Parę słów o czymś, co jest teraz na czasie. Znów po raz pierwszy aż tak głośno od pamiętnego kwietnia roku 1986. Tym razem na szczęście dalej, bo w Japonii. Lecz wcale nie tak zupełnie obojętne.

O co tak właściwie chodzi? Od dawna się mówiło, że tamtejsze elektrownie atomowe są przygotowane na sytuacje trzęsienia ziemi i w takim przypadku specjalne systemy natychmiast wyłączają elektrownię zabezpieczając w ten sposób reaktor. Jest tylko jeden zasadniczy problem - elektrowni atomowej nie da się wyłączyć ot tak, jednym pstryknięciem w ciągu jednej sekundy!

Może i znów wyjdzie na to, że się mądrzę, ale w zasadzie studia o specjalności elektroenergetycznej trochę wiedzy mi dały i tą wiedzą mogę się teraz podzielić. Elektrownie atomowe od konwencjonalnych różnią się tylko źródłem ciepła. Całe wytwarzanie energii powstałem wskutek zagotowania wody (w przypadku elektrowni atomowych - w obiegu wtórnym) pozostaje bez zmian. W przypadku „atomu” reakcje termojądrowe powodują podgrzewanie wody w obiegu pierwotnym, a ta woda służy następnie do podgrzewania wody obiegu wtórnego. Oba obiegi nie mają połączenia, które umożliwiłoby „wydostawanie” się na zewnątrz cząstek napromieniowanych. Zaś napromieniowanie wody, która trafia do środowiska w takim układzie jest wręcz znikome (ta jest już w zasadzie trzecim obiegiem - otwartym). Nawet w przypadku wycieku pary z turbiny (a więc z drugiego obiegu) zagrożenie jest małe.

Problemy zaczynają się, gdy wszystkie obiegi zostają zatrzymane. Wówczas temperatura wewnątrz rdzenia reaktora zaczyna wzrastać, gdyż brakuje chłodzenia. A czemu tak się stało? Jak na ironię jest to efekt braku prądu, który mógłby zasilać układy odpowiedzialne już wyłącznie za chłodzenie reaktora. Po wyczerpaniu się baterii układu awaryjnego, bez dostaw prądu z zewnątrz praktycznie mamy do czynienia z katastrofą wskutek przegrzania się reaktora. A tej energii potrzeba całkiem sporo - zwykłe przenośne agregaty nie wystarczają.

Skąd to ciepło? Reaktor jądrowy, jak już wcześniej wspomniałem, to samonapędzający się układ, którego praktycznie nie da się zatrzymać. Każda reakcja poza ciepłem dostarcza także energii potrzebnej do zainicjowania kolejnej reakcji jądrowej. Gdyby w żaden sposób nie kontrolować tych zjawisk, ich nasilenie rosłoby lawinowo. Dlatego do kontroli stosuje się pręty kontrolne, które pochłaniają część energii (poprzez spowolnienie neutronów). Moderatorem jest także chłodziwo (którego zaczyna brakować w elektrowniach w Japonii, gdyż najzwyczajniej w świecie wyparowuje wskutek temperatury). Ostatnim elementem są tak zwane pręty awaryjne służące do „wyłączania reaktora”. Wszystko to po pewnym czasie spowoduje rzeczywiście zatrzymanie reaktora. A ściślej reakcji rozczepiania, lecz nigdy nie reakcji promieniotwórczego (i egzotermicznego) rozpadu atomów. Ale jeśli choć jeden z tych 3 elementów zawiedzie - jest problem. Tak właśnie dzieje się w Japonii, gdzie nie ma chłodziwa. Przy wzroście temperatury następuje stopienie reaktora (a więc i przemieszczenie się paliwa uniemożliwiające kontrolowanie reakcji łańcuchowej; na dodatek rozgrzane paliwo może przepalić betonową osłonę reaktora) oraz wydzielanie się wodoru i tlenu (z pary wodnej). To właśnie te gazy spowodowały wybuchy w tzw. osłonie biologicznej. Z historii podobnych przypadków można wnioskować, że skażeniu uległ już budynek reaktora. Jeśli nie wytrzyma wstrząsów lub eksplozji sama kopuła - wówczas do atmosfery może przedostać się radioaktywna para wodna. Cała nadzieja w takich sytuacjach na pozytywne skutki wtłaczania zimnej wody. Nadmienię tylko, że chłodzenie jest tutaj kluczowym czynnikiem. Nawet zużyte pręty paliwowe wymagają chłodzenia przed kilkanaście miesięcy (cały czas trwa proces promieniotwórczego rozpadu).

I w obliczu takich problemów z kontrolą elektrowni atomowych organizacje ekologiczne znów chcą fundować nam „godzinę dla ziemi” czyli namawiać nas do wyłączania świateł o określonej godzinie w określonym dniu. Przypomnę tylko, dlaczego nie należy wyłączać światła w myśl tej akcji... Otóż gwałtowne odciążenie systemu spowoduje wzrost częstotliwości sieci, co w efekcie doprowadzi do destabilizacji układu i podzielenia go na części. Rozpędzające się wskutek tego turbiny generatorów będą musiały być wyhamowane, zaś źródła ciepła - ograniczone. W przypadku elektrowni atomowych nie da się w żaden sposób zmniejszyć przez to zużycia paliwa, a sama elektrownia wciąż pobiera pełną swoją moc. Jeśli miałoby nastąpić ograniczenie wydzielania energii, to w przeciągu godziny zacznie się to udawać... Ale wtedy genialna akcja każe już powrócić do pierwotnego zapotrzebowania. Efekt - same problemy i zero oszczędności dla wytwórców energii.