Katika vinu vyote vya nyuklia, nishati hutolewa ndani ya mafuta na mmenyuko wa mlolongo wa mgawanyiko wa nuclei za atomi zake. Mafuta ya nyuklia ya kawaida ni uranium-235. Kila mpasuko hugawanya atomi ya mafuta ndani ya atomi mbili mpya za bidhaa ya mtengano na pia hutoa kutoka kwa neutroni zake za kiini ambazo husababisha mgawanyiko zaidi wa atomi. Nishati nyingi zinazotolewa na mgawanyiko huo hubebwa na bidhaa za mtengano, na kwa upande wake hubadilishwa kuwa nishati ya joto katika atomi za mafuta zilizo karibu zinaposimamisha bidhaa hizi za mgawanyiko zinazosonga kwa kasi na kunyonya mionzi yao. Neutroni hubeba karibu 3% ya nishati ya mgawanyiko.

Kiini cha reactor huzuiwa kupata joto sana kwa kupozea kioevu au gesi, ambayo pia hutoa mvuke (moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja) ili kuendesha turbine. Nyenzo za kufyonza nyutroni hujumuishwa kwenye vijiti vya kudhibiti, ambavyo vinaweza kusogezwa ndani na nje ya mashimo katika kiini cha kinu ili kudhibiti kasi ya mmenyuko wa mpasuko kwa kile kinachohitajika na mwendeshaji wa kituo cha nguvu. Katika viyeyusho vya maji vilivyo na shinikizo, nyenzo za kunyonya zinaweza kuwekwa kwenye mfumo wa kupoeza wa reakta kupitia vifyonza vyenye mumunyifu.

Bidhaa nyingi za fission hazina msimamo, na hivyo ni mionzi. Zinaoza, ikitoa mionzi ya aina na kwa kiwango cha tabia ya kila kipengele cha bidhaa ya mtengano, na bidhaa mpya ya binti ambayo inaweza pia kuwa na mionzi. Mlolongo huu wa kuoza unaendelea hadi hatimaye husababisha bidhaa za binti ambazo ni thabiti (sio mionzi). Bidhaa zingine za mionzi huundwa kwenye kinu kwa kufyonzwa kwa nyutroni kwenye kiini cha atomi za nyenzo zisizo na fissile, kama vile uranium-238, na vifaa vya miundo, kama vile miongozo, viunga na kufunika mafuta.

Katika reactors ambazo zimekuwa zikifanya kazi kwa muda, kuoza kwa bidhaa za fission na kuundwa kwa bidhaa mpya za fission hufikia usawa wa karibu. Katika hatua hii, mionzi na uzalishaji wa nishati kutokana na kuoza kwa bidhaa za mionzi ni karibu sehemu ya kumi ya yote yanayozalishwa katika reactor.

Ni kiasi hiki kikubwa cha nyenzo za mionzi ambayo hujenga hatari ambazo ni maalum kwa vituo vya nguvu za nyuklia. Chini ya hali ya uendeshaji, nyingi ya nyenzo hizi za mionzi hufanya kazi kama yabisi, lakini zingine hufanya kama gesi, au kuwa tete kwa joto la juu kwenye kinu. Baadhi ya nyenzo hizi za mionzi zinaweza kufyonzwa kwa urahisi ndani ya viumbe hai, na kuwa na athari kubwa kwa michakato ya kibiolojia. Kwa hivyo, ni hatari ikiwa itatolewa au kutawanywa katika mazingira.

Aina na Sifa za Vituo vya Nyuklia

Reactors za joto hutumia vifaa vinavyoitwa wasimamizi kupunguza kasi ya nyutroni zinazozalishwa na fission ili ziweze kunaswa kwa urahisi na atomi za uranium-235 zilizovunjika. Maji ya kawaida hutumiwa mara nyingi kama msimamizi. Wasimamizi wengine wanaotumiwa ni grafiti na deuterium, isotopu ya hidrojeni, ambayo hutumiwa kwa njia ya oksidi ya deuterium-maji mazito. Maji ya kawaida mara nyingi ni oksidi ya hidrojeni, na yana sehemu ndogo (0.015%) ya maji mazito.

