Tymczasem w Sosnowym Borze...

Jak informuje korporacja Rosatom, dziś na budowę Leningradzkiej Elektrowni Jądrowej 2 w Sosnowym Borze dostarczono pierwszy ciśnieniowy zbiornik reaktora WWER-1200. Zbiornik o masie przekraczającej 330 ton został dostarczony z petersburskich Zakładów Iżorskich kombinowanym transportem lądowo wodnym: najpierw z zakładu na nabrzeże Newy na platformie drogowej, a następnie barką po wodach Newy i Zatoki Fińskiej. W czasie transportu drogowego konieczne było czasowe zawieszenie ruchu kolejowego na kilku magistralach federalnych, które przecinała wybrana do transportu droga.

Warto zwrócić uwagę na to jak dużym wyzwaniem logistycznym jest transport najcięższych elementów energetycznych bloków jądrowych. W przypadku największych konstrukcji (takich jak bloki z reaktorami EPR budowane we Flamanville oraz Olkiluoto) masa pojedynczych urządzeń dostarczanych w całości może przekroczyć nawet 500 ton. Podstawowym środkiem transportu są tu jednostki pływające, jednak w przypadku elektrowni, która nie powstaje bezpośrednio na brzegu żeglownej drogi wodnej, nawet krótki odcinek transportu lądowego może okazać się poważnym wyzwaniem. W przypadku elektrowni w Sosnowym Borze dystans do pokonania nie był wielki - z zakładu do elektrowni jest tylko około 100 km, a do Newy raptem kilka kilometrów. W innych przypadkach zagadnienie może okazać się jednak bardziej złożone. Na budowę nowego bloku Flamanville ciężkie elementy (np. wytwornice pary) transportowane były z Chalon-sur-Saône (na południe od Dijon) w kilu etapach: najpierw barkami  w dół Saony i Loary do Marsylii, następnie statkiem przez Morze Śródziemne, Cieśninę Gibraltarską i wokół Półwyspu Iberyjskiego docierały z powrotem do Francji, tym razem od północy, wreszcie w Cherbourgu były przeładowywane ponownie na barki płynące bezpośrednio do nabrzeża na placu budowy. Podobną trasę pokonywały elementy transportowane do fińskiej elektrowni Olkiluoto. 

Lokalizacje wybrane dla polskich elektrowni jądrowych nie znajdują się jednak bezpośrednio na brzegu morza. Z całą pewnością transport ciężkich elementów takich jak zbiornik reaktora oraz (w przypadku wybrania technologii PWR) wytwornic pary i stabilizatora ciśnienia będzie zatem poważnym wyzwaniem logistycznym, wymagającym przygotowania odpowiedniej infrastruktury. Jednym z wielu, jakie stoją przed wykonawcami tak złożonego przedsięwzięcia, jakim jest budowa elektrowni jądrowej.

(Nuclear) Power is Back!

W dniu dzisiejszym brytyjski organ nadzoru jądrowego – Office for Nuclear Regulation (ONR) – wydał po raz pierwszy od 25 lat nową licencję zezwalającą na lokalizację nowego jądrowego bloku energetycznego na terenie Zjednoczonego Królestwa.

 

Licencja dotyczy nowej inwestycji określanej jako Hinkley Point C zlokalizowanej w hrabstwie Somerset w południowo-wschodniej Anglii. Inwestor, którym jest zależna od francuskiego koncernu EDF spółka NNB Generation Company (NNB GenCo), planuje zbudować tam dwa jądrowe bloki energetyczne z reaktorami wodnymi ciśnieniowymi typu EPR konstrukcji francuskiej firmy AREVA. Będzie to już trzecia generacja instalacji jądrowych w tej lokalizacji. Najwcześniej powstała elektrownia Hinkley Point A z dwoma reaktorami gazowymi konstrukcji brytyjskiej (tzw. Magnox). Instalacja ta pracowała w latach 1965-2000. Później w pobliżu wzniesiono elektrownię Hinkley Point B, w której zainstalowano dwa nowocześniejsze reaktory AGR, również brytyjskiej konstrukcji. Oba bloki tej elektrowni ukończono w roku 1976; pozostają one w eksploatacji do dziś, a ich właścicielem jest spółka British Energy, dziś równiez zależna od EDF.

