teisipäev, 23 juuli, kell 19:05:37
RSS vood Twitter Facebook Helista

Kriis Fukushima tuumajaamas: mis tegelikult toimub?

Reaktor, milline on ka Fukushima tuumajaamas. (World Nuclear News)

Tartu Ülikooli teadusuudisteportaalis Novaator selgitab Villu Päärt Jaapani sõjajärgse kõige tõsisema tuumaõnnetuse tagamaid.  

Tokyost 240 kilomeetrit kirdes asuvas Fukushima Daiichi tuumajaamas on kuus keevveereaktorit, ehk siis niinimetatud teise põlvkonna reaktorit, kõik ehitatud 1970ndatel.

Neist kolm olid töös ning lülitusid maavärina järel automaatselt välja. Kuid reaktorite jahutusvett ringi ajama pidanud diiselgeneraatorid lakkasid töötamast umbes tund hiljem. Selle põhjusena on Rahvusvaheline Aatomienergiaagentuur nimetanud tuumajaama üleujutanud tsunamilaineid.

Reaktorite automaatse väljalülitumise korral viiakse reaktorisüdamikku spetsiaalsed juhtvardad, mis koosnevad neutroneid neelavast ainest, näiteks boorist, hafniumist või kaadmiumist. Nende varraste abil on võimalik tuumade lõhustumisprotsessi aeglustada või nagu nüüd maavärina puhul tuumareaktsioon üldse peatada.

Kuid reaktoris käiva tuumareaktsiooni käigus tekib terve rida erinevaid keemilisi elemente, mille radioaktiivse lõhustumise käigus eraldub soojust. Selle lõhustumisprotsessi pidurdamine ei ole kuidagi võimalik ning samuti pole võimalik peatada ka seda soojuse eraldumist.

 

Keevveereaktor

Keevveereaktorite konstruktsioon on laias laastus sarnane (vaata joonist). Tuumkütusekomplekte sisaldav koosnev reaktorisüdamik asub surveanumas. Iga kütusekomplekt koosneb umbes sajast kütusevardast. Kütusevardad on tsirkoonsulamist torud, mille sisemuses on tablettidena pakendatud tuumkütus, milles on 3-5 protsenti uraani isotoopi 235.

Selleks, et tuumareaktsioon töötaks nagu vaja, uraanimaaki rikastatakse. See tähendab, et tuumkütuses suurendatakse uraani-235 osakaalu, looduslikus uraanis on selle isotoobi osakaal kõigest 0,7 protsenti.

Kui reaktorisüdamikus on piisavalt tuumkütust, siis algab tuumareaktsioon. Selle käigus vabaneb soojus. Tänapäevane tuumareaktor töötab ühe kütusevarraste komplektiga umbes aasta, siis on vaja vanad vardad asendada uutega.

Üleliigsete neutronite eemaldamiseks kasutatakse neid neelavast ainest kontrollvardaid, mida saab vastavalt vajadusele sügavamale reaktorisse lasta, et võimsust vähendada. Elektrijaama seisma panemiseks tuleb kontrollvardad täielikult alla lasta. Just seda tehti, kui algas maavärin.

Uraanivarraste ümber on vesi, mis juhib tekkiva soojuse eemale. Kuumenenud vett pumbatakse ringi, et sellega aurustada vesi, mis reaktorist läbi ei käi, vaid saadetakse turbiinilabadele.

Peale reaktori rohkem suuri erinevusi tuumajaamal näiteks kivisöega töötava elektrijaamaga ei olegi. Veeaur paneb käima turbiini, mis omakorda ajab ringi elektrit tekitava generaatori. Veeaur jahutatakse maha jahutustornides ning kasutatakse uuesti ära auru tootmiseks.

 

Vesi seiskus

Kõik on korras, kuni vesi käib ringi. Kuid 11. märtsi 9,0 magnituudiga maavärinas tekkis probleem just jahutusvee ringlusega. Fukushima esimeses reaktoris vett ringi ajama pidanud diiselgeneraatorid langesid rivist välja, kui maavärinale järgnenud tsunamilained olid jaama üleujutanud.

