27. júna 1954 bola v ruskom Obninsku do prevádzky spustená prvá elektráreň na svete, ktorá vyrábala elektrinu pomocou štiepenia atómových jadier. Uplynuli asi 2 roky a už bolo rozhodnuté, že v Československu bude stáť atómová elektráreň tiež. Bola to A1 v jaslovských bohuniciach. Bol v nej reaktor KS-150, a jednou z úloh tejto elektrárne bolo overenie možností využitia tohoto typu reaktoru pre výrobu elektrickej energie a perspektíve stavať elektrárne s týmto typom reaktora. Po dokončení, testovaní a prifázovaní k sieti koncom roka 1972 bola v prevádzke vyše 4 rokov. Za ten čas sa potýkala s mnohými udalosťami, z krotých 2 výrazne ovplyvnili jej osud. Účastníci prvej boli tento rok vyznamenaní prezidentom Slovenskej Republiky. Druhá, ohodnotená stupňom 4 na medzinárodnej stupnici Inernational Nuclear Event Scale http://www.iaea.org/Publications/Factsheets/English/ines.pdf a spečatila osud tohto reaktora a tejto elektrárne.
História A1
Jadrová elektráreň A1 bola prvou jadrovou elektrárňou v bývalej ČSSR. Práce na projektoch začali v roku 1956. Elektráreň A1 bola koncipovaná ako experimentálna a mala overiť možnosti energetického využívania reaktorov na prírodný urán.
Jej výstavba sa začala v roku 1958. Zámer výstavby elektrárne A1 sa opieral o vyspelú základňu strojárskeho a hutného priemyslu v Československu. Stavebnú časť elektrárne zabezpečoval generálny dodávateľ Hydrostav Bratislava a technologickú časť Škoda Plzeň. Dôležitú úlohu zohrala aj tá skutočnosť, že Československo disponovalo dostatočnými zásobami uránových rúd i zariadeniami na výrobu uránového koncentrátu . Po dokončení elektrárne v roku 1972 a skúškach bola 25. 12. 1972 prifázovaná k energetickej sieti. Reaktor JE A1 KS-150, ktorý využíval ako palivo prírodný urán (palivo nebolo dodatočne obohacované o 235U), bol chladený oxidom uhličitým a moderovaný ťažkou vodou. Ťažkovodné reaktory vykazovali podstatne lepšie využitie štiepneho materiálu. Ďalšou výhodou zvoleného riešenia bolo vymieňanie paliva počas prevádzky reaktora, to znamená, že reaktor sa nemusel odstavovať na výmenu paliva.
Počas prevádzky elektrárne došlo k dvom vážnym nehodám, obom pri výmene paliva. Prvá sa stala 5. 1. 1976, keď v dôsledku zlyhania blokového mechanizmu bol vystrelený čerstvý palivový komplet z reaktora do reaktorovej sály. Išlo o technickú poruchu. Druhá vážna nehoda vznikla naopak chybou obslužného personálu a stala sa 22. 2. 1977. Pracovníci montáže palivových článkov nevyčistili dôsledne palivový článok od silikagélu používaného pre zabránenie prítomnosti vlhkosti v konštrukčných častiach pri ich transporte. Po zasunutí palivového článku so silikagélom do aktívnej zóny došlo vplyvom prítomnosti silikagélu k zníženiu prietoku chladiaceho plynu cez tento článok. To vyvolalo jeho prehriatie a následne poškodenie nielen daného kanála reaktora ale i okolitých technologických kanálov reaktora. Poškodením došlo k vniknutiu ťažkej vody do plynového chladiaceho okruhu. Prudké zvýšenie vlhkosti v primárnom okruhu spôsobilo poškodenie pokrytia všetkých palivových článkov nachádzajúcich sa v aktívnej zóne. Porušenie tejto bariéry malo za následok kontaminovanie primárneho okruhu a následne prostredníctvom netesností parogenerátorov i niektorých častí sekundárneho okruhu. Z dôvodov vysokých nákladov na opravu a faktu, že už boli v lokalite Jaslovské Bohunice vo výstavbe nové reaktory typu VVER (JE V1), nebola prevádzka na JE A1 obnovená. Uznesením federálnej vlády ČSSR č. 135/1979 bolo definitívne rozhodnuté neobnoviť prevádzku jadrovej elektrárne A1 a pripraviť jej postupné vyradenie.
