Fukushima katastrofa - za "narod", by Igoritza. ovo pisem, jer kapiram da ima mnogo teshkih stvari za shvatanje, i nije svako u stanju da isprati izraze i terminologiju, i da zapravo da svoje mishljenje, na osnovu konkretne situacije.
Elektrana u Fukushimi radi po principu BWR-a - Boiling Water reactors. dakle, nuklearno gorivo zagreva bojler, bojler zagreva vodu, voda se pretvara u paru, i pokrece turbinu. manje vishe svaka elektrana se zasniva na pokretanju turbine, koja generishe elektrichnu energiju. kada se para iskoristi, ona se hladi i vraca se nazad u bojler da ponovo prodje proces pretvaranja u paru. temperatura bojlera u fukushimi funkcionishe na oko 285 stepeni celzijusa.
Nuklearno gorivo je Uranijum oksid. ono se pravi tako sto se proizvode "kuglice" ili zrna, kako god vam odgovara, u cilindrima koji su centimetar precnika. kada su napravljene, ove kluglice se stavljaju u cevi od legure Cirkonijuma (chvrst rastvor cirkonijuma) i pricvrscuju se jako. to je takozvani "fuel rod". onda se ovakve shipke stavljaju u konfiguraciju, od nekoliko stotina, i to pretsavlja jezgro nuklearnog reaktora. obratiti paznju da je legura cirkonijuma jako bitna, jer pretstavlja prvu zastitu od zracenja nukelarnog materijala.
jezgro se tada stavlja u komoru sa pritiskom. to je komora napravljena od debelog celika, i sluzi da izdrzi ogroman pritisak u slucaju da nesto krene naopako. to je ujedno i sledece barijera protiv zracenja.
sve to - sa cevkama, i sa vodom, pretstavlja "containment structure" koja je takodje debela, hermetichki zatvorena, i pretstavlja naredni shtit od radioaktivnog materijala. ona je od celika i betona, i oko nje se pravi druga konstrukcija, od celika i betona, takozvana sekundarna struktura - ta sekundarna je ono sto recimo, mister Burns iz simpsonovih ima dva komada u elektrani.
Uranijumsko gorivo pravi toplotu uz pomoc fisije izazvane neutronskim bombardovanjem. jedan atom uranijuma koji biva pogodjen, pravi toplotu, lakse atome, i nove neutrone koji ce da udare u sledece atome uranijuma. to se zove nuklearna lancana reakcija. razlika izmedju nuklearne bombe i nukelarnog goriva je sto nuklearno gorivo moze da izdrzi lancanu reakciju, odnosno da se populacija neutrona u jezgru odrzava identichnom, dok kod nuklearne bombe svaki moguci atom punjenja mora da se raspadne, samim time otpusti energiju.
kada se populacija neutrona u jezgru drzi stabilnom, to se tada vodi kao puna snaga nuklearnog jezgra, i taj dogadjaj se vodi kao "kriticno stanje reaktora". ne brkati sa problemom - nije problem, vece je kriticno stanje samo po sebi, tako mora.
nuklearno gorivo NIJE u stanju da napravi nuklearnu eksploziju, iz vise razloga. jedan je sto se koristi drugacije gorivo, koje je neutron tolerantno, a drugi je sto se jezgro obezbedjuje sa kontrolnim shipkama napravljenim od Bora, koji apsorbuju neutrone. upravo se preko tih shipki i kontrolishe kolicina neutrona, da bi se odrzalo "kriticno stanje". Eksplozija u Chernobilju je uslovljena nabijanjem pritiska, paljenjem kiseonika, i kompletnim raspadom elektrane.
kada se gasi 100%, tada se kontrolnim shipkama od Bora smanjuje ukupan broj neutrona, i gorivo se 'ladi. i onda sledi "residual heat" koji je polsedica radioaktivnog raspada fisionih produkta. radioaktivni raspad je pokusaj fisionih elemenata da stabilizuju sami sebe, u procesu emitujuci energiju koja i dalje zagreva jezgro.
E, tada se deshava ono sto je izazvalo problem u Fukushimi - preostala toplota mora da se smanjuje vremenom nakon sto je reaktor ugashen, kako ne bi doshlo do topljenja "fuel rod-a" koji ima temperaturu toljenja na 1200 stepeni celzijusa. tu ulogu imaju rashladni sistemi. u prevodu - ako se otopi shipka goriva, krece da se izliva radioaktivni materijal i zracenje je aktivno. e sad - Uranijum oksid ima josh vecu temperaturu kljucanja, od 2800 stepeni, ali ako istopi shipku, pitanje je vremena kad ce i da se razlije ostatak goriva.