Kui reaktorit ei ole võimalik jahutada, siis hakkab reaktorisüdamikus temperatuur tõusma. Reaktorisse jäänud jahutusvesi aurustus ning selle tulemusena tõusis surveanumas rõhk. Jaamu opereeriva firma Tepco teatel kerkis Fukushima Daiichi esimeses reaktoris rõhk 840 kilopaskalini, normväärtus on 400 kilopaskalit.

Kui temperatuur surveanumas oli tõusnud umbes tuhande kraadini Celsiuse järgi, siis hakkas kütusevardaid ümbritsev tsirkoon sulama. Selle tulemusel reageeris tsirkoon auruga, tekkis vesinik, mis on äärmiselt plahvatusohtlik.

Laupäeval otsustati esimeses reaktoris rõhku alandada, selle tulemusel tekkis vesinikuplahvatus, mis rebis reaktorihoonelt katuse. Surveanum, mille sees on reaktor ise, jäi terveks. Tuleb märkida, et katuseta jäänud reaktorihoone oli siiski kergkonstruktsiooniga rajatis.

Jaama ümber mõõdeti kiirgustasemeks 500 mikrosiivertit tunnis, see ületab kiirgusnorme. Avarii liigitati rahvusvahelise tuumaõnnetuste hindamisskaalal neljanda kategooria, ehk kohalike tagajärgedega tuumaõnnetuseks. Tšernobõl liigitus samal skaalal seitsmenda, ehk kõrgeima kategooria tuumaõnnetuseks. Tuumajaamast 20 kilomeetri raadiusest on inimesed evakueeritud.

Täna varahommikul toimus analoogiline vesinikuplahvatus kolmandas reaktorplokis, vigastusi sai 11 inimest. Reaktorit ümbritsev surveanum kahjustusi ei saanud.

 

Ohtlik segu

Tsirkooni sulamise tõttu pääses kütusevarrastest välja uraan ja plutoonium, mis vajus surveanuma põhja. Esimese ja kolmanda tuumareaktori surveanumad on nüüd täitunud sulanud tsirkooni, vee ja tuumkütuse seguga. See on väga ohtlik olukord.

Eriti ohtlik on ülesulanud tuumkütus. Kui sulanud kütust on kriitilisel hulgal, siis võib see üles sulatada reaktorit ümbritseva terassüdamiku. Halvimal juhul võib kontrolli alt väljunud tuumkütuse pinnalt taasalata tuumareaktsioon, mida enam pole võimalik kuidagi kontrollida. Kui see peaks juhtuma, sulab reaktorisüdamik üles.

Selle vältimiseks on tuumajaama opereeriv firma asunud reaktoreid jahutama, pumbates reaktoritesse merevett. See on meeleheitlik samm: merevees leiduvad soolad pikas perspektiivis hävitavad reaktorikatte. Mereveega jahutatud reaktoreid pole enam kunagi võimalik uuesti tööle panna.

Esialgu peaks aga vesi reaktorisüdamikus temperatuuri langetama, see aitab ära hoida ülejäänud kütusevarraste sulamise ja tuumkütuse väljapääsu kütusevarrastest. Lisaks täidetakse reaktorid boorhappega, boor neelab neutroneid ja peatab tuumareaktsiooni ka sel juhul, kui tuumkütuse tabletid on kütusevarrastest välja sulanud.

Mis saab edasi? Positiivne stsenaarium: veega õnnestub tuumkütust piisavalt jahutada ja situatsioon stabiliseerida. Kuid reaktoris soojuse teket pole võimalik kuidagi seisma panna. Praegu ei näi olevat võimalust, et tuumkütus reaktoritest eemaldada, seega vajavad reaktorid ülessulamise ärahoidmiseks jahutamist pika ajal jooksul.

Kui esialgne hädaolukord on üle elatud, siis reaktorite neutraliseerimine on aastakümneid kestev töö.

Artikkel põhineb World Nuclear NewsiNature Newsi artiklitel ja Tartu Ülikooli füüsikainstituudi vanemteadur Enn Realo artiklitel portaalis tuumaenergia.ee.