Jadrová elektráreň A1 bola v prevádzke celkove 19 261 hodín, vyrobila 1 464 GWh a dodala do siete 916 GWh. Dosiahla maximálny výkon 127 MW. Počas výstavby a prevádzky tejto elektrárne sa vytvorila významná základňa špičkových odborníkov a technikov všetkých odvetví jadrovej energetiky. Získané poznatky a skúsenosti jej prevádzkovatelia zúročili pri výstavbe a prevádzke ďalších pokročilejších sériovo budovaných jadrových elektrární v lokalite Bohunice.
Technológia
Jadrová elektráreň A1 s heterogénnym reaktorom s označením KS-150 bola projektovaná na elektrický výkon 143 MW. Ako palivo bol použitý prírodný kovový urán, moderátorom bola ťažká voda a chladivom oxid uhličitý. Tlaková nádoba reaktora je valcového tvaru s priemerom 5,1 m a výškou 20 m. Je vyrobená z uhlíkovej ocele a jej stena má hrúbku 15 cm. V nej bola umiestnená na úrovni aktívnej zóny nádoba zo zliatiny hliníka-horčíka-kremíka na ťažkú vodu, ktorou prechádzali kanály s palivovými článkami a ovládacími tyčami. Ďalej boli v reaktorovej nádobe vstupné a výstupné komory chladiva, neutrónové i biologické tienenie.
Palivový článok tvoril zväzok prútikov z kovového uránu umiestnený v ochrannej rúrke zo zirkóniovej zliatiny. Každý palivový článok bol umiestnený v samostatnom technologickom kanáli, ktorým pretekal chladiaci oxid uhličitý.
Chladiaci primárny okruh sa skladá zo 6 slučiek, pričom každá slučka sa skladá z jedného parogenerátora, turbokompresora a dvoch paralelných potrubí horúcich a studených vetví chladenia CO2. Jednotlivé slučky primárneho okruhu je možné od reaktora oddeliť na studených i horúcich častiach sekčnými armatúrami. Oxid uhličitý vstupoval do reaktora 12 studenými potrubiami v hornej časti tlakovej nádoby. Po vstupe do reaktora sa plyn zmiešaval v zmiešavacej komore studeného plynu. Odtiaľto vstupoval do jednotlivých technologických kanálov, kde obtekal a tým aj chladil jednotlivé palivové články. Po odobratí vzniknutého tepla, vstupoval do horúcej komory reaktora, kde sa opäť premiešaval a vystupoval z reaktora 12 horúcimi potrubiami. Cez horúce potrubia vstupoval plyn do parogenerátorov, kde na sekundárnej strane odparoval vodu a prehrieval paru, ktorá bola vedená do turbíny. Ochladený CO2 vstupoval z parogenerátora do sania turbokompresora. Z turbokompresora postupoval plyn studenými potrubiami späť do reaktora.
Parné generátory boli konštrukčne vertikálne, zložené z veľkého počtu článkov tvaru písmena U. Vo vonkajšej rúrke s priemerom 159 mm bolo 19 rúrok s priemerom 20 alebo 22 mm, medzi ktorými prúdil ochladzovaný oxid uhličitý. Vo vnútorných rúrkach sa ohrievala a odparovala voda sekundárneho okruhu, resp. sa prehrievala para.
Chladenie moderátora zabezpečovali 3 slučky chladenia, každá pozostávala z 2 chladičov a jedného čerpadla D2O. Teplota moderátora sa udržiavala na max. 90°C v jadre reaktora. Výmenníky tepla boli chladené vodou z chladiacich veží primárneho okruhu.
Samostatnou časťou JE A1 boli zariadenia pre montáž palivových článkov a zariadenia transportno-technologickej časti, ktoré slúžili na manipuláciu s čerstvým a vyhoreným palivom, jeho dochladením a skladovaním. Súčasťou dochladzovania a skladovania vyhorených palivových článkov boli 2 krátkodobé sklady, komora strihania tyčí (na ktorých boli zavesené PČ v technologických kanáloch v tlakovej nádobe reaktora) a dlhodobý sklad. Do dlhodobého skladu zaplneného chladiacou vodou boli zavážané pomocou zavážacieho stroja vyhorené PČ do puzdier dlhodobého skladu. Chladivom v puzdrách dlhodobého skladu bol spočiatku chrompik, neskoršie bolo použité organické chladivo dowtherm.
Hlavným zariadením sekundárneho okruhu elektrárne boli 3 turbogenerátory, každý s menovitým výkonom 50 MW. Parná turbína bola dvojtelesová, dvojtlaková, kondenzačná a pracovala vždy v bloku s dvoma parnými generátormi.