bitno je da se zna da dok vi na tastatri napishete - igoritza je legenda - vecina prodkuta fisije je vec odradila svoj radioaktivni raspad, ali ima i onih koji to cine jako sporo - cezijum, jod, stroncijum, argon
FUKUSHIMA:
udario zemljotres daleko jachi od onog za shta je nukelarka predvidjena. istog momenta - ubachene su kontrolne shipke u jezgro, i jezgra su automatski ugashena, zaustavljena je lanchana reakcija bombardovanja neutrona. Zemljotres je pritom unishtio spoljni izvor struje elektrane, a sobzirom da je ugashena i sama elektrana, koja bi eventualno mogla samu sebe da napaja, ostalo je jedino da se ukljuci "backup" sistem. ali struje mora da ima, zbog funkcionisanja sistema za hladjenje. upaljeni su dizel generatori koji su sasvim lepo obavljali posao prvih chuku vremena
Al ne lezi vraze - eto ga odma posle i zemljotresa - fak*ng cunami, koji unishtava dizel generatore! naravno - ovoliko veliki cunami niko nije ocekivao. radnici su se potrudili u tom trenutku da nekako zastite elektranu, ali nije bilo spasa - ostao je josh jedan backup, a to su baterije, koje su dizajnirane da narednih 8 sati lade jezgro. i upalili su ih.
nakon 8 sati - vishe nihsta nije moglo da ladi jezgro koje su fisioni elementi i dalje zagrevali. i tada nije postojao problem od radijacije, jer su radnici imali pred sobom problem hladjenja, TEK kada se desi "meltdown" dolazi do oslobadjanja radijacije, sto je procesom sastavljanja jezgra obezbedjivalo period od nekoliko dana, do topljenja. kako rekoh gore - "topljenje" i nije bash pravi izraz, jer prvo sto se otopi je legura cirkonijuma, pa tek onda samo gorivo usled temperature.
i, sobzirom da nisu imali struje, svi pokushaji radnika su se sada svodili na to da se oladi jezgro. problem je bio to sto je koeficijent ladjenja uvek pozitivan, jer ako fisioni elementi brze greju, nego sto sistemi hlade, sve je vishe i vishe pare koja nabija pritisak. prioritet je bio da se odrzi temperatura ispod 1200c, kako bi se sacuvao integritet fuel rod-sova. da bi se izbeglo nabijanje pritisaka, komora sa pritiskom ima nekoliko sigurnosnih otpusta, sto su radnici poceli da rade. otpustanje pare, i pokojeg gasa koji se nalazi u jezgru. obratiti paznju da su neki od tih gasova radioaktivni, ali ne pretstavljaju opasnost, chak ni za same radnike u elektrani, u odnosu na opasnost koja bi bila ziazvana rushenjem integriteta strukture.
u medjuvremenu, dovedeni su mobilni generatori, u pokushaju da se nastavi hladjenje jezgra. ali sve vishe i vishe vode je odlazilo, i pushteno kroz ventile u toj meri da ni dodavanje vode nije bilo dovoljno da nadomesti, te se gubila snaga sistema za hladjenje.
to je izazvalo topljenje legure cirkonijuma, koja u reakciji sa vodom pravi vodonik gas, koji se dalje mesha sa parom. vodonik kakav je, u susretu sa mnogo kiseonika odjedared, pravi eksploziju. ta eksplozija se desila izvan zgrade jer je gas bio pushtan kroz ventile, i u kecu nije doshlo do unistavanja containment vessel-a. gorivo je i dalje bilo u solidnom stanju, iako je cirkonijum legura istopila, te je situacija kolko tolko i dalje bila odrziva. ali je nastao problem, jer su proizvodi fisije, pre svega cezijum i jod krenuli da se meshaju sa parom, a ona je morala biti otpushtena kroz ventile. eto radijacije.
tada se odlucilo da se u reaktore sipaju morska voda u kombinaciji sa bornom kiselinom, bor, spasioc od nukelarne lancane reakcije koji je pritom toliko gotivan element da u svojoj kiseloj formi - B(OH)3 - guta i radioaktivni Jod
dalje znatre, dalje je sve ovo iz vesti - svi reaktori, od 1 do 4 su doziveli manje vise slicnu sudbinu, dvojka najvecu shtetu eksplozijom, trojka krenula da curi radioaktivni materijal iz bazena. u njima se nabija pritisak sada vec radioaktivne vode i gasova i joda i cezijuma, koji su glavni krivci za radioaktivnost. hladjenje je pokushavano sa voda bombama i helikopterima, u medjuvremenu su uspostavljeni dizel generatori, ali je steta prevelika, i sami vidite kakav je proces kada se istopi Cirkonijum legura - sacuvati to unutra je nemoguc posao. ko zna koliko radioaktivne vode, cezijuma i joda je do sad isparilo odatle.