Share |

Kommentaarid

Uudised

Täna kontrollivad politseinikud üle Eesti reguleerimata ülekäiguradade juures jalakäijate ja sõidukijuhtide käitumist.

Tartus tegi avarii politseiauto, milles olnud ametnik sai viga. Tallinnas viidi haiglasse trollis kukkunud naine. 

Uneapnoe on tõsine haigus, mis murrab tugevaid mehi ja muudab nende elu kannatusterikkaks. Läänemaa mees Arvo Kirs, kes on aastakümneid unehäirete ja hingamisseiskumistega võidelnud, räägib Maalehele oma loo.

Eelmise aasta 15. oktoobril alanud Eesti ühiskonna- ja majandusmeistrivõistlustel jõutakse lõpule 1. aprillil. Ülipingelises võistluses on läänlastel ja Läänemaaga seotud olnud isikutel tugevad positsioonid.

Lääne maavalitsus ootab ettepanekuid, kellele anda sel aastal Läänemaa aasta ema tiitel. Ettepanekuid saab esitada kuni 20. aprillini ning tiitli saaja kuulutatakse välja emadepäeva paiku.

Euroopa Parlamendi liige Yana Toom koostöös Euroopa Parlamendi ALDE fraktsiooniga kutsub oma valijaid kohtumisele laupäeval, 9. aprillil kell 13 Haapsalu muusikakooli saalis (Kastani 7). Samal päeval annab Toomi büroo sotsiaalmajas ka tasuta õigusabi. 

Haapsalus Wiedemanni 14 ajalooline ja suursugune hoone ehitatakse ümber elamuks. Korterite hinnad algavad 100 000 eurost. 

Lääne maavalitsus leiab, et Lihula vallavalitsus paistis 2015. aastal silma avatuse ja moodsa meediatööga ning vääriks Regionaalmaasika tiitlit. Seetõttu esitas maavalitsus vallavalitsuse kandidatuuri rahandusministeeriumi korraldatavale regionaalse arengu konkursile, teatas maavalitsus. 

Maaeluminister Urmas Kruuse kinnitas Läänemaa kalanduspiirkonna 2015-2025 tegevusstrateegia ning määras Läänemaa kalanduspiirkonnale tulevaks neljaks aastaks kokku 2 936 371 eurot toetust.

29. märtsil kell 17.11 said päästjad väljakutse Nõva valda Rannakülla, kus põles umbes 1,5 hektarit kulu. Päästjad likvideerisid põlengu kell 17.49.

Eile õhtul süüdati Virtsu esimeses tuulepargis lõkked, et sel moel mälestada president Lennart Merit, kel oleks tänavu täitunud 87 eluaastat. Seda traditsiooni kutsutakse Suure Lennu Kaare Tulede Teeks, mis sai alguse 2006. aasta kevadel.

Täna on Viljandis infopäev söödakäitlejatele, kus tutvustatakse muudatusi Euroopa Liidu söödavaldkonna õigusaktides, antakse juhiseid sigade Aafrika katkuga seotud riskide maandamiseks teravilja käitlemisel ning Salmonella vältimiseks sööda tootmisel.

Eesti päritolu kaubad moodustasid 2015. aastal 68% kogu kaupade ekspordist, teatas Statistikaamet. Kõige enam eksporditi Eesti päritolu masinaid ja seadmeid ning puitu ja puittooteid. Peamised ekspordi sihtriigid olid Rootsi ja Soome.

Hiiumaal jäi rajakaamerasse ilves, kes on hundi murtud hirvekorjuse juures, teatas Eesti Jahimeeste Selts. Tavapäraselt arvatakse, et ilves vanu korjuseid ei söö, kuid Kalle Kruusil on see juba teine juhus, kus ilves käib mitu päeva järjest hundi tagant jäänuseid söömas.

Võntküla külamajas saab homme kl 18.30 vaadata Eesti kinode vaadatuimat kodumaist filmi "Klassikokkutulek". Pääse maksab 3 eurot. 

