První pohled mionových očí do nitra fukušimského reaktoru  
Ve čtvrtek byly publikovány první předběžné výsledky prosvěcování prvního fukušimského reaktoru kosmickými miony. Ukazuje se, že v místě aktivní zóny není pozorována absorpce způsobovaná přítomností uranu. Toto pozorování se zdá potvrzovat, že aktivní zóna reaktoru byla úplně celá, nebo alespoň její dominantní část, zničena.
Schéma experimentu provádějícího tomografii prvního bloku (zdroj TEPCO)
Schéma experimentu provádějícího tomografii prvního bloku. (Zdroj TEPCO).
V posledním přehledu vývoje prací na zničené elektrárně Fukušimě I a ve speciálním článku, se podrobně popisuje zahájený výzkum nitra fukušimakých reaktorů pomocí mionů kosmického záření. Tyto částice vznikají při interakci velmi energetický částic a jader (hlavně protonů) přilétajících z vesmíru a srážejících se s jádry v atmosféře. Miony interagují velmi slabě s hmotou a pronikají i velmi tlustými vrstvami. Zároveň však jsou výrazněji pohlcovány a rozptylovány materiály z těžkých jader a s vysokou hustotou. Mezi takové pochopitelně patří uran. To je důvod, proč lze pomocí skanování prostor pomocí průchodu kosmických mionů identifikovat místa, kde se nachází oblasti s vysokou hustotou a s obsahem těžších prvků. Pokud se na příslušné prostory uvnitř reaktorových budov můžeme dívat s využitím „mionových očí“ z více stran, dostaneme pomocí tomografie i třírozměrný obrázek. Na něm jsou vidět kovové části s vysokou hustotou, tedy třeba právě palivové soubory s uranem nebo stěny reaktorové nádoby. Naopak místa vyplněná pouze vodou a vzduchem se projeví jako světlé oblasti, kde nedochází k absorpci mionů.



Vysledné zobrazení ziskané prvním detektorovým systémem nahoře a druhým detektorovým systémem dole (zdroj TEPCO).
Vysledné zobrazení ziskané prvním detektorovým systémem nahoře a druhým detektorovým systémem dole. (Zdroj TEPCO).
To byl důvod, proč se v únoru instalovaly na dvou místech u budovy prvního reaktoru velké soustavy detektorů mionů. Je třeba zdůraznit, že celý systém není jednoduchý. Identifikace mionů, určení jejich směru a jejich odlišení od signálů způsobených jinými procesy je značně náročný úkol. Proto je třeba počítat s omezenou přesností konkrétních měření, zvláště v tak naročném prostředí, jako je areál zničené elektrárny Fukušima I. To je vidět i na obrázcích ukazujících dosavadní výsledky měření prvního a druhého detekčního systému. Pro jejich interpretaci se musíme obrátit k modelové simulaci vycházející z projektové dokumentace příslušného reaktoru a jeho budovy. Pomocí simulace lze zjistit, jak by se měly projevit různé součástí budovy (bazény s vyhořelým palivem, stěny kontejnmentu, stěny reaktorové nádoby a také aktivní zóna).




Stíny vytvořené různými strukturami, kterými miony před dopadem do detektorů procházejí. Pro srovnání je vlevo nahoře model získáný z projekčních plánů reaktorové budovy. Je vidět, že jsou dobře patrné konstrukce související s kondenzátorem havarijního dochlazování a bazén s vyhořelým palivem. (Zdroj TEPCO)
Stíny vytvořené různými strukturami, kterými miony před dopadem do detektorů procházejí. Pro srovnání je vlevo nahoře model získáný z projekčních plánů reaktorové budovy. Je vidět, že jsou dobře patrné konstrukce související s kondenzátorem havarijního dochlazování a bazén s vyhořelým palivem. (Zdroj TEPCO).
Z rozborů dat získaných do současné doby se dá už nyní udělat velmi důležitý závěr. Je však třeba zdůraznit, že jde zatím o data s relativně malou statistikou a velice předběžná. Bude také potřeba daleko podrobnější analýza a interpretace. Zmíněným důležitým zjištěním získaným již dnes je pozorování, že v místě, kde by se měla zobrazovat aktivní zóna, se nepozoruje žádný stín. Zároveň je však možné identifikovat stíny způsobené palivovými soubory v bazénu pro vyhořelé palivo a dálšími prvky tlakové nádoby a kontejnmentu. Z toho se dá usuzovat, že aktivní zóna byla v průběhu havárie úplně nebo z dominantní části zničena. Roztavená směs paliva a komponet tvořící palivové soubory a konstrukcí zóny se pak dostala do dolní části reaktorové nádoby. Vzniká tak také otázka, kolik taveniny se protavilo skrz dolní část reaktorové nádoby a dostalo se do spodní části kontejnmentu.