Joto huondolewa kutoka kwa mafuta na baridi, ambayo moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja hutoa mvuke kuendesha turbine, na ambayo pia hudhibiti joto la msingi wa reactor, kuizuia kutoka kwa joto sana na kuharibu mafuta au vifaa vya miundo. Vipozezi vinavyotumika kawaida katika vinu vya joto ni pamoja na maji ya kawaida, maji mazito na dioksidi kaboni. Maji yana sifa nzuri za uhamishaji joto (joto mahususi juu, mnato mdogo, husukumwa kwa urahisi) na ndicho kipozezi kinachotumika sana katika vituo vya nguvu za nyuklia. Kupoza kinu cha kinu kwa kutumia maji yaliyoshinikizwa au kuchemsha huruhusu msongamano wa juu wa nguvu za msingi ili vitengo vikubwa vya nguvu viweze kujengwa kwenye vyombo vidogo vya kiyeyeyusha. Hata hivyo, mfumo wa kupozea kiyeyusho unaotumia maji lazima ufanye kazi kwa shinikizo la juu ili kufikia shinikizo la mvuke muhimu na halijoto kwa ajili ya uendeshaji bora wa turbine-jenereta. Kwa hivyo uadilifu wa mpaka wa mfumo wa kupoeza wa kinu ni muhimu sana kwa vituo vyote vya nyuklia vilivyopozwa na maji, kwani ni kizuizi kinacholinda usalama wa wafanyikazi, umma na mazingira.

Mafuta katika vinu vyote vya nguvu vilivyopozwa na maji, na vinu vingine vingi, ni dioksidi ya kauri ya urani, iliyofunikwa kwa chuma-chuma cha pua au aloi ya zirconium. Dioksidi ya urani iliyochomwa hutoa mafuta yasiyoweza kuwaka ambayo yanaweza kufanya kazi kwa muda mrefu na kuhifadhi bidhaa zake za utengano kwenye joto la juu bila upotoshaji mkubwa au kushindwa. Vinu vya mafuta vinavyotumia nishati nyingine isipokuwa mafuta ya dioksidi ya urani, ni vituo vya Magnox (ambavyo vimepozwa na kaboni dioksidi), na hivi polepole vinaondolewa kwenye huduma vinapofikia mwisho wa maisha yao ya huduma.

Nyenzo za kufyonza nyutroni (kama vile boroni, cadmium, hafnium na gadolinium) zinazotumika kwa namna mbalimbali, kama vile katika vijiti vya kudhibiti vilivyovaliwa na chuma au katika myeyusho katika vipozezi au vidhibiti, vinaweza kusogezwa ndani na nje ya msingi wa reactor ili kudhibiti. kiwango cha mmenyuko wa mtengano katika ngazi yoyote iliyoteuliwa. Kinyume na uzalishaji wa nishati ya mafuta, hakuna ongezeko la wingi wa mafuta linalohitajika ili kuongeza kiwango cha nishati kinachozalishwa katika mmenyuko wa msururu wa mpasuko.

Mara tu ongezeko la kiwango cha uzalishaji wa nishati ya mtengano unapoanzishwa, itaendelea hadi kukomeshwa kwa kuingizwa ndani ya msingi wa kiasi kinachofaa cha vifaa vya kunyonya nyutroni na msimamizi. Ongezeko kama hilo la nguvu husababishwa na ziada ya nyutroni katika mmenyuko wa msururu wa mtengano juu ya ile inayohitajika kwa athari ya mnyororo wa kuvunja hata. Kwa hivyo, kiwango cha mtengano na uzalishaji wa nguvu unaotokana unaweza kudhibitiwa kwa umakini sana kwa kuongeza au kuondoa kiasi kidogo sana cha nyenzo za kufyonza neutroni. Ikiwa kupunguzwa kwa ghafla kwa kiwango cha nguvu kunahitajika, kiasi kikubwa cha nyenzo za kunyonya neutroni huingizwa kwenye msingi. Kila dhana ya kitena ina sifa yake ya utendakazi tena ambayo huamua miundo ya udhibiti na kuzima vifaa vya kunyonya nyutroni ili kuhakikisha udhibiti mzuri wa nguvu na kuzima kwa usalama na haraka inapohitajika. Hata hivyo, kanuni sawa za msingi za udhibiti na usalama zinatumika kwa wote.