 

Decyzja wydana dziś przez ONR jest bardzo ważnym (i chyba najtrudniejszym formalnie) etapem na drodze do rozpoczęcia budowy nowej instalacji, jednak nie jest ona jeszcze jednoznaczna z pozwoleniem na rozpoczęcie prac. Zgodnie z informacjami podanymi przez organ dozoru inwestor musi najpierw spełnić szczególne warunki określone w wydanej licencji. Ponadto jak informuje serwis BBC News inwestor oczekuje jeszcze na ostateczną decyzję środowiskową, którą wydać ma brytyjska Environment Agency. Według serwisu informacyjnego obie zgody są jednak oczekiwane jeszcze w tym roku.

 

Wydana dziś licencja jest pierwszą tego rodzaju od 1987 roku. Co ciekawe nie jest to pierwsze podejście do budowy instalacji Hinkley Point C. Poprzedni projekt, po otrzymaniu wstępnej pozytywnej decyzji o warunkach zabudowy, został zarzucony w I połowie lat 90. z uwagi na przewidywaną niską opłacalność. Z kolei współczesny inwestor NNB GenCo planuje również budowę drugiej podobnej instalacji w Wlk. Brytanii – elektrowni Sizewell C.

 

Komunikat ONR dostępny jest tutaj.

Informacja o licencji dla Hinkley Point C wraz ze szczegółową oceną projektu – tutaj.

Szczegółowe informacje na temat procesu zatwierdzania budowy instalacji jądrowej w Wlk. Brytanii dostępne są w tym dokumencie.

Informacje BBC News na temat inwestycji można przeczytać pod tym linkiem, natomiast strona internetowa projektu prowadzona przez inwestora znajduje się tutaj.

ZEA – projekt atomowy szybszy od planów

W kończącym się tygodniu podano do wiadomości publicznej pozytywną informację na temat postępów programu jądrowego w Abu Zabi. Wedle podanego przez agencję prasową tego kraju WH informacji, realizacja budowy pierwszej w regionie Elektrowni Jądrowej Barakah postępuje szbyciej, niż przewiduje to harmonogram.

 

W chwili obecnej trwa realizacja pierwszych dwóch bloków elektrowni (docelowo planowane są cztery). Generalnym wykonawcą nowej elektrowni jest konsorcjum z udziałem koreańskiej firmy Korea Electric Power Corporation (KEPCO), które zwyciężyła w postępowaniu przetargowym i w 2009 r. podpisało umowę wartą 20 mld dolarów. Nowe bloki będą miały moc elektryczną brutto po 1400 MW i oparte będą o własną koreańską konstrukcję reaktora wodnego ciśnieniowego (PWR) APR-1400. Inwestorem i przyszłym operatorem bloku jest powołana specjalnie dla jego budowy firma ENEC – Emirates Nuclear Energy Corporation.

 

Wznoszenie konstrukcji bloku nr 1 oficjalnie rozpoczęto 18 lipca b.r. i ta data jest przyjmowana za oficjalne rozpoczęcie budowy bloku (np. w dokumentacji Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej), choć prace przygotowawcze na placu budowy rozpoczęły się już w marcu 2011 r. Obecny stan zaawansowania wszystkich prac związanych z budową dwóch pierwszych bloków wynosi 22,75%, co oznacza, że faktyczna realizacja projektu wyprzedza założony harmonogram o 8 tygodni. Informację tę podano w ubiegłą środę przy okazji wizyty prezydenta Republiki Korei Lee Myung-baka oraz następcy tronu i jednocześnie szefa rządu emiratu księcia Muhammada ibn Zaid an-Nahajana na placu budowy.

 

Przekazanie pierwszego bloku do eksploatacji planowane jest na rok 2017. Do końca bieżącego roku inwestor planuje z kolei złożenie do organów nadzoru jądrowego ZEA wniosku o wydanie licencji na budowę pozostałych dwóch bloków elektrowni, które mają być ukończone w roku 2020. ZEA podpisały już także umowy na dostawy paliwa uranowego z Francją i Wielką Brytanią.