Homme on viimane päev, mil saab Augustibluusi festivali passe osta soodsalt 33 euro eest. 1. aprillist passi hind kallineb. 

Kaks aastat ja viis kuud olen teinud Läänlast, aga 1. aprillist saab minust taas Lääne Elu ajakirjanik.

Keskerakonna Riigikogu valimiste kampaaniameeskonna liikme ja nüüd Põhja-Tallinna linnaosa vanema Raimond Kaljulaidi sõnul luiskas peaminister Taavi Rõivas intervjuus USA vestlussaatele The Daily Show, kui väitis, et Reformierakond võitis lisaks valimistele ka paberhääletuses.

Täna avatakse Hiiumaal Eesti kõige uhkem barokkstiili esindav, äsja restaureeritud ja sisustatud Suuremõisa mõis. Ennistatud härrastemajas tegutseb Hiiumaa ametikool ja Suuremõisa põhikool.

Kaitseväe toetuse väejuhatuse logistikapataljon harjutab sel nädalal Klooga harjutusväljal. Sellest tulenevalt liigub kolmapäeval ja neljapäeval marsruudil Ämari-Klooga-Ämari tavapärasest rohkem kaitseväe sõidukeid.

85% Eesti elanikest saavad puhta joogivee ühisveevärgi kaudu otse koju, pea sama paljude inimeste reovesi kogutakse kokku ühiskanalisatsiooni kaudu ning puhastatakse vastavalt nõuetele. Läänemaal on olukord kehvem.

Õpetajad üle Euroopa jagasid oma parimaid meetodeid, millega tugevdada õpilaste viit põhioskust: suuline eneseväljendus, matemaatilised oskused; lugemine; kirjutamine, info- ja kommunikatsioonitehnoloogia.

Tänavu saab juba 10 aastat ajast, mil 29. märtsi päikseloojangu eel süüdatud lõkete ääres mõeldakse meie säravale presidendile Lennart Merile. Tänavu süütab Velise kultuuri- ja hariduse selts Suure Lennu Kaare ehk Tulede tee lõkked Virtsus.

Maksu- ja tolliametile (MTA) on oma eelmise aasta tuludeklaratsiooni esitanud juba 617 387 inimest. Enne 31. märtsil saabuvat tuludeklaratsiooni esitamise tähtpäeva lisandub veel eeldatavalt 40 000 deklaratsiooni, kohustus on tuludeklaratsioon esitada vähemalt 14 300  füüsilisest isikust ettevõtjal.

Möödunud kolmapäeval tähistati kogu maailmas metoroloogiapäeva. Nii ka Haapsalus, kus lasteraamatukokku on külla kutsutud tõeline polaaruurija Vello Park.

Detsembri keskel Nairobis toimunud Maailma Kaubandusorganisatsiooni (WTO) ministrite konverentsil otsustati pärast mitmeid päevi kestnud vaidlusi kaotada ekspordisubsiidiumid põllumajanduses. Kuidas vaevaliselt sündinud kokkuleppele jõuti, kirjutab Maablogis Eesti esindaja WTO juures Genfis Kristina Uibopuu.

Töötajaga juhtus tööõnnetus, kui ta töötas ketassaega. Töötaja arvates oli tööpink ohtlik, aga tööandja arvas, et see oli korras.

Kogu selle meediakajastuse ja tähelepanu juures jääb arusaam, nagu kõik koeraomanikud on vastutustundetud ja ei korista oma koera väljaheiteid. Mind isiklikult solvab selline üldistamine ja ka enamikke koeraomanikke, kes on teadlikud oma vastutusest koera ja koerapidamise seaduse ees.

Keskkonnaameti metsaosakonna teostatud 2015. aasta välitöödest selgus, et 77%-l kõigist metsauuendust vajavatest aladest on uuendustööd tehtud. Kõige tagasihoidlikumalt rakendasid uuendamisvõtteid Läänemaa metsaomanikud - 49%.

Autojuhtimise ajal telefoniga tegelemise tõttu juhtub Eestis keskmiselt üle kahe liiklusõnnetuse päevas, ütles maanteeameti ennetustöö osakonna juhataja Monika Heinrand.