Černobyl – jak to tenkrát bylo

Černobylská havárie se zapsala do povědomí lidí na celém světě a bylo jí věnováno obrovské množství textové i obrazové dokumentace. I po těch letech je ovšem aktuální připomenout si, co a proč se tenkrát vlastně přihodilo. Poučení z této události nejen že na hodnotě neztrácí, ale naopak, jeho cena roste s rozvojem techniky, která klade na uživatele čím dál větší nároky. Dá se přitom říci, že selhání techniky je zpravidla důsledkem selhání lidského. A nejinak tomu bylo i v případě černobylské havárie. Následující zjednodušený popis černobylské elektrárny, která disponovala čtyřmi bloky (při elektrickém výkonu bloku 1000 MW) vybavenými reaktory RBMK -1000 (každý s tepelným výkonem 3200 MW), a stručný popis průběhu události by měl poskytnout souhrnnou informaci komukoliv i bez nutnosti detailních znalostí elektrárny.

Základní funkční a konstrukční charakteristiky elektrárny

Funkční schéma bloku s reaktorem RBMK je znázorněno na následujícím obrázku:

Jak plyne ze schématu, chladicí systém reaktoru sestává ze dvou smyček. Chladivo vstupuje do palivových (tlakových) kanálů ve spodku aktivní zóny s teplotou 270 °C, při postupu směrem vzhůru podél paliva se ohřívá a částečně vypařuje. Hmotnostní obsah páry na výstupu z aktivní zóny při nominálním výkonu reaktoru je přibližně 14,5 %. Tlak na výstupu z aktivní zóny činí 7 MPa a odpovídající teplota sytosti je 284 °C. Vlhká pára je z každého kanálu odváděna do separátorů, každá chladicí smyčka má dva separátory páry. Odseparovaná suchá pára je odváděna dvěma parními potrubími ke dvěma turbínám o výkonu 500 MW, zatímco voda smíchaná s kondenzátem z turbín postupuje do sacích kolektorů hlavních cirkulačních čerpadel. Cirkulační čerpadla podávají chladivo do kolektorů, které jej dále rozdělují do jednotlivých palivových kanálů aktivní zóny. Kondenzátory turbín jsou chlazeny odděleným chladicím okruhem (říční, případně mořskou vodou). Dispozičně je popsané schéma odvodu tepla a výroby páry znázorněno na následujícím obrázku:

Průtok chladiva jednotlivými palivovými kanály lze individuálně regulovat s cílem kompenzovat změny v rozložení výkonu. Každá cirkulační smyčka má 4 čerpadla, z nichž jedno čerpadlo je při nominálním výkonu záložní. 95 % energie uvolněné při štěpení je odváděno přímo do chladiva, 5 % je absorbováno v grafitovém moderátoru a většinou též odváděno chladivem. Tato část štěpné energie přestupuje do chladicích kanálů vedením, přičemž maximální teplota uvnitř grafitu dosahuje hodnoty kolem 700 °C. Vedení tepla v mezeře mezi grafitovými bloky je podporováno směsí hélia a dusíku, která současně zajišťuje chemické rozhraní mezi grafitem a tlakovými trubkami.

Aktivní zóna reaktoru RBMK

Detail aktivní zóny znázorňuje následující schéma:

RBMK-1000 je grafitem moderovaný a lehkou vodou chlazený reaktor sestávající z 1661 palivových souborů z UO2, umístěných v individuálních vertikálních (tlakových) kanálech. Grafitová sestava aktivní zóny je tvořená grafitovými bloky o rozměrech 25 x 25 cm a výšce 60 cm, které jsou uspořádány do tvaru válcové konfigurace o průměru 11,8 m a výšce 7 m. Sestava je umístěna v hermetických prostorech vytvořených válcovou šachtou, spodní nosnou konstrukcí a horním ocelovým pláštěm. Každý grafitový blok, kromě grafitových bloků tvořících boční reflektor neutronů, je uprostřed opatřen válcovým otvorem, vytvářejícím prostor pro palivové kanály (tlakové trubky) nebo pro kanály s absorbčními tyčemi (regulačními orgány). Tato sestava tak tvoří palivovou mříž s krokem 25 cm.

Na vedlejším obrázku je znázorněn palivový soubor, který je tvořen 18 palivovými proutky, uspořádanými kolem centrální trubky a drženými v požadovaných pozicích 10 ocelovými distančními mřížkami. Celková hmotnost uranu v palivovém souboru je 114,7 kg, celková délka palivového souboru je 10,025 m, aktivní délka (sloupce paliva) je 6,862 m. Palivové tabletky jsou vyrobeny z prášku UO2, průměr tabletek je 1,15 cm a výška 1,5 cm, obohacení 235U je 2 %. Povlakové trubky jsou ze slitiny Zr s vnějším průměrem 1,36 cm.