 

Oczywiście na tak wczesnym etapie budowy trudno przesądzać o ostatecznym jej sukcesie, niemniej nawet informacje dostępne już dziś wydają się bardzo optymistyczne, szczególnie na tle kolejnych doniesień o opóźnieniach bloków realizowanych w Europie. Warte odnotowania jest przy tym, że ZEA to kraj, który dopiero uczy się energetyki jądrowej, a mimo to konsekwentnie realizuje swój program zgodnie z założeniami.

Informacje na temat postępów programu można znaleźć w komunikatach prasowych agencji WH:
1. http://www.wam.ae/servlet/Satellite?c=WamLocEnews&cid=1290001880215&pagename=WAM%2FWAM_E_Layout&parent=Collection&parentid=1135099399973

2. http://www.wam.ae/servlet/Satellite?c=WamLocEnews&cid=1290001922295&pagename=WAM%2FWAM_E_Layout&parent=Collection&parentid=1135099399973


Informacje na temat bloku Barakah-1 na stronie Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej tu:
http://www.iaea.org/PRIS/CountryStatistics/ReactorDetails.aspx?current=1050

Więcej informacji na temat projektu znaleźć można także na stronie internetowej inwestora:
http://www.enec.gov.ae/

Atom - nie do wszystkiego

Dziś dalej w temacie morskim. Jest on bowiem doskonałym przykładem na to, że energia jądrowa nie jest doskonałym rozwiązaniem każdego problemu.

Chodzi mianowicie o napędy jądrowe. Stały się one jednym z pierwszych zastosowań praktycznych energii jądrowej - amerykańskie cywilne programy jądrowe, które doprowadziły do skonstruowania dwóch najbardziej powszechnych typów reaktorów jądrowych (PWR i BWR) były niejako odpryskiem programu prowadzonego przez Marynarkę Wojenną USA mającego na celu opracowanie napędów jądrowych dla okrętów wojennych.

Napęd jądrowy dla okrętów wojennych okazał się sporym sukcesem, jednak tylko w przypadku niektórych ich klas. Pierwszą z nich były okręty podwodne. Dla jednostek podwodnych napęd atomowy okazał się rozwiązaniem podstawowego problemu - uzależnienia od dostępu powietrza. Do momentu zastosowania reaktorów jądrowych (z wyjątkiem kilku eksperymentalnych rozwiązań) okręty podwodne były w istocie jednostkami zaledwie "czasowo zanurzalnymi", których zdolność do przebywania pod wodą była ograniczona pojemnością akumulatorów. Ich naładowanie wymagało (i w przypadku okrętów konwencjonalnych - wymaga i dziś) uruchomienia silników wysokoprężnych, a te do działania potrzebują stałych dostaw dużych ilości powietrza. Próba uruchomienia diesla pod wodą zakończyłaby się szybkim zdławieniem silnika z powodu braku utleniacza. A jeszcze wcześniej uduszeniem załogi.

Napęd atomowy takich ograniczeń nie ma. Dla flot światowych mocarstw była to (i nadal jest) korzyść nie do przecenienia. Atomowy okręt podwodny może pozostawać w zanurzeniu przez cały patrol - typowo do 3 miesięcy, przy czym ograniczeniem jest tu raczej wytrzymałość załogi, niż kwestie techniczne. Czyni go to trudniejszym do wykrycia, a także umożliwia pływanie w rejonach niedostępnych dla innych jednostek - na wodach permanentnie zalodzonych, co jeszcze bardziej utrudnia zniszczenie okrętu. Było to szczególnie ważne dla flot amerykańskiej i radzieckiej w okresie Zimnej Wojny - oba państwa wysyłały wtedy pod lody polarne swoje atomowe okręty podwodne - nosicieli rakiet balistycznych. Ich jedynym zadaniem było pozostać w ukryciu. Oczywiście oba państwa wysyłały pod lód także okręty "myśliwskie", których zadaniem było tropienie tych pierwszych... Zimna Wojna na szczęście się już skończyła, niemniej atomowe okręty podwodne pozostają istotnym składnikiem sił morskich głównych mocarstw światowych. Stanowią one bowiem najtrudniejszy do wykrycia składnik sił odstraszania jądrowego i swojego rodzaju gwarancję, że państwo-posiadacz w razie nawet najbardziej niszczycielskiego ataku na swoje terytorium, będzie zdolne udzielenia "stosownej" odpowiedzi...

