Stopienie rdzenia reaktora jądrowego
Awaria jądrowa oznacza nieprawidłowe działanie reaktora jądrowego. Termin "stopienie się reaktora jądrowego" jest powszechnie używany przez opinię publiczną i media informacyjne, ale inżynierowie jądrowi zwykle określają go jako awarię polegającą na stopieniu się rdzenia. Do stopienia jądrowego dochodzi, gdy środkowa część reaktora jądrowego zawierająca pręty paliwowe ("rdzeń") nie jest odpowiednio chłodzona. Może to nastąpić, gdy system chłodzenia ulegnie awarii lub jest uszkodzony w inny sposób. W takiej sytuacji uran, pluton lub podobne materiały wewnątrz reaktora stają się gorące i mogą zacząć się topić lub rozpuszczać. To właśnie topienie się jest tożsame ze stopieniem się reaktora jądrowego. Ze względu na ciepło rozpadu, do stopienia jądrowego może dojść nawet w wyłączonym reaktorze. Uran i pluton upłynnione w wyniku stopienia jądrowego, zmieszane z produktami rozszczepienia, stopionym cyrkonem z okładzin prętów paliwowych i innymi materiałami, nazywane są korium. Korium jest wysoce radioaktywny i pozostaje niebezpieczny przez wiele stuleci po stopieniu. Cyrkon stanowi zagrożenie, ponieważ w wysokich temperaturach może reagować z wodą chłodzącą i tworzyć łatwopalny wodór.
Elektrownia jądrowa Fukushima Daiichi po awarii w 2011 roku.
Stopiony pręt paliwa jądrowego.
Meltdowns
Na całym świecie doszło do kilku awarii jądrowych. Niektóre z nich były łagodne, ale kilka z nich było bardzo poważnych. Awarie jądrowe mogą spowodować śmierć ludzi z powodu zatrucia promieniowaniem.
Ostatnim takim wypadkiem była katastrofa jądrowa w Fukushimie w marcu 2011 roku. Cztery reaktory w elektrowni jądrowej Fukushima Daiichi miały problemy z chłodzeniem, po tym jak zapasowe generatory diesla zostały zniszczone przez tsunami.
W 1986 roku w miejscu zwanym Czarnobyl (Ukraina) doszło do katastrofy nuklearnej. W tym przypadku, wszyscy ludzie mieszkający w miastach i wsiach (w pobliżu uszkodzonego reaktora jądrowego) musieli przenieść się w odległe miejsca. W wyniku awarii w Czarnobylu powstała masa korium, która otrzymała przydomek "Stopa Słonia" i jest jednym z najbardziej radioaktywnych obiektów na świecie.
Większość dużych okrętów podwodnych czerpie energię z umieszczonych w nich reaktorów jądrowych. Są to atomowe okręty podwodne. Niektóre rosyjskie atomowe okręty podwodne stanęły w obliczu katastrofy nuklearnej.
Czasami do stopienia się jądra może dojść natychmiast. Na przykład w reaktorze jądrowym w Czarnobylu. Czasami stopienie się reaktora może trwać wiele godzin. Na przykład, stopienie się reaktora jądrowego w Three Mile Island (Pensylwania, Stany Zjednoczone) trwało wiele godzin.
Awaria jądrowa jest czasami nazywana "syndromem chińskim", co odnosi się do scenariusza, którego nie należy traktować dosłownie, w którym rdzeń reaktora mógłby stopić się z Ziemią "aż do Chin". Od tego scenariusza pochodzi nazwa filmu "Syndrom chiński". Nie ma możliwości, aby takie zdarzenie miało miejsce w realnym świecie. Rdzeń reaktora nie mógłby stopić się przez skorupę ziemską, a nawet gdyby stopił się do środka Ziemi, nie wróciłby na powierzchnię wbrew grawitacji.
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest krach nuklearny?
O: Stopienie reaktora jądrowego to awaria reaktora jądrowego, w której środkowa część reaktora zawierająca pręty paliwowe nie jest odpowiednio chłodzona, co powoduje, że materiały wewnątrz stają się gorące i zaczynają się topić.
P: Jaka jest inna nazwa awarii jądrowej?
O: Inżynierowie jądrowi zwykle określają to jako wypadek stopienia rdzenia.
P: W jaki sposób reaktor jądrowy może ulec stopieniu?
O: Reaktor jądrowy może ulec stopieniu, gdy system chłodzenia ulegnie awarii lub jest uszkodzony w inny sposób.
P: Co dzieje się z materiałami wewnątrz reaktora jądrowego podczas stopienia?
O: Uran, pluton lub podobne materiały wewnątrz reaktora jądrowego stają się gorące i mogą zacząć się topić lub rozpuszczać.
P: Co to jest kor?
O: Korium to skroplona mieszanina uranu, plutonu lub podobnych materiałów, produktów rozszczepienia, stopionego cyrkonu z okładzin prętów paliwowych i innych materiałów, która powstaje w wyniku stopienia się reaktora jądrowego.
P: Dlaczego kor jest niebezpieczny?
Kor jest wysoce radioaktywny i pozostaje niebezpieczny przez wiele stuleci po stopieniu.
P: Jakie jest zagrożenie związane z cyrkonem podczas awarii jądrowej?
O: Cyrkon stanowi zagrożenie, ponieważ w wysokich temperaturach może reagować z wodą chłodzącą i wytwarzać łatwopalny wodór.