V aktivní zóně je umístěno celkem 211 regulačních orgánů (absorbčních tyčí), které jsou funkčně rozděleny do skupin pro automatické a ruční řízení a pro havarijní ochranu. Absorbčním materiálem je karbid bóru. Rychlost pohybu regulačních orgánů při volném pádu činí 0,4 m/s, dosažení vyšší rychlosti brání odpor proudu chladiva. Většina regulačních orgánů je do aktivní zóny zasouvána shora, zkrácené tyče jsou do aktivní zóny zasouvány zdola. Tyto zkrácené tyče slouží k lepšímu vyrovnání rozložení výkonu po výšce aktivní zóny. Regulační tyče plné délky mají absorbční část dlouhou 5,12 m, u tyčí zkrácené délky to je 3,05 m.

Konstrukční zvláštností regulačních tyčí určených pro ruční regulaci a havarijní ochranu (rychlé odstavení reaktoru) je grafitový nástavec, který se nachází ve vzdálenosti asi 1,25 m pod absorbční částí a má délku cca 4,5 m. Jsou-li tyto regulační orgány plně vysunuty, v centrální části aktivní zóny se tak nachází tento grafitový nástavec, pod ním a nad ním je část zaplněná vodou, každá o délce asi 1,25 m. Při zasouvání do aktivní zóny tak v závislosti na aktuálním rozložení neutronového toku po výšce aktivní zóny dochází v počáteční fázi k mírnému růstu reaktivity místo jejího snižování. Tento efekt byl na jedné z elektráren s RBMK pozorován již v roce 1983, byl ale bohužel zapomenut. V Černobylu se pak zřejmě významně podepsal na vzniklé havárii.

Reaktory RBMK mají nesporně určité přednosti, zejména z konstrukčního a provozního hlediska. U černobylské havárie se však projevily spíše nedostatky tohoto typu reaktoru, ke kterým patří:

- možnost samovolného vzrůstu rychlosti řetězové reakce vlivem odpařování chladiva v aktivní zóně (kladný koeficient reaktivity), který je způsoben snížením absorbce neutronů ve vodě při její snížené hustotě (vůči grafitu je voda silnějším absorbérem neutronů);
- složitý systém řízení stabilního rozložení výkonu v aktivní zóně a citlivost neutronového toku k poruchám;
- složitost a velká rozčleněnost chladicího systému (celkově až 1690 tlakových kanálů);
- velké množství tepelné energie akumulované v grafitu;
- mírně radioaktivní pára postupující na turbíny.

Klíčovou pro tuto havárii byla vlastnost uvedená pod první odrážkou.

Bezpečnostní systémy bloku s reaktorem RBMK-1000

Černobylská jaderná elektrárna byla vybavena následujícími bezpečnostními systémy:
- systémem havarijního chlazení reaktoru s tlakovými hydroakumulátory s tlakem 10 MPa;
- systémem lokalizace havárií (hermetické prostory a barbotážní nádrží pod reaktorem);
- systémem pro snížení tlaku v primárním okruhu (pojistné ventily s nastavením na různé tlaky a celkovou přepouštěcí kapacitou odpovídající projektovému průtoku páry.

Popis bloku v těchto širších souvislostech obsahuje následující obrázek:

Vzhledem k charakteru havarijní situace se uvedené bezpečnostní systémy prakticky neuplatnily.

Výše popsané charakteristiky reaktoru RBMK-1000 platí pro stav bloků černobylské jaderné elektrárny v době nehody, následně na dalších blocích došlo k výrazným modifikacím, které měly podobné události předejít.

Průběh a příčiny vzniku havarijní situace

V noční směně z 25. na 26. dubna 1986 bylo na 1. až 4. bloku 176 lidí obsluhujícího personálu. Před odstavením 4. bloku pro plánovanou revizi bylo naplánováno provedení experimentu, jehož cílem bylo prokázat, zda je nový systém regulace napětí na generátoru způsobilý spolehlivě zásobovat energií čerpadlo systému havarijního chlazení při doběhu generátoru. Experiment byl pojímán jednoznačně jako elektrická záležitost, nevýznamná z hlediska jaderné bezpečnosti. Z tohoto důvodu bylo řízení experimentu prováděno specialisty na oblast elektro. Na jadernou bezpečnost byl kladen minimální důraz a vlastní program experimentu nebyl schválen dozornými orgány. Havárie by však nenastala, kdyby nedošlo k nepředvídanému nahromadění dalších problémů a vážných chyb.