Drugim rodzajem okrętów, na których napęd atomowy się przyjął, są największe okręty nawodne - głównie lotniskowce, w niektórych przypadkach także największe krążowniki. Tutaj przyczyna stosowania napędu jądrowego jest bardzo prozaiczna - chodzi o paliwo. Wielki lotniskowiec o napędzie klasycznym to stworzenie niezwykle paliwożerne. Oznacza to, że albo musi względnie często wracać do bazy, albo "ciągać" za sobą flotę zbiornikowców. Pierwsze rozwiązanie ogranicza zdolności ofensywne, drugie może się z kolei okazać zawodne: zbiornikowiec to niezwykle wrażliwy cel, do tego jest zazwyczaj powolny (czym ogranicza mobilność całego zespołu), a w dodatku nie gwarantuje możliwości tankowania (przetaczanie paliwa na morzu możliwe jest tylko przy dobrej pogodzie - i przy braku przeciwdziałania przeciwnika rzecz jasna). Napęd atomowy rozwiązuje problem idealnie, gdyż przeładunek paliwa prowadzi się raz na kilka (albo i kilkanaście) lat w stoczni.

Mimo swoich wojskowych korzeni, technologia jądrowa bardzo szybko została przeszczepiona na grunt cywilny. Na fali ogólnego entuzjazmu próbowano ją przenieść także na pokłady statków handlowych. Zbudowano ich jednak raptem cztery. Pierwszy był amerykański N/S Savannah ukończony w 1962 r. Był to bardziej demonstrator technologii niż produkt komercyjny. Teoretycznie zbudowany jako statek pasażersko-towarowy, miał za zadanie raczej przekonać, że atomowy napęd ma sens (w ramach rządowego programu "Atom dla pokoju"), niż zarabiać pieniądze. I istotnie nie zarabiał, ale przekonać nikogo też się nie udało. W 1971 r. statek wycofano z eksploatacji, dziś jest on obiektem muzealnym.

Drugi był zachodnioniemiecki Otto Hahn, również statek pasażersko-towarowy i przy okazji badawczy. Nazwaną na cześć odkrywcy reakcji rozszczepienia jednostkę przekazano do eksploatacji w 1968 roku. Statek posłużył do roku 1979 bez problemów technicznych, ale przynosił straty, więc podjęto decyzję o wycofaniu go z eksploatacji. Nie był to jednak jego koniec - siłownię jądrową wymieniono na silnik wysokoprężny i w 1983 r. jednostka powróciła do służby jako zwykły kontenerowiec. Statek pod kilkoma różnymi nazwami woził ładunki jeszcze do niedawna, pocięto go na złom dopiero w 2009 r. W muzeum w Bremerhaven ostał się zeń tylko komin.

Kolejna próba - podjęta w Japonii - skończyła się jeszcze gorzej. Ukończony w 1972 r. statek nigdy nie przewiózł żadnego ładunku komercyjnego. Za to w 1974 r. wydarzył się na jego pokładzie wypadek radiacyjny - zdarzenie co prawda bardzo drobne i niegroźne, niemniej nie przysporzyło projektowi popularności ani poparcia politycznego. Po wprowadzeniu modyfikacji w konstrukcji zabezpieczeń statek został przekazany na próby dopiero w roku 1991. Próby przeszedł bez problemów, ale popytu na tego typu jednostkę nie było i już w 1992 r. usunięto z pokładu reaktor. Po dekontaminacji jednostkę przebudowano na statek badawczy Mirai, w tej roli służy do dziś.

Ostatnia próba to wspomniany w poprzednim poście Siewmorput - radziecki (a potem rosyjski) barkowiec i kontenerowiec, którego nazwa nawiązuje do Przejścia Północno-Wschodniego, drogi morskiej z Europy do Oceanu Spokojnego biegnącej wzdłuż północnych wybrzeży Eurazji (której żeglowność zapewniają m.in. atomowe lodołamacze). Statek ukończono w 1988 r. Poza możliwością transportu ładunków posiada on zdolność kruszenia lodu, dzięki czemu może poruszać się po północnych wodach bez asysty lodołamaczy. Planowano wykorzystywanie go w rejsach międzynarodowych, jednak próba uzyskania zgód na jego wejście do portów kanadyjskich napotkała na sprzeciw lokalnych władz (sprzeciwiały się zresztą także władze niektórych portów radzieckich!). Siewmorput udał się kilka razy do Wietnamu, jednak zasadniczo wykorzystywano go głównie na wewnętrznych trasach rosyjskich. Obecnie jest on własnością rosyjskiego Atomfłotu, podobnie jak wszystkie atomowe lodołamacze.  Jeszcze 3 lata temu władze firmy deklarowały, że pozostanie w eksploatacji przez kolejnych 15 lat, jednak w tym roku zapowiedziano, że w najbliższej przyszłości zostanie wycofany z użycia i zezłomowany. Zakończy to symbolicznie przygodę marynarek handlowych z napędem jądrowym.

