Dermesztő védelem

A 2011-es földrengésben és szökőárban súlyosan megsérült Fukusima-1-es atomerőművet üzemeltető Tokyo Electric Power Co. (TEPCO), japán áramszolgáltató  vállalat védőruhás szakértői bontani kezdik a sugárszennyezett vizet tároló tartályok egyikét, 2013. szeptember 12-én.

Fotó: MTI/EPA/TEPCO

A probléma megoldására, egy jégfalként, illetve jéggyűrűként emlegetett technológia alkalmazása mellett döntöttek, amely nem minősül újdonságnak, hisz legalább száz éve ismerik.

De mégis milyen események tették szükségessé ezt az intézkedést? A Japánt sújtó valaha mért legerősebb földrengés, a Richter-skála szerinti 9-es magnitúdóval rázta meg 2011. március 11-én a szigetországot. A rengés következtében kialakult szökőár hullámai 15 méteresek voltak. Mindezek a Fukusima Daiichi atomerőműben végzetes üzemi meghibásodások és balesetek szériáját indították el.

Az elmúlt időszakban több súlyos szivárgást észleltek, a legutóbbit az egyik acéltartály szerkezeti hibája okozta. Egy független szakértői vélemény azonban arra hívta fel a figyelmet, hogy nem csupán a tartályokon, hanem az alapokon keresztül a legapróbb repedésekig a létesítmény egész területén utat törhet magának a szennyezett víz.

Ahogy Zagyvai Péter az Energiatudományi Kutatóközpont Környezetfizikai Laboratóriumának vezetőhelyettese tájékoztatott: „A hulladék elhatárolására, két fontos alapelvet megvalósító gyakorlati megoldást kell találni: az egyik az un. többszörös mérnöki gátak (multiple engineered barriers) elve, a másik pedig a mélységi védelem (defence-in-depth).”

Az eddigi stratégiák – miszerint az agyagtartalmú, illetve földbe injektált vegyi anyagokat gátként alkalmazzák – kudarcot vallottak. „Sajnos, a tengerparti talaj általában a legkevésbé alkalmas arra, hogy elegendő mértékben elszigetelje a szivárgást, hiszen intenzív vízáramlás folyik benne” – nyilatkozta Zagyvai Péter.

A japánok további lehetőségek után kutatva jutottak el a földalatti jégfalhoz, aminek a korábbi próbálkozásokkal szemben, jóval kisebb a vízáteresztő képessége.

A talajban kialakított jégfalat, először 1883-ban Németországban alkalmazták, és azóta is használják a mélyépítési munkáknál, például a bányászatban, vagy metró építéseknél.  Ahhoz, hogy mesterségesen előidézzék a fagyott állapotot, csöveket vezetnek a földbe, majd ezeken keresztül áramoltatnak egy hűtőfolyadékot, ami lehet kalcium-klorid, folyékony nitrogén, vagy etil-glikol. A csövekben keringő hűtőközeg a föld alatti környezetből elszívja a meleget és a talajt, illetve  – Fukusima esetén a szennyezett – talajvizet hengerek formájában kezdi el fagyasztani. A henger alakú jegesedések egymással összeérnek, ezáltal egy 30 méter mélységű jégfal keletkezik, a reaktor környékén pedig egy összefüggő körgyűrűt alkotva gátolja meg a talajvíz áramlását. „A jégfal jelentősen lassítja a szivárgást, mivel a víznél nagyobb fajtérfogatú jég beleduzzad a pórusokba, de önmagában a fent említett alapelveknek nem felel meg, hiszen csak egy rétegben alakul ki. A radioaktív koncentráció növekedésével a hulladék hőtermelő képessége is növekszik, hő hatására pedig a jég megolvad, azaz romlik a záró képessége” – magyarázta a szakértő.
A Fukusimában tervezett jégfal várhatóan 2015 tavaszára készül el és 470 millió dollárba fog kerülni.

„A jégfal alkalmazása tüneti kezelést jelent, időt ad az üzemeltetőknek arra, hogy a tartályokat biztonságosabbakra cseréljék, vagy esetleg a meglévőket annyira megerősítsék, hogy a további feldolgozásig szivárgásmentesek maradjanak. Költséges, de biztonságos megoldás” – mondja a Nukleáris Technikai Intézet docense, Zagyvai. A szakember szerint, a végső, hosszú távú megoldás a szennyezett víz szilárdításában (kondicionálásában) rejlik, amely majd egy ésszerűen elérhető térfogatban kell, hogy megvalósuljon.

Japán az elektromos energiaszükségletének harmadát atomerőművekből fedezi. A létesítmények hiányában egyre nagyobb anyagi megterhelést jelent a szigetvilágnak az energiaimport. Egy ilyen kaliberű baleset után azonban az atomenergia paradoxonja kiéleződik, ugyanis az esetleges következményekért az emberiség nem fog tudni pénzzel fizetni.

Írta: Kőnig Rita