Rekordno visoke ljetne temperature u Rumunjskoj dovele su do problema koji na prvi pogled zvuči zastrašujuće: jedina rumunjska nuklearna elektrana suočava se s nedostatkom vode potrebne za hlađenje svojih reaktora.

Riječ je o Nuklearnoj elektrani Cernavodă, smještenoj uz Dunav, koja je posljednjih tjedana privukla međunarodnu pozornost nakon što je objavljeno da su rumunjske pomorske snage izvele niz kontroliranih eksplozija na Dunavu kako bi preusmjerile dio vode prema elektrani.

Jedan od reaktora već je morao biti ugašen zbog nedostatka vode, a Reuters je izvijestio da bi kašnjenja u projektu preusmjeravanja vode mogla dovesti do isključivanja i drugog reaktora.

Naslovi o „nuklearnoj elektrani koja ostaje bez vode“ i „reaktorima koji se ne mogu hladiti“ očekivano su izazvali zabrinutost na internetu. Neki su korisnici društvenih mreža odmah počeli nagađati o mogućnosti oštećenja jezgre ili eksplozije.

No stručnjaci ističu da sigurno gašenje reaktora zbog nepovoljnih uvjeta hlađenja nije isto što i nuklearna nesreća.

Zašto je Cernavodă ostala bez dovoljno vode?

Nuklearni reaktori tijekom rada proizvode goleme količine topline. Dio te topline mora se kontinuirano odvoditi kako bi se reaktor održavao unutar projektiranih sigurnosnih uvjeta.

Problem nastaje kada visoke temperature i suša snize razinu ili promijene uvjete vode koja se koristi u rashladnom sustavu. Upravo se s takvom situacijom ovog ljeta suočava Rumunjska.

Zbog visokih temperatura i nedostatka vode, rumunjske vlasti pokušale su osigurati dovoljan dotok vode prema elektrani. U sklopu tih napora izvedene su kontrolirane eksplozije na Dunavu kojima se pokušalo izmijeniti tok vode i omogućiti njezino usmjeravanje prema području potrebnom za hlađenje elektrane.

Unatoč tome, jedan je reaktor već zaustavljen. Ako se problemi s opskrbom vodom ne riješe, postoji mogućnost da bude ugašen i drugi reaktor. Takav scenarij može zvučati dramatično, ali upravo je mogućnost sigurnog smanjenja proizvodnje i gašenja reaktora dio načina na koji nuklearne elektrane reagiraju na ekstremne uvjete.

Što se zapravo događa kada se reaktor ugasi?

Da bi se razumjelo zašto nedostatak vode ne znači automatski opasnost od eksplozije, potrebno je objasniti što se događa unutar nuklearnog reaktora.

Nuklearne elektrane proizvode energiju procesom koji se naziva nuklearna fisija. U kontroliranoj lančanoj reakciji jezgre teških atoma cijepaju se i pritom oslobađaju velike količine energije u obliku topline.

Ta se toplina zatim koristi za proizvodnju pare i električne energije. Međutim, činjenica da je lančana reakcija zaustavljena ne znači da je sva toplina odmah nestala.

Gorivo i dalje proizvodi takozvanu raspadnu toplinu, odnosno toplinu nastalu radioaktivnim raspadom produkata fisije. Zbog toga je i nakon zaustavljanja reaktora potrebno određeno hlađenje. Upravo zato nuklearna elektrana ne može jednostavno „isključiti“ reaktor i prestati brinuti o temperaturi.

Ipak, ugašeni reaktor zahtijeva znatno manje hlađenja nego reaktor koji i dalje radi punom snagom. To je ključna razlika u slučaju Cernavodă.

Zašto sigurno gašenje nije isto što i nuklearna nesreća?

Međunarodna agencija za atomsku energiju, odnosno IAEA, objašnjava da nuklearne elektrane mogu smanjiti proizvodnju ili ugasiti reaktore kada visoke temperature utječu na uvjete rashladne vode ili kada razina vode padne.

U poruci koju prenosi izvor navodi se da mjere smanjenja snage „same po sebi ne znače da je elektrana nesigurna niti predstavljaju nuklearni sigurnosni rizik“.

Drugim riječima, ako operateri utvrde da nema dovoljno vode za optimalno hlađenje reaktora pri radu, jedan od sigurnosnih odgovora jest smanjenje snage ili potpuno zaustavljanje reaktora.

Takav postupak nije znak da je sustav izgubio kontrolu. Upravo suprotno, riječ je o unaprijed predviđenoj sigurnosnoj mjeri.

Može li se dogoditi novi Černobil?

Upravo su usporedbe s Černobilom i Fukušimom izazvale najveću zabrinutost javnosti. Černobilska katastrofa 1986. godine i nesreća u japanskoj elektrani Fukushima Daiichi 2011. godine ostale su među najpoznatijim nuklearnim nesrećama u povijesti.

No stručnjaci upozoravaju da nije dovoljno samo spomenuti riječ „nuklearno“ kako bi se današnja situacija automatski povezala s tim katastrofama.

Glasnogovornica rumunjske energetske kompanije Nuclearelectrica Dinu Valentina istaknula je da se suvremeni nuklearni objekti temelje na potpuno drukčijem pristupu sigurnosti nego postrojenja iz prošlosti.