Warto sobie zatem zadać pytanie: dlaczego się nie udało? Odpowiedź jest banalnie prosta: napęd atomowy oznacza dodatkowe koszty i komplikacje, a niewiele daje w zamian. Kryteria, które uczyniły go atrakcyjnym dla flot wojennych nie mają dla marynarki handlowej żadnego znaczenia: statki handlowe pod wodę zanurzać się nie muszą (a nawet nie powinny), a konieczność odwiedzenia portu w celu zatankowania nie jest żadnym problemem. W końcu statki handlowe z założenia mają do portów zawijać. Potencjalnie wyższa moc także nie jest żadną korzyścią. Dzisiejsze statki handlowe pływają z taką a nie inną prędkością nie dlatego, że napęd konwencjonalny nie pozwala na uczynienie ich szybszymi, a dlatego, że się to nie opłaca. Jedyną potencjalną korzyścią może być bezemisyjność napędu jądrowego, niemniej na dziś napędy konwencjonalne daje się dostosować do zaostrzanych wymagań (choćby poprzez zmianę paliwa ciekłego na gazowe). Tak więc wielkich zalet atomu nie widać, a lista wad jest długa: wysokie koszty, skomplikowana eksploatacja, utrudnione (i wydłużone) szkolenie załóg, problemy prawne z wchodzeniem do portów, konieczność zapewnienia nadzoru i ochrony radiologicznej na pokładzie, w stoczniach i portach... 

Wydaje się zatem, że - z wyjątkiem bardzo specyficznego zastosowania w postaci arktycznych lodołamaczy (o których innym razem) - napęd jądrowy pozostanie jedynie nieudanym epizodem w historii flot handlowych, przynajmniej dopóki nie zużyjemy dostępnych zasobów paliw kopalnych. Nie jest to zresztą przypadek odosobniony - tak samo wszak stało się z koncepcją naddźwiękowych samolotów pasażerskich...

Atomowy lodołamacz na Bałtyku

Kapitan portu handlowego w Petersburgu Piotr Parinow zapowiedział dziś, że w nadchodzącym sezonie zimowym na wodach Zatoki Fińskiej wykorzystywany będzie lodołamacz o napędzie jądrowym "Rossija". Lodołamacz ten ma wspomóc pracę podobnych jednostek o napędzie klasycznym, jego przybycie planowane jest na 20-22 stycznia 2013 r. Jednostka będzie mogła korzystać z trzech portów bałtyckich: Petersburga, Ust-Ługi w Obwodzie Leningradzkim oraz Primorska w Obwodzie Kaliningradzkim.

 

Nie jest to pierwszy przypadek wykorzystania atomowych lodołamaczy na wodach bałtyckich. Na początku tego roku wykorzystywano tu "Rossiję" oraz nowszą jednostkę "50 Liet Pobiedy". Wśród ich zadań znalazło się torowanie drogi dla tankowców płynących do Primorska. Z kolei rok wcześniej w Petersburgu gościł lodołamacz rzeczny Wajgacz.

 

"Rossija" jest jednym z sześciu zbudowanych lodołamaczy typu Arktika. Jednostka mierzy 148 m długości i ma wyporność 23 000 ton. "Rossija" wyposażona jest w siłownię turboelektryczną - bezpośredni napęd zapewniają silniki elektryczne zasilane energią wytworzoną w instalacji jądrowej bardzo podobnej do lądowych elektrowni jądrowych. Lodołamacz posiada dwa reaktory wodne ciśnieniowe typu OK-900A o mocy cieplnej 171 MW każdy. Łączna moc układu napędowego to 54 MW. Jednostka może skruszyć lód o grubości do 2 m. "Rossija" weszła do eksploatacji w 1985 r.