Sled chybných rozhodnutí a porušování předpisů

Příprava na experiment byla zahájena 25. 4. v 01:00 hod. snižováním výkonu reaktoru, které bylo prováděno velmi pomalu, hladina 50 % nominální hodnoty byla dosažena ve 13:05 hod., současně byl odpojen jeden turbogenerátor. Další snižování výkonu bylo (neplánovaně) pozastaveno na žádost energetického dispečinku na téměř 9 hodin. Opětovné snižování výkonu bylo zahájeno ve 23:00 hod., přičemž došlo k další neplánované a neobvyklé události: Při přepnutí řízení reaktoru z lokálního na globální systém nebyl dodržen požadavek na držení výkonu, který prudce klesl pod minimální úroveň 700 MW, stanovenou pro prováděný experiment. Přitom došlo k redukci množství páry, zvýšení podílu kapaliny (tedy absorbéru neutronů), což způsobilo pokles v rychlosti štěpení a tím pokles výkonu až na úroveň 30 MW. Za této situace dokázala obsluha zvýšit výkon na 200 MW pouze ručním vytažením regulačních tyčí. Tím byl hrubě porušen zákaz provozovat reaktor při tak nízké výkonové hladině. Naopak personál se rozhodl i za této situace v experimentu pokračovat.

Problém provozu reaktoru RBMK na nízkém výkonu spočívá v následujícím: Zpětná vazba reaktivity, která určuje chování reaktoru z hlediska výkonové stability, je tvořena zpětnou vazbou od teploty paliva a zpětnou vazbou od podílu páry v aktivní zóně (dutinový efekt). Zatímco teplotní efekt paliva působí proti růstu výkonu při růstu teplota paliva, zvyšování podílu páry vede ke zvyšování výkonu. Výsledný efekt tak závisí na tom, která složka převládá. Zatímco v normálních provozních podmínkách při nominálním výkonu převládá stabilizující složka teplotního efektu, u nízkých výkonů (pod cca 20 % nominální hodnoty) je tomu naopak. Proto měla obsluha v instrukcích jasně stanoveno, že tuto oblast smí pouze přejíždět v jednom směru při zvyšování nebo snižování výkonu.

Ani toto chybné rozhodnutí obsluhy však nemuselo samo o sobě skončit havárií, k tomu přispěly až další okolnosti. Podle programu experimentu připojila obsluha 26. 4. v 1:03 hod. a v 1:07 hod. záložní cirkulační čerpadla, čímž vzhledem k nízké výkonové hladině způsobila zvýšení celkového průtoku chladiva reaktorem nad dovolené hodnoty. Takový provozní režim předpisy opět zakazovaly, a to právě z důvodu možného vzniku nestabilit, ke kterým skutečně došlo. Obsluha však nadále pokračovala v úporné snaze připravit podmínky pro provedení naplánovaného experimentu i za cenu porušení dalšího příkazu, a to odstavit reaktor při nedostatečném počtu regulačních orgánů (minimální dovolený počet byl 30, obsluha však měla k dispozici pouze 6 – 8 orgánů) pro havarijní odstavení reaktoru.

Osudový okamžik

Rozhodující okamžik nastal 26.4. 1986 v 1:23:04 hod., kdy byl odstaven zbývající pracující turbogenerátor. To vedlo k růstu tlaku páry za současného poklesu průtoku chladiva reaktorem. Důsledkem byl (vlivem kladné zpětné vazby reaktivity od rostoucího podílu páry) růst výkonu reaktoru, který tuto situaci dále zrychloval. Nepřijatelný růst výkonu obsluha identifikovala v 1:23:30 hod., proto operátor v 1:23:40 hod. spustil ručně havarijní ochranu. Tento zásah však přišel už pozdě, protože rychlost růstu výkonu byla podstatně větší než rychlost zasouvání havarijních absorbčních tyčí při volném pádu. Navíc se v počáteční fázi zřejmě nepříznivě projevil efekt popsaný výše u konstrukce regulačních orgánů (grafitový nástavec), který přispěl k ještě většímu zvýšení rychlosti růstu výkonu. Pozdě přišly i automatické signály na ochranu reaktoru před překročením výkonu a rychlosti jeho růstu. Výpočtově bylo odhadnuto, že během asi 4 vteřin po okamžiku 1:23:40 hod. dosáhl výkon reaktoru asi stonásobek nominální hodnoty. Takový prudký nárůst výkonu je projevem dosažení vysoce nadkritického stavu aktivní zóny (kritičnost na okamžitých neutronech), ke kterému došlo vlivem kladné zpětné vazby reaktivity.

