Az Index eddig kétszer járt a magyar villamosenergia-termelés csaknem felét adó erőműben: először 2009-ben, majd legutóbb 2011-ben járt a kettes reaktorcsarnokban, a lenyűgöző Ganz gépekkel teli hatalmas turbinacsarnokban.
A mostani túra más volt: azt az utat járták végig körülbelül öt óra alatt, amit az erőmű üzemanyaga, az urán jár be évek alatt, és ezen a túrán olyan helyekre nyertek bebocsájtást, ahová eddig még nem.
A könnyűvizes atomerőműveknek – mint amilyen a paksi is – dúsított (azaz 235-ös izotópban gazdag) urán az üzemanyaga. Az uránt nem tiszta elemi fémes állapotában, hanem urán-dioxid formában használják: a pasztillákká préselt kristályos, fekete port vékony üzemanyagpálcákba töltik, a pálcákat pedig kazettákba – Paks esetében hosszú hatszögletű acélhasábokba – szerelik.
Ezek a kazetták vasúton érkeznek az orosz fűtőelemgyártótól az erőműbe, az ipari vágány egy kapun át egyenesen befut az egyes és kettes reaktorcsarnok közti épületrészbe, a beszállítói folyosóra. A pontos azonosítás érdekében külön "útlevéllel" ellátott fűtőanyagrudakat egy külön teremben, a friss üzemanyag tárolójában készítik föl a használatra. Először kiemelik őket hengeres vaskonténereikből, amiken – mint a postai csomagokon – piktogramok jelölik, hogy törékeny és csak egy bizonyos helyzetben szállítható a tartalmuk. A daruval mozgatott kazettákra ezután nejlontasakot húznak, és egy ideiglenes rekeszbe kerülnek a felhasználásig.
Amikor eljön a csőcsere ideje, akkor 312 kazetta kerül egy kötegbe. Ez pár köbméteres tér képezi a reaktor "forró", aktív zónáját, ahol a hőtermelő láncreakció zajlik (a hő felmelegíti a reaktor kazettái közt keringetett vizet, aminek segítségével az úgynevezett szekunder erőművi körben gőzt fejlesztenek, és amivel meghajtják az áramtermelő turbinákat).
A fűtőelemek élettartama 3-4 év. Ennyi idő alatt a hasznos hasadóanyag-tartalmuk lecsökken, felszaporodnak bennük a különböző hasadási termékek és transzurán magok, a reaktor teljesítménye visszaesik. A reaktorban zajló láncreakciót a mérnökök leállítják, a kiégett üzemanyagot eltávolítják és frissel pótolják: ezt a folyamatot mondja úgy az erőművi zsargon, hogy "átrakják a zónát" (mondjuk a "megrakják a máglyát" még ennél is jobban hangzana, de hát nem vagyunk mi atomenergetikusok).
A kiégett, erősen sugárzó kazetták a reaktorok melletti zárt, vizes pihentetőmedencékbe kerülnek, ahol lassan lecsökken a hőmérsékletük. A tárolási időt a pihentető medencék kapacitása szabja meg, általában 3-5 éves pihentetési periódusról lehet beszélni Paks esetében. Ennek az időszaknak a leteltével a kazettákat vízzel töltött szállítókonténerbe helyezik és vonattal átszállítják a Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolójába (KKÁT), ami az erőműtől pár száz méterre délre áll.
A KKÁT egy bővíthető, moduláris, kamrás típusú létesítmény, amelyben a kiégett fűtőelem-kazettákat évtizedekig lehet tárolni. Erre azért van szükség – és ez a Pakson is használt atomerőművi technológia egyik legnagyobb hátulütője – mert a szakemberek egyelőre nem tudják, hogy mit kezdjenek a kiégett fűtőelemekkel. A legjobb az lenne, ha sikerülne legalább részben újrahasznosítani őket, amire egyébként már vannak működő példák a világban (az urán helyett tóriummal működő atomerőművek) – ez lenne a zárt fűtőelemciklus. A másik opció a nyitott fűtőelemciklus, ami a kiégett kazetták biztonságos kezelését feldolgozás nélkül, mélységi geológiai tárolókban elhelyezve oldja meg. Ennek lehetőségét jelenleg vizsgálják Magyarországon (a Mecsekben), de a szakemberek egyelőre távol állnak a megvalósítástól. Ezért hárul fontos, megkerülhetetlen feladat a KKÁT-ra: a kiégett üzemanyagot hosszú időre tárolni kell, míg döntés nem születik az újrafeldolgozásukról vagy a végleges elhelyezésükről.