 

Rosyjskie lodołamacze o napędzie jądrowym eksploatowane są przez Atomfłot będący częścią państwowej korporacji Rosatom skupiającej rosyjskie przedsiębiorstwa przemysłu jądrowego. Główną bazą Atomfłotu jest Murmańsk. Obecnie w eksploatacji znajdują się cztery lodołamacze pełnomorskie typu "Arktika", dwa rzeczne typu "Tajmyr" oraz "Siewmorput" - kontenerowiec o konstrukcji przystosowanej do samodzielnego kruszenia lodu.

Crash testy jądrowe

Ostatnio pisałem o bezpieczeństwie elektrowni jądrowej. Do tego tematu będę jeszcze wracał, niemniej warto pamiętać, że energetyka jądrowa na elektrowni się ani nie zaczyna, ani nie kończy – to samo dotyczy zresztą i innych obiektów energetycznych. Skoro jednak w energetyce jądrowej mamy do czynienia ze szczególnie groźnymi substancjami – radioaktywnymi produktami rozszczepienia uranu – to warto przyjrzeć się co się z nimi dzieje, gdy już opuszczą bezpieczne, odporne na trzęsienia ziemi, huragany i upadki samolotów mury elektrowni.

Tak się bowiem składa, że wypalone paliwo jądrowe – zawierające wszystko co najgorsze w energetyce jądrowej – trzeba kiedyś z elektrowni wywieźć. Albo na składowisko, albo do zakładu przeróbki odpadów. W każdym razie transport jest nieunikniony. Przy tym wypalone paliwo jądrowe jest silnie radioaktywne, a jego kontakt z otoczeniem mógłby spowodować znaczne zagrożenie dla środowiska – wszak to właśnie zawarte w wypalonym paliwie substancje wywołały skażenie rejonu Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej. Niezwykle ważne jest zatem takie zapakowanie paliwa, aby nie miało ono szans się do otoczenia przedostać. Innymi słowy konieczne jest zapewnienie niezwykle wysokiej odporności pojemników wykorzystywanych do transportu zużytych elementów paliwowych. Pojemniki muszą nie tylko zatrzymywać promieniowanie – co samo w sobie jest całkiem łatwe – ale także zachowywać szczelność w każdej możliwej sytuacji, także nadzwyczajnej – takiej jak wypadek czy wręcz atak na tego rodzaju transport. Dlatego pojemniki te są jednymi z najbardziej wytrzymałych konstrukcji stworzonych przez człowieka, a przed dopuszczeniem danej konstrukcji do użytku wykonuje się bardzo rozbudowane – a przy okazji i widowiskowe – próby. Mogą one uwzględniać symulowane katastrofy drogowe i kolejowe, eksplozje czy upadki ze znacznej wysokości. Pojemnik poddany takim testom musi bezwzględnie zachowywać szczelność. Parametry prób znacząco wykraczają przy tym poza realne zagrożenia – przykładowo próby katastrof drogowych wykonuje się poprzez ułożenie pojemnika na ciężarówce, która następnie z prędkością maksymalną uderza w betonową ścianę, choć rzecz jasna rzeczywiste transporty nie mają charakteru rajdów samochodowych i są przy tym silnie chronione. Dopiero po pomyślnym przejściu tego rodzaju prób na rzeczywistych egzemplarzach danego typu pojemnika może być on dopuszczony do eksploatacji.

Ponieważ jak wiadomo obraz jest wart tysiąc słów, polecam obejrzenie filmu z tego rodzaju prób. Można ich w internecie znaleźć wiele, przykłądowy dostępny jest tutaj:  http://www.youtube.com/watch?v=U1nvRBk4W3o .

A gdyby tu było nagle przedszkole, w przyszłości…?

Polscy miłośnicy kina z pewnością pamiętają scenę z „Misia”, w której Milicja Obywatelska wykazuje się niezwykłą przenikliwością w dostosowywaniu bezpieczeństwa ruchu drogowego do hipotetycznie możliwych przyszłych wydarzeń. To, co u Barei było jednak czystym absurdem, dla projektanta jądrowego bloku energetycznego jest codziennością.