Projekt vyraďovania
V roku 1993 vláda SR uložila vypracovať „Projekt uvedenia JE A1 do radiačne bezpečného stavu“ s termínom plnenia do 31. 12. 1994. Projekt bol vypracovaný do formy časového harmonogramu do konca roku 2007, posúdený a prijatý dozornými a štátnymi orgánmi SR. Na základe zákona o mierovom využívaní jadrovej energie bol pojem „Radiačne bezpečný stav JE A1“ nahradený pojmom „Vyraďovanie JE A1 - I. etapa“.
Do roku 1996 boli všetky činnosti súvisiace s prípravou a vyraďovaním JE A1 hradené zo štátneho rozpočtu resp. zdrojov Slovenských elektrární. Od roku 1996 boli na túto činnosť poskytované prostriedky i zo Štátneho fondu likvidácie jadrových zariadení.
Veľmi dôležité pre začatie realizácie procesu vyraďovania JE A1 (I. etapa) v súlade s Projektom, bolo splnenie prioritných úloh - príprava a odvoz zvyšnej časti vyhoreného paliva do Ruskej federácie. Tento prvý hlavný ukazovateľ bol splnený v roku 1999, kedy bolo do Ruskej federácie odtransportované všetko zostávajúce VJP. Ďalšou úlohou bolo dobudovanie a uvedenie do prevádzky BSC RAO a Republikového úložiska rádioaktívnych odpadov RÚ RAO Mochovce. Spracovanie rádioaktívnych odpadov, je priebežne zabezpečované spoločne so spracovaním rádioaktívnych odpadov z JE V1, V2 resp. EMO. Jeho splnenie je však časovo posunuté, nakoľko ukladanie určitých typov rádioaktívnych odpadov z JE A1 na úložisku v Mochovciach vyžaduje ich spracovanie po malých dávkach pridávaním k odpadom s JE V1, V2.
Výberovým konaním v roku 1998 bol vybraný ako generálny dodávateľ riešenia a realizácie jednotlivých úloh Výskumný ústav jadrových elektrární Trnava, a.s. V roku 2001 bol schválený variant kontinuálneho vyraďovania JE A1, podľa ktorého sa predpokladá vyradenie JE A1 do konca roku 2033. Druhá etapa vyraďovania JE A1 (2008-2016), pre ktorú je v súčasnosti pripravovaná dokumentácia, bude kontinuálne nadväzovať na činnosti realizované v I. etape vyraďovania JE A1. Jej cieľom bude realizácia zložitých demontážnych činností na vysokokontaminovaných zariadeniach primárnej časti a vonkajších objektoch spadajúcich do kontrolovaného pásma JE A1. Počas celého obdobia bude potrebné naďalej udržovať tesnosť a spoľahlivosť bariér oddeľujúcich aktívne časti JE A1 od životného prostredia.
Od 1. 4. 2006 vyraďovanie JE A1 riadi a zabezpečuje Jadrová a vyraďovacia spoločnosť, a.s., ktorá bola založená ako dôsledok privatizácie Slovenských elektrární, a.s.
Cieľom riešenia a realizácie Projektu vyraďovania JE A1 - I. etapa je:
· vybranie RAO vyskytujúcich sa v rôznych formách z nádrží, zariadení a šácht, predúprava vybraných RAO a ich transport k spracovateľským linkám, prípadne preskladnenie prítomných RAO do nádrží spĺňajúcich legislatívne kritériá;
· dekontaminácia povrchov nádrží, stien a podláh priestorov, zariadení, dočasné skladovanie vzniknutých RAO a návrh technologického postupu ich úpravy;
· kontrola integrity pôvodných nádrží a rozhodnutie o ďalšom naložení s nimi;
· rekonštrukcia, úprava alebo vybudovanie nových potrubných kanálov, zabezpečujúcich vzájomné prepojenie v budúcnosti potrebných skladovacích nádrží a spracovateľských technologických liniek;
· vyprázdnenie a dekontaminácia dlhodobého skladu, zneškodnenie puzdier a kalov dlhodobého skladu, ako i likvidácia nízko kontaminovaných zariadení transportne technologickej časti;
· návrh a realizácia doplňujúcich technologických zariadení, návrh postupov pre optimálnu úpravu jednotlivých druhov RAO;
· príprava podkladov pre rozhodnutie o vybudovaní skladovacích kapacít pre upravené produkty, neuložiteľné v RÚ RAO z akýchkoľvek príčin;
· riešenie problémov potrebných k úspešnej realizácii činností I. etapy vyraďovania JE A1 a zabezpečenie nadväznosti pokračovania ďalších etáp vyraďovania. Riešenia pritom musia zohľadňovať aktuálny stupeň poznania daného problému, ako i požiadavky aktuálne platnej legislatívy.