A KKÁT egy masszív, földfelszín feletti épület. Falai közt először is kiemelik a kazettákat a vízzel telt konténerből és egy szárító-berendezés segítségével teljesen megszárítják, hogy a nedvesség ne korrodálja később a fémet. A száraz kazettákat egyenként, egy átrakógép segítségével acélcsövekbe zárják hermetikusan. A tárolócsövek 2 méter vastag vasbeton falakkal körülvett kamrákban sorakoznak, függőleges helyzetben. A vastag falú betonkamra megfelelő árnyékolást biztosít a több száz kiégett kazetta által kibocsájtott radioaktív sugárzás ellen. Az átmeneti tárolás évtizedei alatt nagyban lecsökken a kiégett kazetták sugárzása és hőtermelése, ami megkönnyíti a későbbi műveletek elvégzését.
Az alábbi képek segítségével az olvasók is betekinthetnek a fentebb vázolt uránút főbb állomásaiba.
Ott, azon az aprónak tűnő szekcionált kapun érkezik be az erőműbe a vasúton Paksra szállított fűtőanyag.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Nihil sine Deo! (Úgy látszik egy olyan mérnöki-tudományos létesítményben is, mint egy atomerőmű, van igény néha az isteni gondviselésre.)
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A reaktorcsarnok szellőzéséért felelős berendezések.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A paksi atomerőmű egyes számú reaktorcsarnoka, jobbra a kettes reaktorblokk.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Ezekben a tartályokban vannak az urán-dioxid pasztillákkal töltött fűtőanyagrudak, amik a reaktorokba helyezve termelik az energiát.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Tűzoltók a reaktorcsarnokban. Mivel nem futottak, nem kellett izgulni.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Így néz ki az üzemanyagrudak tartálya felülről, a méhsejtes elrendezés optimális helykihasználást biztosít.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A vonattal beérkező üzemanyagrudakat a darukezelő emeli a raktárban a tárolórekeszben kijelölt helyükre.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Az üzemanyagrudak tárolórekesze.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A dolgozók összehangolt munkája kell az üzemanyagrudak precíz kezeléséhez.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Bezacskózva várják az üzemanyagrudak, hogy a reaktorba kerüljenek.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
Az urán-dioxiddal töltött, vastag falú acélból készült rudak kifelé nem sugároznak, kezelésükkor nem éri sugárterhelés a dolgozókat. A kesztyű sem a dolgozó kezét védi, hanem az acélrudat, mivel nem lenne szerencsés, ha az ember bőréről zsír kerülne rá és onnan a reaktorba.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
"Ön szennyezettségmentes" – mondja a gépi hang. A napi erőművi rutin része a munkaterületről való minden egyes kilépéskor az esetleges sugárszennyeződések kiszűrése a detektoros kapukba beállva.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A kiégett fűtőelemeket vonat viszi az erőmű területén található átmeneti tárolóba. Egy konténerben legfeljebb harmic kazetta helyezhető el.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A kiégett, erősen sugárzó rudakat kiszárítják és nitrogén gázzal töltött, hermetikusan lezárt acélcsövekben helyezik el. A Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója (KKÁT) nevű létesítményben évtizedekig maradhatnak a kiégett fűtőelemek, míg a tudósok és mérnökök ki nem dolgozzák a hasznosításuk, vagy végső tárolásuk módját.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A hatszög alakú fedelek függőlegesen tárolt, kiégett üzemanyagkazettákat rejtenek. A sugárzó anyag által termelt maradékhőt a levegő természetes huzathatásán alapuló hűtőrendszer vezeti el, működéséhez ezért nincs szükség áramra.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
A KKÁT moduláris létesítmény, igény szerint bővíthető. Árvíz, talajvíz és földrengésbiztos, a fölötte lévő légtér 5950 méteres magassági zárt, csakúgy mint az erőmű esetében.
Fotó: Nagy Attila Károly / Index
NRGreport