Z niewielką tylko dozą przesady można powiedzieć, że współczesny jądrowy blok energetyczny jest budowany z założeniem, że dojdzie w nim do awarii. I to nie jakiejś drobnej awarii, jakiejś cieknącej uszczelki, pęknięcia rurki, niegroźnego zwarcia. Przygotowywanie się na takie zdarzenia, to standard w każdym zakładzie przemysłowym. Jednak w dziedzinie energetyki jądrowej zabezpieczenia idą znacznie dalej. W bloku jądrowym instaluje się bowiem nie tylko systemy mające zabezpieczać przed powstaniem poważnych awarii (i to bardzo rozbudowane systemy, przy czym większość układów jest co najmniej dublowana), ale także systemy mające za zadanie zapewnić, że jeśli taka poważna awaria mimo wszystko się wydarzy, to nie stworzy ona zagrożenia dla życia ludzkiego, a skutki środowiskowe będą minimalizowane. Najbardziej obrazowym przykładem (choć nie jedynym) są tu układy chłodzenia reaktora. 

Każdy reaktor jądrowy wymaga odprowadzania ciepła – nie tylko podczas pracy, ale także w okresie następującym bezpośrednio po wyłączeniu – jest to tzw. ciepło powyłączeniowe. To właśnie zakłócenia w  odprowadzaniu ciepła powyłączeniowego odegrały kluczową rolę w rozwoju awarii w Three Miles Island w roku 1979 oraz podczas niedawnych wydarzeń w japońskiej Fukushimie. Potencjalne przegrzanie rdzenia grozi natomiast stopieniem zawartego w reaktorze paliwa i – w skrajnym wypadku – przedostaniem się bardzo rozgrzanych i stopionych substancji przez fundament budynku do otoczenia (co nie zdarzyło się jeszcze nigdy). Inne niebezpieczeństwo to wytworzenie w rejonie reaktora wodoru, powstanie mieszaniny piorunującej i eksplozja, która potencjalnie także może rozprzestrzenić radioaktywne produkty rozszczepienia – ten scenariusz w różnym stopniu spełniał się w najbardziej znanych katastrofach energetyki jądrowej.

Chłodzenie reaktora jest zatem zagadnieniem kluczowym dla bezpieczeństwa eksploatacji bloku jądrowego. Przy tym chłodzenie to musi działać także (a może nawet szczególnie) w sytuacjach awaryjnych – wydzielanie się ciepła powyłączeniowego wynika bowiem z praw fizyki i powstrzymać go zwyczajnie nie można. Z tego powodu każdy współczesny reaktor wyposażony jest w liczne, niezależne od siebie układy chłodzenia. Niektóre z nich działają podczas normalnej eksploatacji elektrowni (tj. po planowych wyłączeniach bloku). Inne przewidziane są tylko na sytuacje awaryjne. Układy te projektuje się tak, by były od siebie w pełni niezależne – są rozdzielone fizycznie (zlokalizowane w innych pomieszczeniach, z różnych stron reaktora), mają niezależne systemy zasilania (w pełni izolowane instalacje zasilane z osobnych, także fizycznie oddzielonych generatorów prądotwórczych), oddzielne układy automatyki. We współczesnych projektach coraz częściej niektóre z tych układów mają charakter pasywny, co oznacza że do ich zadziałania nie jest potrzebne zewnętrzne zasilanie, a nawet sprawność automatyki. Układy takie „sterowane są” działaniem podstawowych praw fizyki – np. grawitacji, różnicy ciśnień – i zapewniają autonomiczne chłodzenie przez pewien czas bez żadnych działań operatorów oraz bez zasilania energią elektryczną przez określony czas po odstawieniu reaktora (np. 48 lub 72 godziny). Układy te są przy tym stosownie przewymiarowane, tak aby praca tylko niektórych z nich była w stanie zapewnić bezpieczne odprowadzenie ciepła.

