Ještě dýmá Fukušima

Na jednom konci světa se otřese země a u nás vyletí cena proudu do výšin. Vítejte v globalizovaném světě po Fukušimě.

Pro případ, že byste se právě probrali z delšího kómatu anebo přiletěli na tuto planety teprve teď, dovolím si shrnout základní data. 11. března tohoto roku se silně otřásla Země pár kiláků od východního pobřeží Japonska. Otřesy a následná vlna cunami spláchla pobřeží, zabila spoustu lidí a zničila pár měst. Jo a zničilo to jadernou elektrárnu.

Naše modlitby byly vyslyšeny

Říkají si asi teď Jihočeské matky a s nimi spřízněné kmeny Zelených Kmérů po celé Evropě. Máme tu jadernou krizi, konec světa se blíží. Teď je jasně vidět, že atomová energie není bezpečná, že zabíjí.  Média naskočila na koně a jala se hlásat o tom, jak atomový mrak zasáhne Česko a z lékáren rázem zmizely všechny jódové tabletky.

Anděla, protože měla před volbami, neváhala odstavit nejstarší německé reaktory a tak nám cena proudu utěšeně roste. Nakonec jí to stejně nepomohlo a dostala od Zelenýcha frak. Z Rakouska zazněl požadavek na okamžitý test Temelína a Dukovan na zemětřesení síly 9 (nebo raději rovnou 10) a okamžitou odstávku, protože samozřejmě naše reaktory nemají žádnou šanci tímto testem úspěšně projít. Uvidíme, zda dojde i na blokády hranic.

Přitom si naši drazí sousedé neuvědomují, že pokud dojde u nás k zemětřesení síly 9 a silnější, nebude v Rakousku nikdo, koho by mohla případná radioaktivita ohrozit. Vzhledem k dlouholeté (myšleno v geologickém měřítku) stabilitě našeho regionu je nejpravděpodobnější příčinou tak silného zemětřesení v dohledné budoucnosti pouze pád asteroidu apokalyptických rozměrů.

Ten boj se vyhrát nedá, ale nesmí se nikdy vzdát

Škoda, že se v lékárně nedají kromě jódu koupit i tabletky proti hlouposti. Dost by to pomohlo v boji s lidskou hloupostí, který jak pravý klasik, nezle vyhrát, ale nesmí se vzdát. Je zajímavé, kolik je v naší společnosti expertů na atomovou fyziku, obzvláště když uvážíme, že hlavním produktem našich vysokých škol jsou právníci, sociologové, manažeři. Možná se při studiu gender historie zemí Koruny české učí i základy fyziky, ale dost pochybuji, že se dostanou za kinematiku hmotného bodu a zápočty se dávají každému, kdo dokáže být vzhůru alespoň na polovině přednášek.

Neškodí se tedy alespoň stručně se podívat na to, co se vlastně v tom pekelném reaktoru děje, když zrovna nevybuchuje, aby vyhladil nevinnou populaci v okolí žijících prostých zemědělců. Reaktor je takový velký, opravdu velký papiňák na výrobu páry. Akorát se netopí pod ním, ale v něm. Nastrkají se do něj tyče plné radioaktivního paliva, k nim se přidá moderátor (myšleno chemická látka, ne osoba, i když třeba Leoše Mareše bych s klidem nechal moderovat řetězovou reakci). No a už to fičí. Jeden atom se rozpadne, vyletí z něj neutrony, ty zachytí další atomy a rozpadnu se a z nich  vyletí další neutrony. Říká se tomu řetězová štěpná reakce. Kdybychom to nechali tak, dostaneme místo reaktoru bombu.

Ale v reaktoru pokud necháme neutrony lítat jak si chtějí, tak to řetězovou reakci nenahodí. Jsou totiž moc rychlé, proto potřebujeme ten moderátor (chemickou látku, ne Leoše), aby neutrony zbrzdil a ony mohly štěpit další prvky. Tak se vyrábí teplo, z něj potom pára, která roztáčí lopatky turbín.

Aby se nám reaktor moc neodvázal, máme v něm i řídící tyče z látky, která neutrony pohlcuje (třeba bór). Intenzita štěpení se určuje tím, kolik jich tam máme a jak hluboko jsou zaražené. V záloze jsou ještě tzv. havarijní tyče – když se něco nehezkého stane, vjedou dovnitř a reakci zablokují. Asi podobně, jako různá eko sdružení dokáží zablokovat výstavbu obchvatu města.

No a tohle přesně se stalo ve všech reaktorech elektráren postižených zemětřasem.

Tak proč dýmá Fukušima?

Tuhle otázku si jistě kladete, ty, ty, autore, kdyby to tak pěkně makalo, jak je možná jaderná krize. Jestli ty nás nevodíš za nos, zaprodanče v žoldu ČEZu. Tak se na to podíváme z blízka.

Atomový reaktor je potřeba co, Kefalín? Chladit, chladit a zase chladit. A to i odstavený. To palivo uvnitř už nemůže provádět řetězové štěpení, tak si vystačí s beta rozpady (tedy hlavně s beta rozpady). Je zajímavé, kolik přitom dokáže vyrobit tepla.

A k tomu potřebujeme co? Elektriku.

Jenomže ta jaksi není, když reaktor stojí, elektrárna nepracuje a potřebuje elektriku zvěnčí. Jenomže zemětřesení strhalo rozvody a Japonci dodnes bojují s black outy. Proto existují záložní systémy chlazení, které jsou nezávislé na dodávkách elektřiny – diesel agregáty. Jenomže těm rozhodně neprospěje zásah vlnou cunami, která ve Fukušimě I měla 14m.