Niektoré činnosti vyraďovania Jadrovej elektrárne A1 v I. etape budú pokračovať i po roku 2007 a paralelne v roku 2008 začne II. etapa tzv. Kontinuálneho variantu vyraďovania JE A1, ktorá bude podľa predpokladov trvať do roku 2016. V ďalšom postupe vyraďovania A1 sa predpokladajú dve štvorročné etapy a záverečná deväťročná etapa vyraďovania. Takto zvolená etapovitosť vyraďovania A1 dobre zodpovedá nárokom na prípravu jednotlivých etáp a vytvára predpoklad ich dobrej prípravy.
Palivo už je v súčasnosti mimo územia SR, avšak z vyraďovania A1 (III. až V. etapa vyraďovania) budú vznikať niektoré druhy rádioaktívnych odpadov, ktoré sú pre povrchové ukladanie neprijateľné, a bude ich nutné uložiť do hlbinného úložiska. Dočasné skladovanie (30-50 rokov) povrchovo neuložiteľných rádioaktívnych odpadov bude realizované v Integrálnom sklade rádioaktívnych odpadov v lokalite Jaslovské Bohunice.
JE A1 bola elektrárňou, pri ktorej projektovaní bola opomenutá časť jej vyraďovania. Fakt, že k vyraďovaniu došlo po vážnej nehode a nevhodnom nakladaní s JP a VJP, spôsobil výrazné ťažkosti v procese ukončovania prevádzky a vyraďovania JE A1. Radiačne bezpečný stav JE A1 bol doposiaľ posudzovaný a zaisťovaný z pohľadu minimalizácie vplyvu havarovanej elektrárne na životné prostredie. V jej objektoch so zabezpečenými bariérovými systémami sú naďalej skladované havarované zariadenia, vyznačujúce sa vysokou úrovňou vnútornej kontaminácie štiepnymi produktmi, ktorých likvidácia si bude vyžadovať použitie zložitých technologických postupov a pomocných zariadení. Akékoľvek časové odkladanie či spomaľovanie procesu vyraďovania JE A1, napr. z dôvodu v súčasnosti dosiahnutého relatívne bezpečného stupňa JE A1, nesie so sebou do budúcnosti riziko, že dôjde v dôsledku ukončenia životnosti napokon k narušeniu v súčasnosti funkčných stavebných i technologických bariér.
Vyraďovanie V1
Vláda Slovenskej republiky prijala záväzok definitívne odstaviť bloky JE V1, postupne blok 1 v roku 2006 a blok 2 v roku 2008.
Prvým krokom prípravy dokumentácie pre vyraďovanie JE V1 bolo vypracovanie Koncepčného plánu vyraďovania JE V1 z prevádzky v roku 2002 a jeho aktualizácia v roku 2006. Plán má poskytnúť všeobecné technické a finančné informácie o vybraných možných a rozumne vykonateľných alternatívach vyraďovania, ktoré sú v súlade so slovenskou legislatívou, aby sa tak preukázalo, že proces vyraďovania bude technicky vykonateľný a hlavne vhodný z hľadiska ochrany zdravia, jadrovej a radiačnej bezpečnosti, fyzickej ochrany a ochrany životného prostredia.
Hlavnou črtou alternatívy 1 je vyraďovanie redukovaného rozsahu existujúcich stavebných objektov z objektovej skladby JE V1 bezprostrednou a plynulou demontážou zariadení a technologických celkov, demolácia stavebných objektov až na dno stavebnej jamy a príprava lokality pre výstavbu nového jadrového zdroja.
V alternatívach 2 a 3 sa predpokladá širšia skladba stavebných objektov, ktoré sa majú vyraďovať pre dosiahnutie neobmedzeného využitia lokality, avšak stavebné objekty budú demolované len do kóty - 1 m. Celý proces vyraďovania je rozdelený na dve etapy (pre alternatívu IDO) a na tri etapy (pre alternatívy SES a RSE), ktoré predstavujú špecifické oblasti vyraďovania.