Rychlý průběh destrukce během prvních vteřin havárie, vysoká úroveň radiace a vysoké teploty v dalších okamžicích znemožnily přímá měření. Další poznatky o průběhu havárie plynou proto z vizuálního pozorování, měření úrovní radiace, ze znalostí z předchozích experimentů a výpočtů provedených po havárii. Jako známá byla tato fakta:

- došlo k explozi, při které byly do okolního prostředí rozptýleny materiály;
- při druhé explozi došlo k vyvržení paliva a grafitu;
- grafitové bloky a fragmeny paliva byly nalezeny mimo budovu reaktoru;
- došlo ke značnému poškození budov;
- jeřáb a zavážecí stroj se zřítily;
- horní deska byla „přemístěna“;
- byly poškozeny všechny kanály aktivní zóny;
- řetězová reakce se zastavila.

Tyto skutečnosti podporují závěry, že velký vklad kladné reaktivity způsobil extrémní uvolnění energie v palivu, toto palivo a další vysoce ohřáté části reagovaly s okolní vodou, přičemž následný vznik páry způsobil vzrůst tlaku. Přetlak a vývin tepla vedly k prasknutí většího počtu palivových kanálů a jejich horních částí. Během první exploze došlo k rozptýlení úlomků materiálů a k poškození střechy reaktorové haly. Hermetický prostor reaktoru byl natlakován natolik, že byla zvednuta horní deska o hmotnosti 1000 tun!

V tomto okamžiku došlo k prasknutí všech kanálů, vystřelení regulačních tyčí a k utržení horizontálních potrubí. Druhá exploze nastala asi 2 až 3 vteřin po první. Došlo k rozptýlení asi 25 % grafitových bloků a materiálu palivových kanálů, praskly i stínící vodní nádrže. Obsluze se po dobu asi půl dne dařilo dodávat vodu pomocí havarijních napáječek, část vody se odpařila, část přetekla směrem k 1. a 2. bloku.

Během prvního dne byl pozorován únik páry z reaktoru, zatímco druhý den už bylo vidět malé množství tmavého kouře, svědčícího o reakci grafitu se vzduchem a párou. Odhaduje se, že shořelo asi 10 % grafitu, ve skutečnosti to však mohlo být mnohem víc.

V okamžiku havárie byla v aktivní zóně reaktoru celková aktivita asi 4.1019 Bq, odhaduje se, že v průběhu havárie mohlo uniknout až 2.1018 Bq do okolí (nejsou v tom zahrnuty vzácné plyny, u kterých se předpokládal úplný únik). Únik do okolí přitom neproběhl jednorázově, v průběhu prvního dne to bylo asi 25 % z celkového úniku, zbývající únik měl formu dlouhodobého děje trvajícího přes 9 dní. Od prvních dní byla vyvíjena snaha o zamezení úniků, proto byly na reaktor shozeny stovky tun dolomitu, olova, písku a dalších materiálů. Stav budovy reaktoru po havárii a po těchto počátečních zásazích znázorňuje následující obrázek:

Současný stav v provozu bloků s reaktory RBMK

Po definitivním odstavení dvou bloků v Litvě a čtyř černobylských bloků zůstávají v provozu 4 bloky kurské elektrárny (s předpokládaným provozem jednotlivých bloků do roku 2014 až 2024), 4 bloky leningradské elektrárny (s předpokládaným provozem jednotlivých bloků do roku 2019 až 2026) a 3 bloky smolenské elektrárny (s předpokládaným provozem jednotlivých bloků do roku 2013 až 2023). U několika dalších plánovaných bloků na Ukrajině nebo v Rusku došlo k zastavení výstavby.

Ivan Tinka

Příspěvek byl publikován v rubrice Obecné. Můžete si uložit jeho odkaz mezi své oblíbené záložky.

7 komentářů u Černobyl – jak to tenkrát bylo

  1. Blancman napsal:

    Černobylská havárie – diskuze:

    Dobrý den, rád bych zde vyjádřil svůj názor na havárii jaderné elektrárny v Černobylu. Bylo o tom sice napsáno dost článků, ale hlavně naši odborníci o průběhu havárie dosti mlží a mlží. Všiml jsem si, že spousta lidí se ptá: byl výbuch jaderný, či jen chemický, nebo snad jen mechanický? I o tomto naši odborníci dosti mlží a nejsou zajedno. Nejsem jaderný inženýr a smekám před jejich znalostmi, ale….. o explozích a jejich průběhu moc neví….. Já jsem vzděláním elektrotechnik se zaměřením na řídící a regulační techniku. Ale jsem i bývalý pyrotechnik a za svůj život jsem viděl explodovat ledacos. Včetně následků. Černobylský reaktor, tedy jeho tlaková nádoba měla průměr cca 3m a délku cca 6m – jen pro představu velikosti. Jaderní vědci nás ujišťují, že standardní, komečně vyráběný reaktor nemůže explodovat jako jaderná bomba. V jistém smyslu mají hodně pravdu. Ale reaktor v Černobylu byl všechno, jen ne standardní a už vůbec ne komerční (odtajněné archivy KGB a dalších ruských složek, dnes již přístupných). Byl to zcela jednoznačně vojenský reaktor, který nebyl vůbec určen pro výrobu elektřiny, ale primárně vyráběl palivo do jaderných bomb, každodenně! Takže jak vlastně explodoval reaktor č. 4 v Černobylu?

