Skip to Content
jaderna-energetika-hero.jpg

Bezpečnostní systémy

Když se řekne jaderná elektrárna, vybaví se nám většinou dvě souvislosti: obrovský zdroj energie a bezpečnost. Ano, právě bezpečnost je velice důležitá, protože jaderná energie je stejně jako oheň dobrý sluha, ale zlý pán. Bezpečnost se zkoumá, navrhuje, dodržuje a zvyšuje během celého života elektrárny.

obr_16_bariery.jpgobr_16_bariery.jpg
Bariéry zabraňující úniku radiace do životního prostředí

Od skořápky proutku po kontejnment


Aby neviditelné záření neohrožovalo lidi a přírodu, uvěznili konstruktéři a technologové jaderné palivo a to, co z něj po rozštěpení zbude, za několik bariér. Nejpodstatnějšími vnitřními bariérami jsou tenký obal palivového proutku a hranice primárního okruhu. Za normálního provozu by se aktivita dál dostat neměla. A co když se něco stane? Pak se radioaktivním látkám postaví do cesty poslední bariéra – ochranná obálka neboli kontejnment.

Kontejnment je to, co vidíme v jaderné elektrárně již zdaleka. Nemyslím teď 150metrovou chladicí věž, ale trochu menší válcovitou betonovou stavbu se slušivou čepičkou uprostřed čtvercové budovy reaktoru. Tato masivní bariéra má dokonce dvě funkce a vlastnosti. První je těsnost, aby se ani při maximální technické nehodě uvnitř nedostalo nic mimo obálku. Druhou je pevnost, aby naopak žádná katastrofa vně obálky neovlivnila jaderná zařízení uvnitř.

Válcová železobetonová stavba ukrývá a chrání důležité komponenty primárního okruhu

Válcová železobetonová stavba ukrývá a chrání důležité komponenty primárního okruhu

Vydrží horkou páru i vnitřní přetlak

Systémy všech jaderných elektráren jsou navrženy tak, aby zvládly určitou maximální projektovou havárii. U temelínských bloků je takovým hypotetickým stavem úplné roztržení metr tlustého primárního potrubí. Kdyby se tak stalo, celý vnitřní prostor kontejnmentu by se okamžitě naplnil radioaktivní horkou párou. Jenže přes tlusté železobetonové zdi, navíc zevnitř opatřené nerezovou vrstvou, by do okolní atmosféry nic neproniklo. A to by mohla být uvnitř dvojnásobná teplota, než jaká je ve finské sauně, a tlak páry by oproti atmosféře mohl vzrůst až pětinásobně. Tyto podmínky vlhké natlakované pečící trouby by následně pracující havarijní systémy dostaly brzy pod kontrolu (teplota by klesla, tlak se snížil).

Když se voda valí, zem se třese a padají letadla

Neméně důležitou funkcí ochranné obálky (jak napovídá název) je ochraňovat jaderná zařízení od působení vnějších nepříznivých vlivů. Zařízení uvnitř jsou tak pevnou konstrukcí obálky chráněna proti případným záplavám, váze enormní nadílky sněhu nebo zuřivého uragánu. Kontejnment vydrží nejen silné zemětřesení nebo velký výbuch v okolí, ale dokonce odolá i pádu letadla.

Bezpečnost nadevše

Jaderná elektrárna je složité zařízení a hlavním cílem systému jejího řízení musí být v každém okamžiku bezpečnost. To slovo se v elektrárně skloňuje hodně často, zajištění bezpečnosti je prvořadou úlohou nejen pro rozhodování řídicích systémů, ale taky pro obsluhu elektrárny. Operace prováděné na zařízení elektrárny mají nastaveny přísné podmínky, kdy a za jakých okolností se mohou vykonat. Celá technologie elektrárny je protkána obrovským množstvím velice spolehlivých čidel, která neustále poskytují cenné informace o průtocích, tlacích, teplotách nebo jiných stavech a veličinách, důležitých pro rozhodování a bezpečné řízení jaderného zařízení.

Při projektování jaderné elektrárny se samozřejmě myslelo i na případy, kdy by se něco stalo. Součástí výrobní technologie je proto několik samostatných bezpečnostních systémů, hlídajících a zasahujících v případě nouze. Zabraňují nebezpečnému zvyšování tlaku nebo teploty v primárním okruhu, za všech okolností zabezpečují chlazení jaderného paliva a snaží se každou nestandardní situaci dostat pod kontrolu a minimalizovat její následky. I když je každý systém schopen vykonávat svou činnost samostatně a v požadovaném rozsahu, pro jistotu (a vyšší bezpečnost) jsou některé z nich ještě zdvojeny nebo ztrojeny. Paradoxní je, že i když jsou bezpečnostní systémy jaderné elektrárny složité, stále aktivní, spolehlivé a poměrně drahé, přáním všech je, aby se ani jednou v průběhu životnosti elektrárny nespustily.

Jak je to velké

Ochranná obálka (kontejnment) je poslední, a tedy největší bariéra oddělující zařízení elektrárny od okolního životního prostředí. V podstatě je to železobetonový válec, uzavřený pokličkou tyčící se přibližně do výšky hlavní věže hradu Kokořín (38 metrů). Vnitřní průměr válce je ještě o pár metrů větší, v pohodě by se do něj vešlo například 10 osobních aut postavených za sebou.

Rozměry ochranné obálky vyjádřené pomocí praktických přirovnání

Rozměry ochranné obálky vyjádřené pomocí praktických přirovnání

Válec ochranné obálky je na spodní straně pevně ukotven do betonové základové desky, jejíž tloušťka je větší než výška dospělého člověka. Celek tak odolá i většímu zemětřesení. No, aby ne, když jsou přes metr tlusté stěny kontejnmentu vyrobeny z toho nejkvalitnějšího betonu a navíc jsou staženy stovkou ocelových lan, kterých průměr je 4krát větší, než je průměr nosného lana lanovky na Sněžku. Podobně tlustá (asi 15 cm) svislá lana se používají i při stavbě velkých visutých mostů. Navíc jsou lana zpevňující válec kontejnmentu již od montáže neuvěřitelně napnuta. Při napínání se používá síla, která by naráz zvedla tisícovku osobních aut.

Těsně kolem spodní části válce ochranné obálky (až do 3/4 její výšky) se nachází čtvercová obestavba s pomocnými systémy primárního okruhu a blokovou dozornou – řídicím centrem pro obsluhu jaderné elektrárny. Délka strany čtverce obestavby není o moc větší než průměr válce kontejnmentu – má 66 metrů. To je jako rozpětí křídel většího dopravního letadla nebo výška Prašné brány v Praze.

Vyjádření napínací síly ocelových lan ochranné obálky