Takže jsme bez chlazení a to je průser. Teplota stoupá, voda uvnitř se vaří, tlak narůstá. Do toho všeho nám začíná oxidovat povrch palivových tyčí. Naštěstí je reaktor tak trochu jako cibule, má více slupek, odpustíme páru z vnitřku reaktoru do další slupky a máme chvíli čas. Mezitím chladíme jak se dá a čím se dá, protože se nám už vyvařila skoro všechna demineralizovaná voda, kterou výrobce předepisuje na správné chlazení, začneme chladit obyčejnou mořskou vodou, i když se tím vystavujeme ztrátě záruky na reaktor. Po pravdě, tímhle chlazením ho zničíme. Ale pořád lepší než jiné varianty.

Jenomže to jde pomalu a tak se ohřívá i prostor v druhé slupce až nezbude než upustit páru i z ní. Jenomže kyslíku je tam méně než vodíku, začne se vodík hromadit kolem a potom stačí málo a rázem tu máme pro média přitažlivou explozi. Do toho nám začnou bublat bazénky, kam házíme vyhořele tyčky paliva, protože i tam je potřeba chladit. Beta rozpad je sviňa (tedy hlavně beta rozpad), nekouká se na vyhořelé, nevyhořelé, prostě se rozpadá.

Slabší povahy by už jistě s kladivem, skobou a oprátku hledali vhodný trám. Pardón, japonská tradice velí rozpárat si břicho samurajským mečem. Naštěstí se technici ve velínu nezasebevraždili, ale makali a makají na zvládání krize.

Tohle bude druhý Černobyl

Radioaktivní  mrak zasáhne Česko, řekla to Drábová, tak to musí být pravda, ne? Zajímavé, jak média přinášejí tento titulek. Přitom paní Drábová jako vědkyně se držela přesných faktů, ano, zasáhne nás radioaktivní mrak z Fukušimy, ale velmi, velmi slabý, sotva měřitelný a zdraví nijak neohrožující. Při jednom letu letadlem schytáme mnohem více radiace, než kdybych v těchto dnech byly mimo evakuované 30 km pásmo od Fukušimy I.

Ale to nevadí, bez znalosti věci budeme strašit Černobylem, ten si každý pamatuje a není potřeba moc vysvětlovat. Jenomže jsou tu zásadní rozdíly. Černobyl měl reaktor, který kromě výroby elektrické energie produkoval zbraňové plutonium. Moderátor byl grafit. A to je zásadní nevýhoda. Pokud si technici začnou s reaktorem hrát a vyvaří z něj všechnu vodu, moderátor zůstává a reakce běží na plné koule. Za několik dní potom byl grafit z Černobylu po většině Evropy.

Fukušima má jako moderátor vodu, která zároveň i chladí. Když se vyvaří, reakce se automaticky zastaví. Přesto bez chlazení je energie beta rozpadu natolik silná, že může natavit palivové tyče nebo dokonce je úplně roztavit a nechat stéct na dno reaktoru. Jak moc došlo k roztavení reaktorů ve Fukušimě I zatím nevíme. Důležité je to, že se už podařilo do elektrárny dotáhnout kabel s elektrikou a chladí se co to jenom jde. Do vzduchu nějaká radioaktivita unikla, ale naštěstí méně, než se očekávalo. To samé platí i o úniku do moře. Uvnitř elektrárny je ale spousta silně zamořených míst, takže úklid nebude vůbec jednoduchý. Ale druhý Černobyl to určitě nebude.

Poučme se z chyb

Ve Fukušimě I jsou asi nejstarší reaktory v Japonsku. Na tak šílenou katastrofu nebyla dimenzována a přesto zafungovalo vše správně – reakce se odstavila, bylo zahájeno nouzové chlazení. Nebýt cunami, která poničila dieselagregáty, možná by ani žádná nukleární krize nebyla.

Nicméně na to nelze spoléhat. Právě proto se dnes projektují tzv. pasivní reaktory III+ generace. Ty se o sebe dokáží samy postarat i při totálním výpadku, protože jak nouzové odstavení, tak nouzové chlazení u nich je vyřešeno jako pasivní, to znamená bez nutnosti dodávek vnější energie. V současnosti provozované reaktory určitě projdou prověrkami a vylepšeními na základě vyhodnocení zvládání nehody ve Fukušimě I. Je to podobné jako u letadel. Po každé havárii dojde k vylepšení bezpečnosti, protože se výrobci poučí z toho, co bylo předtím špatně.

Doufejme, že zvítězí zdravý rozum a neodstavíme se od jaderné energie úplně. Pokud se nechceme vrátit na stromy nebo do jeskyní(a to by šlo pouze s původním počtem lidí té doby, což bylo několik miliónů, ne sedm miliard), bez atomové energie se neobejdeme. I kdybychom za bezvětří chodil točit vrtulemi větrníků a prděli do plechovky pro bioplynové stanice, bez atomovek to nepůjde.

Pár odkazů na závěr:

Článek od atomového fyzika shrnující události a následky Fukušimy:

http://osel.cz/index.php?clanek=5627

Můj článek o tomtéž na VTM – kliknutím na něj mi zvýšíte čtenost a uděláte mi radost:

http://vtm.zive.cz/aktuality/fukusima-potvrdila-ze-jaderne-elektrarny-jsou-bezpecne

Opravdu dobré zpravodajství víceméně on-line o Fukušimě:

http://www.facebook.com/#!/pages/Informace-o-hav%C3%A1rii-v-elektr%C3%A1rn%C4%9B-Fuku%C5%A1ima-1/196322667065272

A ještě odkaz pro ty z Vás, co mají problém s jaderným odpadem:

http://vtm.zive.cz/aktuality/spalovace-nuklearniho-odpadu