és az olaj egyszerűen lefolyik a „folyosóba”, ahonnan kiszivattyúzzák. Gyakorlatilag az egész folyamat ember részvétele nélkül zajlik és az olaj- mező kitermeltségi foka eléri a 80—90 százalékot. Újra reflektorfényben r Az emberiség a kőszenet sokkal régebben ismeri* és használja, mint a kőolajat, mégis századunk energia- versenyében a szén karierje messze elmaradt a szénhidrogéneké mögött. Az elmúlt években azonban a szén kitermelése ismét reflektor- fénybe került. A szénhidrogénekkel ellentétben a legtöbb ipari ország nagy kőszénkészletekkel rendelkezik még napjainkban is. Sőt, a szénkészletek eloszlása is általában kedvezőbb, mint a kőolajé, vagy a földgázé. Döntő jelentőségű az a tény is, hogy a világ szénkészlete nagyságrendekkel nagyobb, mint a kőolajé. . Jelenleg a világ összes szénkészletét minimálisan 3000 milliárd tonnára becsülik, ami a világ jelenlegi évenkénti 3 milliárd tonna termelését figyelembe véve még 1000 évig elegendő lenne. A szénbányászat nagy hátránya a jelentős munkaerő-igény. Nincs jövője ezért a csákánnyal fejtett vékony széntelepeknek, a kézi erővei való csillerakodásnak vagy a hagyományos kamrafejtésnek. A mélyműveléses szénbányászatban is a vastagabb telepeké a jövő, amelyek fejtőpajzzsal bányászhatok és ahol nagy termelékenység érhető el. Van a modern szénbányászatnak egy fontos útja, a hidrobányászat, amely már túljutott a kísérleteken. A hidrobánya terméke a szénzagy, amely igen alkalmas széndúsításra. A szénbányászat fejlesztése azonban elsősorban a kül- fejtésű bányákra vonatkozóan jelentős, mivel valóságos gépóriásokkal szinte korlátlanul gépesíthetők. A hatalmas gépek segítségével a gyenge barna szén a jó minőségű fekete szén vetélytársa lett. A külfejtéseken jól megoldható a két-háromfrontos fejtés is, s így a különböző fejtésekből származó szén keverése révén egyenletes minőség biztosítható. A külfejtések nagy előnye a rugalmasság is, az igényeknek megfelelően a termelés üteme 5—10 százalékkal is változhat. A mélyművelésnél S vágatelőkészítés és a fenntartás miatt ez szinte elképzelhetetlen. Képünkön: Lengyelországban a belchatowi barnaszén- bányában óriás markológép takarítja le a földet a szénrétegről. daságos hasznosítására készült Bánkiturbinát 1917-ben szabadalmaztatta alkotója, Bánki Donát budapesti műegyetemi professzor. E turbina elrendezése hasonló a közismert vízkerékhez, de a megfelelően kialakított csatorna segítségéve) a kerékre rávezetett víz kétszer áramlik keresztül az ívelt lapátokkal ellátott járókeréken. Az eredmény: jó hatásfok, olcsó szerkezet, rugalmas alkalmazkodóképesség a különböző természeti adottságokhoz. A Kaplan-turbina egy osztrák—cseh származású mérnök alkotása. Viktor Kaplan a Ganz-gyár alkalmazottjaként, az 1910-es évek közepén szerkesztette meg kis esésű folyók hasznosítására szánt szárnylapátos (propel- leres) turbinát. A kis esésű, változó mennyiségben rendelkezésre álló vizek hasznosítására a Kaplan-turbina ma is a legalkalmasabb típus. — Képünk egy Kaplan- turbina hatalmas járókereke beemelésének izgalmas pillanatait örökítette meg. Az erőműveknek olyan nagy a hűtővíz-igényük, hogy azt természetes forrásokból — kutakból, folyókból, tavakból — nem lehet folyamatosan fedezni (s természetesen a vízvezetéki hálózat- -ból sem). De az is gondot jelent, hogy a felmelegedett vizet nem lehet közvetlenül visszaengedni a folyó- és állóvizekbe. Ezért kell hatalmas méretű hűtőtornyokat építeni az erőművek mellé, amelyek segítségével megoldható egy bizonyos mennyiségű víz körforgásban tartása. A gőzzel működő erőművek alapelvg az, hogy vizet forralnak fel, illetve túlhevített gőzt állítanak elő, aminek a hőmérséklete messze a víz „normális” (légköri nyomású) forráspontja fölött van. Az ilyen gőznek megfelelően nagy nyomása van, ezt engedik keresztül a turbinán. A gőz forgásba hozza a turbinát, s voltaképpen azáltal végez munkát, hogy kiterjed, expandál. A turbinát elhagyó ritka és viszonylag alacsony hőmérsékletű gőzt hűtéssel újból cseppfolyósítani kell, hogy így juttassák vissza a kazánba. A kondenzáció hőfoka attól függ, hogy van-e elég és eléggé hideg víz. A hatalmas méretű hűtőtornyok sejteni engedik, hogy egy-egy erőműben milyen tekintélyes méretű vízforgalmat kell lebonyolítani. De érzékelhető ez a hűtővizet szállító cső méretéből is, amelyet két 200 megawattos turbina ellátására szerelnek össze, a képen látható módon.