Se srovnání získaného obrazu rozborem detekce mionů s modelem vytvořenym s konstrukčních plánů je vidět, že v oblasti, kde by měl být stín vytvořený palivem v aktivní zóně se žádný stín nenachází (zdroj TEPCO).
Se srovnání získaného obrazu rozborem detekce mionů s modelem vytvořenym s konstrukčních plánů je vidět, že v oblasti, kde by měl být stín vytvořený palivem v aktivní zóně se žádný stín nenachází. (Zdroj TEPCO).
Na Oslovi se již psalo, že se do prvního kontejnmentu podařilo zavést endoskop a pomocí něj do něj nahlédnout a změřit i radioaktivitu uvnitř. Ve výši dna tlakové nádoby reaktoru byla měřená aktivita nejvyšší a dosahovala hodnotu 11 sievertů za hodinu. Směrem dolů k hladině vody na dně kontejnmentu se snižovala. To by se zdálo naznačovat, že tavenina zůstala na dně tlakové nádoby reaktoru a nedostala se ve větším množství na dno kontejnmentu. Je však třeba na tyto indicie hledět velmi opatrně.
Podrobnější informace by mohl přinést nový robot, který by se měl v květnu dostat do nitra kontejnmentu prvního bloku a jeho vnitřní části by měl podrobně prozkoumat. Robot by mohl konečně přinést přímé informace o tom, zda se roztavené palivo z aktivní zóny dostalo z tlakové nádoby do kontejnmentu a v jaké míře. Mohl by také podrobně prozkoumat stav zařízení sloužícího k ovládání kontrolních tyčí reaktorů. Ten je u těchto reaktorů umístěn v dolní části reaktorové nádoby a roztavená tavenina z aktivní zóny by musela téci přes ně. 



Nový robot, který má v květnu začít studovat vnitří prostory kontejnmentu prvního bloku (zdroj TEPCO).
Nový robot, který má v květnu začít studovat vnitří prostory kontejnmentu prvního bloku (zdroj TEPCO).
Na jedné straně ukazují první výsledky, že aktivní zóna je nejspíše úplně zničena a tavenina je v nejlepším případě v dolní části reaktorové nádoby, v horším pak až na dně kontejnmentu. To je negativní zpráva, protože ukazuje, že likvidace této taveniny bude mnohem náročnější. Na druhé straně je pozitivní zprávou, že se konečně začínají získávat konkrétní informace o stavu aktivní zóny. Pokud se podaří průzkum mionů i u druhého reaktoru a roboty úspěšně proniknou do nitra kontejnmentů, zahájí se éra reálné přípravy likvidace zničených zón s pomocí přesných konkrétních znalostí jejich stavu.





Nový robot by se potrubím dostal do kontejnmentu a jeho útroby by měl postupně prozkoumat (zdroj TEPCO).
Nový robot by se potrubím dostal do kontejnmentu a jeho útroby by měl postupně prozkoumat (zdroj TEPCO).

Na závěr ještě jedna zajímavá informace o japonské jaderné energetice. V tomto týdnu ve čtvrtek požádala společnost Kyushu Electric Power Company japonský úřad pro jadernou bezpečnost NRA o provedení poslední inspekce před spuštěním prvního reaktoru. Bylo to den poté, kdy úřadu dodala poslední nutné dokumenty. Společnost doufá, že inspekce začne 30. března a po jejím úspěšném uskutečnění dá úřad NRA povolení k provozu prvního reaktoru v elektrárně Sendai. Začátkem července by se tak mohla spustit štěpná řetězová reakce. Po intenzivních testech a kontrolách by pak zhruba po týdnu mohl reaktor dodat první elektřinu do sítě.

Komerční provoz by mohl zahájit koncem srpna po detailních zkouškách. Druhý reaktor elektrárny Sendai nebude zprovozněn před koncem srpna. U něj se zdrželo vypracování některých podrobných dokumentů, které úřad NRA požaduje.