    Zcela jistě lze opominout tvrzení, že druhá, hlavní exploze byla způsobena jen přetlakem páry. Viděl jsem v pražském, modřanském cukrovaru explodovat osm vysokotlakých parních kotlů, každý z nich měl průměr 3 m x 8 m délky a byly konstruovány na provozní tlak 30 atm. Když z kotelny utíkala havarijní četa, tak křičela 60 atm a pořád stoupá. Když přišla exploze, vyvalila se oblaka páry, trochu to zadunělo a spadla zadní, cihlová, chatrná a vždy promáčená stěna objektu, včetně dřevěného stropu. Toť vše. To jen pro představu parní exploze.

    Dnes jednoznačně víme, že exploze byly dvě (výpovědi svědků, přímých účastníků) zhruba po 3 až 4 sec. následující po sobě. První exploze byla jednoznačně mechanická. Ta byla opravdu způsobena obrovským přetlakem páry v chladícím systému reaktoru, protože jeho výkon velmi rychle stoupal. Stačila jen poodsunout horní víko reaktoru, nic víc. Ale co tedy druhá, následující exploze? Byla tedy „jaderná“, nebo jen chemická?

    Na různých fotografiích zničeného reaktoru volně přístupných na netu si můžeme poměrně detailně prohlédnout následky druhého výbuchu. Železobetonová hala nad reaktorem, jejíž původní tloušťka stěn byla více než 1 metr a byla silně armovaná je totálně pryč, prostě není, uprostřed zeje hluboké ústí betonové šachty, kde byl reaktor. Víko reaktoru vážilo 1200t a přesto odlétlo jako pírko. Dá se i všimnout (a svědecké výpovědi to potvrzují), že beton je v okolí reaktoru silně roztavený! Síla výbuchu, která by toto dokázala napáchat je odborně odhadnuta, respektivně vypočtena (výpočty ruských jaderných inženýrů Sergeje Pakhomova a Jurije V. Dubasova) na 10 000 – 12 000 kg TNT (Trinitrotoluenu – vysoce brizantní, vojenská trhavina se kterou jsou srovnávány síly výbuchu jaderných bomb). To je údaj, týkající se síly výbuchu. Další údaj, je samotná teplota výbuchu. Tento výbuch trval řádově několik desetin sekundy. Aby v takto krátké době dokázal roztavit železem armovaný beton, musí se teplota krátkodobě pohybovat vysoko nad 10 000°C! Ani sebelépe namíchaná směs plynného vodíku s kyslíkem nedokáže vyvinout teplotu větší, než 3000°C!
    Ano, souhlasím s tím, že jaderný reaktor nemůže explodovat jako jaderná bomba v Hirošimě. Ale jen potud. Definice jaderného výbuchu zní následovně: jaderný výbuch je okamžité, skokové, neboli rázové uvolnění většího množství energie s destruktivními účinky na okolí způsobené nekontrolovatelným jaderným štěpením. Tedy potud.
    Každý, kdo viděl výbuch vodíku na jaderném reaktoru č. 2 (ten byl z nich totiž největší) elektrárny ve Fukušimě si mohl všimnout, že v okamžiku výbuchu se objevil krátký červený záblesk u objektu reaktoru a následný tmavý, hřibovitý oblak kouře vystoupal do nějakých cca 200m výšky. Když se kouř rozplynul a ukázal se pohled na reaktor, budova stála celá, okna byla vytlučena, pár konstrukcí bylo pokřiveno, ale toť vše. Nic z reaktorové části poškozeno nebylo. Černobylský druhý výbuch provázel mohutný, modrobílý záblesk se světelnou koulí, následně vystoupal radioaktivní mrak do několikakilometrové výšky, objekt nad reaktorem prakticky zmizel, víko „odplachtilo“ dopryč. Ať páni chemici zkusí spočítat, kolik vodíku s kyslíkem by bylo potřeba vyrobit, aby se to vyrovnalo síle výbuchu 10 000 – 12 000 kg TNT? A hlavně, ať to vyrobí za 3 – 4 sec. Odpověď je, že velmi, velmi mnoho, asi by jim nestačili všechny čtyři bloky narvané plynnou směsí po okraj. A hlavně by to množství ten reaktor ať by byl v jakkoliv katastrofálním stavu nevyrobil v průběhu několika sec.!