Oba bloky JE V1 budú vyradené z prevádzky a konečné odstavenie 1. bloku je plánované ku koncu roka 2006 a 2. bloku ku koncu roka 2008. Potom bude nasledovať obdobie ukončovania prevádzky. Počas obdobia ukončovania prevádzky sa vyvezie všetko palivo z bloku a následne je vykonaná dekontaminácia primárneho okruhu, po ktorej je celý primárny okruh vypustený a vysušený. Je spracovaná zvyšná časť prevádzkových rádioaktívnych odpadov a sú vykonávané ostatné potrebné prípravné činnosti pre vyraďovanie. Počas ukončovania prevádzky bude pripravená a schválená dokumentácia potrebná pre I. etapu vyraďovania. Obdobie ukončovania prevádzky JE končí vyvezením paliva z bazénov skladovania do medziskladu vyhoreného paliva a vydaním povolenia na vyraďovanie od kompetentných slovenských orgánov. Predpokladá sa, že povolenie na vyraďovanie vydá ÚJD SR ku koncu roka 2011 a samotné vyraďovanie začne v roku 2012.
S ohľadom na rozsah vyraďovaných technologických zariadení a objektov a na špecifické podmienky vyraďovania budú činnosti spojené s vyraďovaním JE V1 značne časovo náročné. I pri použití všetkých dostupných technických prostriedkov pre dekontamináciu, demontáže, demolácie a nakladanie s rádioaktívnymi odpadmi a pri optimálnom spôsobe ich nasadenia si úplné vyradenie vyžiada dobu 14-22 rokov.
Najvyššie ročné hodnoty kolektívnej ekvivalentnej dávky sú dosiahnuté v období rokov 2016 až 2022 pre alternatívy IDO a RSE. Toto obdobie zahŕňa veľký rozsah manipulácií s kontaminovanými a aktivovanými zariadeniami, dekontaminačné činnosti a nakladanie s RAO.
Radiačné dôsledky jednotlivých alternatív vyraďovania na životné prostredie sú vyjadrené rádioaktivitou plynných a kvapalných výpustí, ktoré vyplývajú z vykonaných výpočtov. Vo všeobecnosti rádioaktivita výpustí z vyraďovania JE V1 je značne nižšia než počas energetickej prevádzky. Odhadnutá maximálna hodnota ročnej rádioaktivity kvapalných výpustí predstavuje okolo 13,8% a príslušná hodnota plynných výpustí predstavuje 0,23% z odpovedajúcich nameraných ročných hodnôt pre energetickú prevádzku.
Podstatnú časť rádioaktívnych odpadov z vyraďovania bude možné spracovať (upraviť) technológiami a technickými prostriedkami, nachádzajúcimi sa v lokalite Bohunice. Predpokladá sa, že kapacita povrchového regionálneho úložiska v lokalite Mochovce je rozšíriteľná pre všetky upravené odpady z vyraďovania JE V1, ktoré môžu byť v tomto úložisku uložené. Naviac k RAO prijateľným na RÚ RAO Mochovce vznikne určitý počet vláknobetónových kontajnerov s vysokoaktívnymi RAO, uloženie ktorých bude možné až po vybudovaní vhodného, napríklad hlbinného geologického úložiska.
Realizácia ktoréhokoľvek z uvažovaných alternatív bude vyžadovať značné finančné prostriedky. Vykonané ocenenie očakávaných celkových nákladov ukazuje, že rozdiel medzi najnižšou hodnotou celkových nákladov na vyraďovanie (alternatíva RSE: 15,44 miliárd Sk) a najvyššou hodnotou (alternatíva IDO: 17,62 miliárd Sk) je 14,2% z hodnoty najnižších celkových nákladov. Celkové náklady sú vypočítané s použitím jednotkových nákladov na prácu a jednotkových nákladov na réžiu špecifických pre podmienky v Slovenskej republike.
Výber najvhodnejšej alternatívy vyraďovania JE V1 vykonaný na základe multikriteriálneho porovnania analyzovaných alternatív má len charakter odporúčania. Konečný a skutočný výber alternatívy vyraďovania JE V1 sa bude vykonávať neskôr na základe tohto KPV a vypracovania Správy o hodnotení vplyvu vyraďovania JE V1 na životné prostredie podľa zákona č. 127/1994 Z.z. a jeho predloženia a posudzovania na MŽP.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Zdroj: Jadrová a vyraďovacia spoločnosť, Wikipedia http://en.wikipedia.org/
text prebratý z http://www.javys.sk
Kompletná International Nuclear Event Scale http://www-news.iaea.org/news/inesmanual/INES2001.pdf
Odporúčam pozrieť si stránku JAVYS, sú tam zaujímavé a užitočné informácie o nielen jadrových zariadeniach. A samozrejme kopec super fotiek.
(c) 28.02.2008 arrow - kyberia.sk