„Na temelju tehnoloških razlika, kulture nuklearne sigurnosti i standarda te promjena u pristupu, razlike između 1986. i 2026. godine goleme su“, rekla je za LADbible.

Dodala je i vrlo snažnu ocjenu: „Događanje incidenta tipa Černobil danas je nemoguće.“

Ta se izjava odnosi na suvremeni sigurnosni okvir i konstrukciju elektrana, a ne na tvrdnju da je bilo kakav oblik problema u nuklearnoj elektrani fizički nemoguć.

Što se dogodilo u Fukushimi?

Za razumijevanje sadašnje situacije važno je razlikovati nekoliko različitih scenarija.

Nakon snažnog potresa i tsunamija 2011. godine Fukushima Daiichi izgubila je ključne funkcije napajanja i hlađenja. Unatoč zaustavljanju lančanih reakcija, gorivo je nastavilo proizvoditi raspadnu toplinu.

Kada sustavi nisu mogli dovoljno učinkovito odvoditi tu toplinu, došlo je do teških oštećenja jezgre u više reaktora.

Zato je hlađenje nakon gašenja reaktora i dalje ključno.

Međutim, upravo je zbog toga mogućnost sigurnog preventivnog gašenja toliko važna.

Ako se reaktor ugasi prije nego što uvjeti postanu nesigurni, potrebe za hlađenjem smanjuju se, a operateri mogu održavati sustav u sigurnom stanju.

„Elektrane rade prema jasnim procedurama i sigurnosnim marginama“

Dinu Valentina naglašava da nuklearne elektrane nisu projektirane tako da moraju nastaviti raditi pod svaku cijenu.

„Nuklearne elektrane rade na temelju jasnih procedura i sigurnosnih margina“, rekla je.

Upravo te sigurnosne margine, prema njezinu objašnjenju, predviđaju mogućnost sigurnog zaustavljanja tijekom ozbiljne suše.

„Upravo te projektirane sigurnosne margine zahtijevaju sigurno zaustavljanje tijekom ozbiljne suše. Jedinicama koje rade treba više vode, dok jedinicama koje su sigurno zaustavljene treba manje vode kako bi se održalo hlađenje, a time i sigurna kontrola nuklearnih jedinica“, objasnila je Valentina.

Zaključak koji iz toga proizlazi prilično je jednostavan: reaktor koji radi treba više rashladne vode, dok ugašeni reaktor zahtijeva znatno manji protok za održavanje sigurnog stanja.

Zbog toga nedostatak vode može biti razlog za zaustavljanje elektrane, ali samo zaustavljanje nije znak da je došlo do nuklearne nesreće.

Najvažnije je spriječiti gubitak kontrole nad toplinom

Kod nuklearnih elektrana jedan od ključnih sigurnosnih principa jest održavanje sposobnosti odvođenja topline.

Dok reaktor radi, nuklearna fisija proizvodi veliku količinu topline. Nakon zaustavljanja lančane reakcije proizvodnja topline naglo pada, ali ne nestaje odmah.

Ako bi se hlađenje u potpunosti izgubilo i ako bi se raspadna toplina nastavila nakupljati bez odgovarajućeg odvođenja, moglo bi doći do ozbiljnog oštećenja goriva.

Zbog toga je sigurnosno gašenje važan alat za smanjivanje zahtjeva na rashladni sustav.

Upravo je to razlog zbog kojeg Valentina tvrdi da u sigurnom zaustavljanju rumunjskih reaktora nema nuklearnog sigurnosnog rizika.

„Što se tiče nuklearne sigurnosti, nema rizika povezanog sa sigurnim zaustavljanjem nuklearnih jedinica“, rekla je.

Problem je ozbiljan, ali nije scenarij koji se prikazuje na društvenim mrežama

Situacija u Rumunjskoj ipak nije nešto što treba potpuno zanemariti.

Ekstremne temperature i suše sve češće predstavljaju izazov za energetske sustave, osobito za elektrane koje ovise o velikim količinama vode za hlađenje.

U slučaju Cernavodă, posljedica nedostatka vode može biti smanjenje proizvodnje ili zaustavljanje reaktora.

To bi moglo imati posljedice za proizvodnju električne energije u zemlji, osobito zato što je Cernavodă jedina rumunjska nuklearna elektrana.

Ali između problema s dostupnošću rashladne vode i scenarija poput Černobila postoji golema razlika.

Najvažnija činjenica jest da je mogućnost smanjenja snage i sigurnog gašenja dio normalnog nuklearnog sigurnosnog sustava.

Drugim riječima, vijest da bi zbog ekstremnih vrućina mogao biti ugašen i drugi reaktor ne znači da se rumunjska nuklearna elektrana nalazi pred eksplozijom.

Naprotiv, ako se reaktor preventivno zaustavi zato što uvjeti za hlađenje više nisu optimalni, upravo se time koristi jedna od sigurnosnih mjera predviđenih za takve situacije.

Dok se Rumunjska istodobno pokušava izboriti s nedostatkom vode preusmjeravanjem dijela toka Dunava, stručnjaci zato naglašavaju da je najvažnije razlikovati problem u opskrbi rashladnom vodom od gubitka nuklearne sigurnosti.

U slučaju Cernavodă, upravo je sigurno zaustavljanje jedan od načina da se spriječi razvoj ozbiljnijeg problema.