W tym podejściu jako takim oczywiście nie ma niczego niezwykłego. Podobnie do problemu bezpieczeństwa podchodzą konstruktorzy samolotów komunikacyjnych. Współczesny samolot wyposażony jest w szereg systemów umożliwiających bezpieczne sprowadzenie go na ziemię w wypadku różnorodnych awarii. Przykładowo dwusilnikowy samolot komunikacyjny musi w dzisiejszych czasach być zdolny nie tylko do bezpiecznego lotu i lądowania z jednym tylko pracującym silnikiem,  on musi być w stanie się w takiej sytuacji wznosić – po to by awaria silnika w czasie startu nie powodowała katastrofy. Wszelkie kluczowe układy sterowania są oczywiście rezerwowane. Dla ratowania życia pasażerów dostępne są maski tlenowe zapewniające możliwość oddychania w przypadku dehermetyzacji kabiny na dużej wysokości. Wreszcie elektroniczne przyrządy pokładowe są rezerwowane instalacją staroświeckich wskaźników, według których piloci mogą bezpiecznie sprowadzić maszynę na ziemię nawet w wypadku poważnej awarii nowoczesnej elektroniki.

We współczesnych blokach jądrowych myślenie o bezpieczeństwie poszło jednak krok dalej. Mimo wszystkich rozbudowanych systemów, które mają zapobiegać przegrzaniu wyłączonego reaktora, współczesne bloki jądrowe projektowane są z myślą, że wszystkie te systemy mogłyby zawieść. Że paliwo jądrowe jednak się stopi, rozgrzeje, przepali na wylot zbiornik reaktora. Stąd też różne mniej lub bardziej wymyślne systemy chwytaczy rdzenia – betonowe konstrukcje mające za zadanie przechwycenie rozgrzanej masy i zatrzymanie jej. Nie jest to zresztą zagadnienie szczególnie skomplikowane – ponieważ temperatura potencjalnej masy wynika po prostu z fizyki, to zaprojektowanie odpowiedniej konstrukcji zdolnej do zatrzymania zagrożenia z koncepcyjnego punktu widzenia nie stanowi problemu.

To oczywiście tylko jeden przykład, ale obrazuje najistotniejszą koncepcję dotyczącą bezpieczeństwa nowych bloków jądrowych: instalowane są w nich mianowicie nie tylko systemy zabezpieczające elektrownię przed zaistnieniem poważnej awarii, ale także takie, które mają zapobiec rozprzestrzenianiu się skutków takiej awarii, jeśli mimo wszystko ona zaistnieje. Brane pod uwagę są możliwe błędy ludzkie i najmniej nawet prawdopodobne awarie mechaniczne (np. rozerwanie głównych rurociągów dostarczających chłodziwo) czy zdarzenia zewnętrzne (trzęsienia ziemi, powodzie, upadki samolotów). Przekładając to na porównanie z lotnictwem – to tak jakbyśmy oczekiwali, że samolot bezpiecznie wyląduje nawet w wypadku awarii obu silników, gdziekolwiek by do niej nie doszło. Albo ułamania skrzydła.  To tak jakby oczekiwać, że pasażerom samochodu, który uderzył w drzewo nic się nie stanie. I to nawet jeśli zawiodą poduszki powietrzne (awaria części systemów ratujących życie), a kierowca przekroczył znacząco dopuszczalną prędkość (błąd ludzki). W odniesieniu do samolotów i samochodów takie wymagania wydają się czysto absurdalne, jednak w energetyce jądrowej jest to rzeczywistość.

Oczywiście zapytać można: skoro jest tak dobrze, to skąd się biorą te wszystkie wypadki? Skąd wybuchy i uwolnienia substancji promieniotwórczych w Japonii? Odpowiedź jest tyleż prosta, co prozaiczna – w tamtych blokach tak rozbudowanych układów jeszcze nie było. Przemysł jądrowy – jak każdy inny – uczy się na własnych błędach.

Czy zatem nowe polskie elektrownie jądrowe będą w 100% bezpieczne? W 100% nie – technika nie zna urządzeń stuprocentowo bezawaryjnych. Jednak większość zagrożeń czyhających na pracowników elektrowni jest zupełnie prozaiczna i nie ma nic wspólnego z „jądrowym” charakterem instalacji. Z pewnością też jeśli w Polsce powstaną nowe bloki jądrowe, będą one bezpieczniejsze niż te budowane wcześniej i wyposażone w systemy zdolne do zapobieżenia każdej wyobrażalnej dziś sytuacji awaryjnej.