    Z toho všeho (nakonec na webu se dá stáhnout kompletní práce a analýza výbuchu černobylského reaktoru na základě podrobného rozboru a vzájemného poměru radionuklidů xenonu 133Xe/133mXe a dalších měření jaderných vědců S. Pakhomova a Jurije V. Dubasova) vyplývá, že druhá exploze byla jednoznačně jaderná, byť samozřejmě ne v rozsahu hirošimské jaderné bomby, která měla sílu výbuchu 20 000 tun TNT! Výkon reaktoru rostl tak rychle a katastrofálně, že během pár sekun narostl na více než stonásobek projektovaného maxima (projektované, tepelné maximum = 3200 MW) a dále raketově stoupal. A štěpná reakce letěla dál a nebyla již k zastavení, až přerostla v okamžité, skokové uvolnění většího množství energie s destruktivními účinky na okolí. Naštěstí tato exploze byla lokalizována na menší část jádra. V okamžiku rázovitého uvolnění energie (výbuchu) se totiž jádro, nebo jeho explodující část okamžitě rozletí a jaderná reakce je tak zastavena. Pokud by se reakce udržela v jádru tak, aby nadkritické množství zůstalo v případě nekontolovatelného, jaderného štěpení u sebe delší dobu (řádově desetiny sekundy, což v jaderné bombě zajišťuje speciální konstrukce bomby), došlo by potom opravdu k fatální, jaderné explozi srovnatelné s bombou v Hirošimě. Ale jaderné reaktory žádné takovéto konstrukce nemají, ani jiná zařízení k tomuto účelu používané a tak tedy opravdu nemohou explodovat, jako kvalitní, jaderná bomba určená k ničení. Nicméně i tato nešťastná konstrukce reaktoru je schopna v případě selhání napáchat fatální škody jak na majetku, tak na lidském zdraví.
    K tomuto jsem došel podrobným zkoumáním faktů, měření a vyjádření jaderných inženýrů a také na základě mojich znalostí o explozích, jejich průběhu a následcích.

    Jaroslav Hrouda

  2. admin napsal:

    Vážený pane Hroudo,
    četl jste vůbec, co jsem v tom článku psal? Obviňujete jaderné specialisty z mlžení, ale to není vůbec pravda! Vše, co v černobylském reaktoru proběhlo bylo důkladně popsáno ve velmi krátké době po havárii. Takže prosím, než vyřknete svůj soud, nejdříve se seznamte s fakty.
    Děkuji za pochopení.
    I.Tinka
    P.S.: Pro všeobecnou informaci doplňuji, že první podrobná zpráva o černobylské havárii byla vydána pod hlavičkou Mezinárodní agentury pro atomovou energii v srpnu 1986 jako INSAG-1. Hlavní fakta byla obsažena už v této zprávě, nicméně dalším podrobným zkoumáním byly některé záležitosti upřesňovány (mimo jiné i v činnosti obsluhy), a poté byla vydána revize INSAG-7 v roce 1992, s jejímž obsahem se lze seznámit zde: http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub913e_web.pdf
    Překlad vyšel také pod hlavičkou Československé komise pro atomovou energii, a to se všemi fakty k průběhu havárie. Z těchto (ale i řady jiných) dostupných dokumentů si každý může utvořit názor o úplnosti poskytnutýh informací. Včetně fyzikální podstaty vzniku a průběhu havárie.

  3. Blancman napsal:

    Dobrý den pane Tinka. Samozřejmě, že jsem vše, co jste psal četl velmi důkladně. Omlouvám se, že jsem napsal „mlžení“ jaderných specialistů. Možná to nebylo moje nejšťastnejší vyjádření. Spíše jsem měl na mysli, že na netu se objevuje spousta článků, které se vyjadřují, řekněme velmi nejasně, mlhavě, či nepřesně a hlavně každý jinak. Dokonce jsem právě na diskuzi o jaderné havárii ve Fukushimě našel mezi otázkami, kde se lidé také často ptají, jestli byl výbuch v Černobylu jaderný, či nikoliv odpovědi našich jaderných specialistů, kteří se navzájem popírají. Viz například:

    Otázka: Mohl byste prosím krátce vysvětlit rozdíl mezi explozí reaktoru v Černobylu v r. 1986 a explozemi reaktorů ve Fukušimě? Děkuji. (Václav Svoboda, Hyde Park, 15.3.2011)