Autor: Vladimír Wagner
Datum: 21.03.2015 16:38
Tisk článku

Fukušima I poté - Wagner Vladimír
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 398 Kč
cena: 354 Kč
Fukušima I poté
Wagner Vladimír
Související články:

Šest let od havárie ve Fukušimě I     Autor: Vladimír Wagner (11.03.2017)
Robot se konečně dostal do nitra bloku Fukušimy a hned se musel vrátit     Autor: Vladimír Wagner (12.02.2017)
Cesta do kontejnmentu druhého bloku je pro robota připravena     Autor: Vladimír Wagner (30.01.2017)
Fukušima I na počátku roku 2017     Autor: Vladimír Wagner (24.01.2017)
Radiace z Fukušimy zamořila celý Tichý oceán...     Autor: Vladimír Wagner (15.12.2016)



Diskuze:

Poznání

Radek Novotny,2015-03-26 10:31:53

Jsem v oboru jaderné energetiky naprostý laik, ale právě jako takového mě poněkud zneklidňuje, že ani čtyři roky po havárii nikdo pořádně neví, co se uvnitř reaktoru stalo a pořád děje. Je to normální? A nakolik jsou japonští technici schopní situaci v reaktoru ovlivnit? Chápu to správně, že vůbec nijak?

Odpovědět


Co se ví a co se neví

Vladimír Wagner,2015-03-26 13:39:48

Máte jen částečně pravdu. Opravdu se neví, do jaké míry jsou u jednotlivých reaktorů zničeny aktivní zóny a kolik taveniny se případně dostalo tlakovou nádobu reaktoru. Na druhé straně ovšem technici mají uvnitř kontejnmentu řadu starých i nových čidel, které měří teplotu tlak i radioaktivitu. Mohou měnit a regulovat přísun chladící vody a z měření teploty v různých místech mají jistotu, že chlazení je dostatečně efektivní. Dále také kontrolují atmosféru v kontejnmentu (dodává se dusík a měří obsah různých radioaktivních prvků). Vědí tak, že neprobíhají nežádoucí jaderné reakce. Takže je plně kontrolováno chlazení a atmosféra v kontejnmentu, což je v současné době to nejdůležitější pro bezpečnost. Podrobnější informace jsou nutné pro vypracování plánu likvidace zničených zón. U dvou reaktorů se podařilo zavést endoskop, takže je obrázek o tom, že vnitřní části kontejnmentu vypadají docela málo poškozené. Podrobněji se situace průběžně v cyklu popisovala a bude popsána v knize.

Odpovědět

Posilani robotu dovnitr

Filip Frank,2015-03-24 23:00:43

Dobry den, chtel jsem se zeptat jak je mozne ze se dovnitr da dostat nejaky robot. Vsude jsem v clancich o bezpecnosti cetl jak je kontejment staveny na to aby vse zachytil, nic nemohlo ven. Musi byt extremene odolny, utesneny...ale prece kdyz tam strci robot tak tam musi byt nejake diry a temi se logicky muze dostat i neco zevnitr ven. Pak ale nemuze plnit takovou funkci jaka se mu priklada. Jak to tedy je ?

Odpovědět


Hermeticnost kontejmentu

Radek Štrébl,2015-03-25 13:40:21

Neznam sice detaily okolo reaktoru ve Fukushime, ale obecne je samozrejme vnitrek kontejmentu pristupny, uz kvuli inspekcim a servisu, v pripade napr. Temelina i kvuli vymene paliva, atd. Resene je to obvykle systemem prechodovych komor s dvojitymi dvermi, jedny dvere samozrejme zustavaji vzdy zavrene, takze i behem prestupu osob nebo materialu je kontejment hermeticky oddelen od okoli. Uvnitr kontejmentu se obvykle udrzuje podtlak vuci venkovnimu okoli, vnitrni vzduch se pres filtry odsava a po kontrole vypousti ven, tak je zajistena i ventilace vnitrnich prostor a zaroven kontrola tesnosti, v pripade zjisteni nepredvidaneho poklesu podlaku je to indikace netesnosti kontejmentu, kterou je potreba vyresit, zaroven ale i tak nehrozi unik niceho ven, protoze vzduch bude vzdy proudit jen dovnitr (tedy dokud to ustiha ta ventilace s filtry).

Odpovědět


Přístup robota do kontejnmentu

Vladimír Wagner,2015-03-25 22:54:21

Jak už psal Radek Štrébl mají kontejnmenty speciální přechodové komory, kterými se dá dostat v normální situaci dovnitř. Kontejnment ovšem musí mít také řadu průchodek, kterými vedou například potrubí, kterými se přivádí chladící voda nebo naopak odvádí pára nebo horká voda. Zároveň tam musí být možnost zavedení měřících sond, případně endoskopu, jak je popsáno i v tomto příspěvku. Popsaný robot by se v květnu měl do kontejnmentu dostat potrubím (částečně je to zobrazeno na tom posledním obrázku). Proto byl vyroben trochu aby připomínal hada, který se dokáže ohnout až na devadesát stupňů a vypořádá se i se značně zakrouceným potrubím.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace