A piacon elérhető reaktortechnológiák tulajdonságainak és az európai, valamint a hazai követelményeknek az ismeretében a Roszatom konszern által kínált atomerőművi technológia a legmegfelelőbb a Paks 2. projekt megvalósítására, továbbá ez az egyetlen, ami a hazai műszaki és nukleáris biztonsági követelményeket képes teljesíteni – állítja Aszódi Attila, a Paksi Atomerőmű kapacitásának fenntartásáért felelős államtitkár.
Atomerőmű típusa, generációja
A jelenleg üzemelő atomerőművi blokkok döntő többsége könnyűvíz hűtésű, könnyűvíz moderátoros reaktorral szerelt, ezen belül is legnépszerűbbek (több mint 60% részesedéssel) a nyomottvizes (PWR; Pressurized Water Reactor) típusok. A második legelterjedtebb a forralóvizes reaktor (BWR; Boiling Water Reactor) technológiájú atomerőmű, ennek elfogadottsága azonban a fukusimai atomerőmű-baleset következtében jelentősen csökkent.
A jelenleg építés alatt álló reaktorok esetében tovább nőtt a PWR-ek dominanciája, immár 80%-nyi részesedést is meghaladva, miközben a BWR-ek részesedése 10% alá csökkent. Hasonlóan csekély az egyéb reaktortípusok részesedése a most épülő blokkok között, ezek az erőműtípusok ráadásul olyan addicionális technológiákat is igényelnek az üzemeltetésük során (pl. nehézvíz üzem), amelyekkel kapcsolatban Magyarországon nincsen sem tapasztalat, sem infrastruktúra. A keletkező kiégett üzemanyag sokkal kisebb mennyisége is a PWR technológia mellett szól.
Figyelembe véve a technológiai jellemzőket és a piaci tendenciákat, valamint azt a tényt, hogy nyomottvizes reaktorok építésére, üzemeltetésére és karbantartására hazánkban jelentős szakértelem gyűlt össze a Paksi Atomerőmű jelenlegi blokkjainak üzeme alatt, a szóba jövő reaktortípusok PWR-ekre korlátozása abszolút megalapozott és szükségszerű hazánk esetében – fogalmaz Aszódi.
A jelenleg a piacon elérhető nyomottvizes reaktorok közül csupán néhány olyan típus van, amely a jelenleg legkorszerűbbnek számító 3. vagy a még fejlettebb, ún. 3+ generációba tartozik. Mivel csak a 3., ill. 3+ generációs reaktorok képesek a jelenleg érvényes szigorú hazai nukleáris biztonsági követelményrendszer teljesítésére, csak ezek kerülhettek szóba az új paksi blokkok esetén, preferálva a 3+ generációt, amely még fejlettebb biztonsági megoldásokkal rendelkezik. A jelenleg elérhető, legalább építési fázisban levő 3. vagy 3+ generációs nyomottvizes reaktorok az alábbiak: AP1000 (Westinghouse), APR-1400 (KEPCO), EPR (Areva), VVER-1200 (Rosatom). Az Atmea-1 (MHI-Areva) típus építése még nem kezdődött meg sehol, a tervek szerint a törökországi Sinop telephelyen épülhetnek a jövőben ilyen blokkok. Ennek a típusnak a készültségi szintje és referenciái ugyanakkor jelentősen elmaradnak a többi felsorolt típusétól.
Nukleáris biztonsági jellemzők, követelményeknek való megfelelés
A kipróbált rendszerek szempontjából az evolúciós reaktortípusoknak (EPR, VVER-1200) nyilvánvaló előnye van az innovatív (radikálisan új műszaki megoldásokat alkalmazó) típusokkal (pl. AP1000) szemben, hiszen előbbieknek a tervezési üzemzavarok kezeléséhez szükséges rendszerei alapvetően már üzemelő atomerőművekben is alkalmazott, bevált, kipróbált berendezéseken alapulnak. A VVER-1200 esetében ilyen referencia – a kettős falú konténment vagy az olvadékcsapda szempontjából – a megépült és azóta már üzemelő kínai Tianwan atomerőmű AES-91 típusú blokkjai, illetve az orosz Novovoronyezs-II atomerőmű első üzemelő blokkja. További ilyen blokkok építése, illetve üzembe helyezése is zajlik több országban.
A biztonsági rendszerek között feltétlenül kiemelendő a kettős falú konténment követelménye, amely a magyar fél konkrét előírásai közt is szerepel. Az EPR és a VVER-1200 konténment rendszere két, teljes értékű hengeres falból és az azt lezáró kupolákból áll, amelyek egyenként kb. 1 méter vastagságú nagy szilárdságú vasbeton szerkezetek (a belső fal előfeszített vasbeton). A teljes szekunder konténment nyilvánvalóan lényegesen jobb védelmet tud nyújtani a külső hatások (pl. tűz, robbanás, vegyi anyagok, repülő tárgyak) ellen, emellett lehetővé teszi a teljes annulus (a konténment falak közötti gyűrűs térrész) atmoszférájának ellenőrzését és tisztítását a primer konténment esetleges sérülése esetén.
A kiégett üzemanyag tárolására szolgáló pihentető medence lényegesen jobb védettséggel rendelkezik a külső veszélyeztető tényezőkkel szemben, amennyiben azt a konténmenten belül helyezik el (és természetesen még jobb a környezet védelmének szintje, ha a konténment kettős falú). Ezt a megoldást alkalmazzák a VVER-1200 esetében, míg az EPR és az AP1000 típusoknál a kiégett üzemanyagok pihentető medencéje a konténmenten kívül található. Ez szintén a VVER nagyobb biztonsági tartalékát eredményezi. (Az EPR esetében az üzemanyagkezelő épület külső védelme megegyezik a konténmentével, az AP1000 esetében azonban ez a védelmi szint kérdéses például a repülőgép-rázuhanással szembeni védelem tekintetében.)
Szintén fontos kérdés a zónaolvadással járó súlyos balesetek kezelése a különböző reaktortípusoknál. Fejlett biztonsági szintet jelent a zónaolvadással járó súlyos balesetek esetére a VVER-1200-ban és az EPR-ben is alkalmazott zónaolvadék-csapda. Ez a biztonsági rendszer – a nukleáris üzemanyag megolvadásával járó, tervezési alap kiterjesztésébe tartozó – súlyos baleset esetén is képes az olvadt üzemanyag befogadására és lehűtésére az ún. ex-vessel fázisban (a reaktortartály falának prognosztizált sérülése után). Ennek az EPR és a VVER-1200 reaktoroknál alkalmazott zónaolvadék csapda rendszernek a megbízhatósága lényegesen nagyobb, mint az AP1000 típusban alkalmazott ún. IVR stratégia (in-vessel retention – zónaolvadék reaktortartályon belüli megtartása a reaktortartály falának külső hűtésével) megbízhatósága, utóbbinál a reaktortartály esetleges sérülése esetén ugyanis általában nincs további telepített rendszer az üzemanyag-olvadék kezelésére.
Az új blokkok kapcsán felállított követelményrendszerrel kapcsolatban kiemelt szerepet kapott a fukusimai tapasztalatoknak való megfelelés, illetve a „Fukusima-állóság” követelménye; ennek a követelménynek a teljesülését a szállítónak igazolnia kell.
– fogalmazott Aszódi Attila.
Fenti – és további, itt nem részletezett – szempontok alapján Aszódi szerint egyértelmű, hogy a Paks-2 projekttársaság által megfogalmazott, a fukusimai tapasztalatokat is figyelembe vevő szigorú nukleáris biztonsági és műszaki követelményrendszernek csak a VVER-1200 technológia felel meg – írta Aszódi.
Egyéb üzemeltetési és engedélyezési tapasztalatok
Figyelembe kell venni azt is, hogy a jelenlegi paksi blokkok szintén orosz (szovjet) tervezésűek, ennek következtében hazánkban az elmúlt három évtizedben több, mint 120 reaktorévnyi üzemeltetési, karbantartási, engedélyezési és oktatási tapasztalat halmozódott fel az orosz nyomottvizes reaktorokkal kapcsolatban, továbbá szoros együttműködés alakult ki az orosz tervezőkkel, kivitelezőkkel, kutatókkal, valamint a hasonló erőműveket üzemeltető társaságokkal. (Miután a mostani paksi blokkok még 2. generációs, a hetvenes években tervezett típus tagjai, így természetesen attól jelentősen eltér a VVER-1200 blokkok dizájnja, sok ponton – pl. szerkezeti anyagok, szerelvények, rendszerek felépítése – azonban nagyban hasonlít a VVER-440-éhez.) Ez a tapasztalat a projekt megvalósítása, majd a működtetés, a karbantartás és adott esetben az üzemzavarok kezelése területén nagyon komoly előnyökkel jár, amit szintén figyelembe kell venni az értékelés során – írta blogbejegyzésében az államtitkár.