    Odpověď: Havárie JE Černobyl a Fukušima mají zcela odlišné kořenové příčiny i vlastní průběh. V případě Černobylu šlo o nekontrolovaný rozvoj štěpné řetězové reakce, který vedl k explozi reaktoru a destrukci budovy reaktoru. V případě Fukušimy se potíže s chlazením reaktorů objevily až v situaci, kdy byla štěpná reakce v reaktorech zastavena. Opakování Černobylu u moderních jaderných elektráren lze prakticky vyloučit. (Ing. Miroslav Hrehor – Ústav jaderného výzkumu Řež)

    Otázka: Říkáte, že stejný průběh událostí jako v Černobylu není ve Fukushimě možný z důvodu jiné konstrukce elektrárny. Můžete vyloučit i obdobné následky – tedy výbuch či požár, který který by rozptýlil velké množství radioaktivních látek do ovzduší? Odůvodnění? (Tonda)

    Odpověď: Ve Fukušimě byl reaktor odstaven, v Černobylu došlo k neřízenému rozvoji jaderné reakce na úrovni výbuchu. Moderátorem na Černobylu byl grafit, který hořel a tím vytvořil sloupec, který vytáhl množství radioaktivníh látek vzhůru a vítr je rozfoukal po celé Evropě. Fukušima je moderována vodou, která nehoří. (Ing. Čeněk Svoboda, CSc. – CV Řež)

    Neřízený rozvoj jaderné reakce (kdy reakce začne běžet na rychlých neutronech) na úrovni výbuchu, je de facto jaderný výbuch, byť samozřejmě ne v rozsahu jaderné bomby v Hirošimě. Tedy ne rozsahem exploze, tlakové vlny atd. To jsem měl na mysli. Zatím tedy prosím můj komentář nevkládejte. Přepracuji jej tak, aby více odpovídal faktům. Ještě jednou se omlouvám za nevhodnou interpretaci a děkuji za trpělivost. Jaroslav Hrouda

    • admin napsal:

      Zdravím pane Hroudo,
      mně ani tak nešlo o to samotné „mlžení“, jako spíše o podstatu, že by o Černobylu nebyly podány věcně korektní informace, a proti tomu jsem protestoval. Nevidím ani žádný rozpor v odpovědích Hrehora nebo Svobody, jejich odpovědi jsou v rámci stručnosti směrovány právě na podstatu otázky, na kterou odpovídali. Já vidím Váš problém v tom, že jste se soustředil na onen „výbuch“. Ale řekněte si sám, uměl byste definovat rozdíl mezi jaderným a chemickým nebo mechanickým výbuchem? V těch informacích o průběhu havárie se vždy korektně uvádí, že došlo k výkonové špičce převyšující až stonásobně nominální výkonovou hladinu. Je toto jaderný výbuch, nebo je to následný nárůst tlaku, vyvolaný takovým množstvím uvolněné energie, a to prostřednictvím tepelné energie přenesené do chladiva, moderátoru, konstrukčních materiálů? Nebo si představte jiný, mírnější případ – dojde k náhlému zvýšení reaktivity a následnému zvýšení výkonu řekněme na dvojnásobek nominální hodnoty. To ještě reaktor snese, ale s výrazným porušení paliva, možná i integrity chladicího okruhu. Co myslíte, byl to jaderný výbuch? Chci prostě říct to, že se soustřeďujete na nepodstatnou věc, na výbuch, aniž byste měl definováno, co rozumíte jaderným výbuchem. K té Svobodově odpovědi – to, že zdůraznil hoření grafitu bylo přesně v kontextu dotazu: Kdyby totiž došlo k obdobné havárii např. u vodou moderovaného reaktoru, byl by zřejmě únik aktivity výrazně časově omezen. Zde při otřevřeném reaktoru a „vysypání“ paliva vně palivových proutků, podporovalo hoření grafitu vznos částic a šíření do okolí. Mimochodem, jistě znáte také rozdíl mezi pozemnými a vzdušnými jadernými výbuchy: U vzdušného jde především o ničivou tlakovou sílu s poměrně malým radioaktivním zamořením, u pozemních výbuchů je pak ničivá síla znásobena zamořením rozsáhlých území v takovém rozsahu, že může způsobit v závislosti na osídlení tisíce mrtvých z ozáření.
      I.Tinka

  4. Blancman napsal:

    Dobrý večer, předem velmi děkuji, že jste ochoten se mnou diskutovat, neboť se postupně dostávám k tomu, co mě nějakou dobu trápilo. Ano, máte úplnou pravdu, že jsem se soustředil skutečně jen na podstatu výbuchu, toho druhého, mohutnějšího (bohužel, to je trochu profesionální deformace bývalého pyrotechnika). Já jsem si myslel (tedy, není to z mojí hlavy, ale ze skript jaderné fyziky), že jsem zrovna ve svém komentáři jaderný výbuch definoval docela dobře. Napsal jsem, že definice zní: jaderný výbuch je skokové, neboli rázové uvolnění většího množství tepelné a světelné energie s destruktivními účinky na okolí, způsobené nekontrolovatelným, jaderným štěpením. Vzhledem k tomu, že během pár sekund narostl výkon jádra reaktoru na více než 100 násobek projektovaného maxima (dále už byl stále stoupající výkon reaktoru neměřitelný, neboť přístroje zkolabovaly) a reakce už začala běžet na rychlých neutronech (to už je pro reaktor opravdu konečná), já bych toto už za malý, jaderný výbuch počítal. Však také následky (zdevastovaná budova, roztavený beton, doprovodný světelný záblesk dle svědků) tomu odpovídají. Myslím, že právě z pohledu pyrotechnika dokáži dost objektivně rozlišit mechanický, chemický nebo jaderný výbuch. První otázka ve škole o výbušninách začínala: je parní kotel výbušnina? Není, ale když…. Mechanický výbuch je způsoben vetšinou přetlakem média v uzavřeném prostoru, který daný přetlak mechanicky nevydrží, kde spolu nereagují přítomné prvky, či sloučeniny za uvolnění energie (tedy například přetopený parní kotel, přehuštěná pneumatika, tlaková láhev např. s CO2 vhozena do ohně atd….). Chemický výbuch je rychlé sloučení, rozklad či reakce chemických prvků a sloučenin za uvolňování většího množství tepelné a světelné energie. Jaderný výbuch viz výše. Tak takhle to vidím já, jestli to tak může být. Možná, že už jsem se vlastně k tomu, co jsem chtěl potvrdit, či vyvrátit dobral. Přeji hezký večer. Jaroslav Hrouda

    • admin napsal:

      Zdravím dnes ještě jednou pane Hroudo,
      když si po sobě nezaujatě přečtete, co jste o výbuších napsal, musíte sám dospět k tomu, co vše jsou ještě otevřené otázky, které by bylo potřebné specifikovat a o všem by se dalo ještě dlouze diskutovat (jenom jako příklad, jak by se stanovila hranice výbuchu? – představte si v nějaké tlakové nádobě, dojde k prudké chemické reakci, ale nádoba to vydrží – byl to výbuch?). Každopádně jsem rád, že jste k tomu přistoupil konstruktivně v tom smyslu, že jste nabídnul svůj pohled. Já bych Vám jenom ještě doplnil, že znalost o tom, co v reaktoru skutečně proběhlo, je stejně jenom přibližná. Ten stonásobek výkonu také není změřená hodnota, to je z výpočtové simulace. Kromě toho při vysokých teplotách reaguje povlak palivových trubek (pokrytí) s vodou za vzniku vodíku. Čili ten výbuch (výbuchy) mohla být kombinace různých vlivů, včetně vznícení vodíku. Každopádně zdrojem energie bylo jak štěpení, tak chemické reakce. Tím podílem jsem se konkrétně nezabýval, ale výkonová špička ze štěpení byla sice vysoká, ale časově úzká, takže integrál nebyl tak hrůzostrašný, zato hoření grafitu trvalo déle, takže tento podíl energie rozhodně nebyl malý.
      Ještě mám trochu pochybnosti, jestli si správně interpretujete to štěpení rychlými neutrony – to není podstata problému, ta spočívá v tom, že se reaktor dostane do kritického stavu na rychlých neutronech. Jak asi víte, v rychlých reaktorech probíhý řízené štěpení převážně rychlými neutrony. Ale i tam je nutná přítomnost určitého podílu zpožděných neutronů, které umožňují vlastní řízení reaktoru. Při kritičnosti na rychlých neutronech probíhají všechny procesy řádově v milisekundách, na to žádné mechanické systémy řízení nemají. Zpožděné neutrony, byť jich je v bilanci méně než 0,5-0,7 % z celkového počtu, právě tyto procesy výrazně zpomalují a tím umožňují jejich řízení.
      I.Tinka

  5. Blancman napsal:

    Děkuji, takhle už mi to stačí. Vím, co jsem vědět chtěl. Pochopil jsem snad, co jsem měl. Tedy myslím. Ještě jednou děkuji za trpělivost a přeji hezký večer. Jaroslav Hrouda

Napsat komentář