Aina kuu za mitambo ya nguvu ya joto katika huduma leo imeonyeshwa kwenye takwimu 1, na sifa kuu zimetolewa katika jedwali 1. Katika vielelezo vilivyorahisishwa katika takwimu ya 1, ngao za saruji zinaonyeshwa zinazozunguka mitambo na mifumo ya msingi ya baridi. Ngao, ambazo zina miundo anuwai, kwa ujumla hutoa kinga dhidi ya mionzi ya moja kwa moja kutoka kwa kinu na pia hutoa kizuizi cha uvujaji wowote kutoka kwa mifumo ya kupoeza kwa kinu au msimamizi, na kwa ujumla zimeundwa kuhimili shinikizo kubwa ambalo linaweza kusababisha tukio la kushindwa kubwa kwa mifumo ya baridi.

Kielelezo 1. Aina za vituo vya nguvu za nyuklia

Jedwali 1. Sifa za kituo cha nguvu za nyuklia (1997)

Ndani ya kiyeyea maji kwa shinikizo (PWR) kituo cha nguvu, kipoezaji cha msingi cha kiyeyezo na msimamizi ni sawa—maji ya kawaida yaliyosafishwa, ambayo hutenganishwa na mzunguko wa pili wa maji/mvuke na mpaka wa metali katika jenereta za mvuke (wakati mwingine huitwa boilers), ambapo joto hupitishwa kwa upitishaji. Kwa hivyo mvuke unaotolewa kwa jenereta ya turbine hauna mionzi, na mtambo wa jenereta wa turbine ya mvuke unaweza kuendeshwa kama mtambo wa kawaida wa nguvu. Kwa sababu hidrojeni katika kipozezi/msimamizi mkuu wa maji hufyonza sehemu kubwa ya nyutroni, ni muhimu kurutubisha maudhui ya isotopu ya urani-235 ya mafuta hadi kati ya 2% na 5% ili kuendeleza athari ya kivitendo kwa ajili ya uzalishaji wa nishati wa muda mrefu.

Katika vituo vyote vya nishati ya nyuklia vinavyofanya kazi na mitambo ya maji mazito yenye shinikizo (PHWRs), msimamizi wa kitena na kipozezi kikuu ni maji mazito yenye maudhui ya juu sana ya isotopiki ya deuterium (>99%). Ndani ya CANDU PHWR, ambayo inajumuisha karibu PHWR zote zinazofanya kazi, msimamizi hutenganishwa na kipozezi cha msingi na kushikiliwa kwa halijoto ya chini na shinikizo, ambayo hutoa mazingira rahisi ya kupata ufuatiliaji na udhibiti wa vifaa, na uwezo wa kuhifadhi nakala wa ndani katika tukio. kushindwa kwa mabomba ya msingi ya kupozea. Mafuta na kipozezi cha msingi katika CANDU viko kwenye mirija ya msongo ya mlalo kwenye kitovu cha reactor. Kama ilivyo katika PWRs, kipozezi kikuu na mzunguko wa pili wa maji/mvuke hutenganishwa na mpaka wa metali katika jenereta za mvuke, ambapo joto huhamishwa kutoka kwenye maji mazito ya msingi hadi kwenye mfumo wa kawaida wa maji ya mvuke. Kwa hivyo mvuke unaotolewa kwa mtambo wa jenereta ya turbine ni mvuke wa kawaida wa maji, sio mionzi (isipokuwa kwa kiasi kidogo kutokana na uvujaji), na mtambo wa jenereta wa turbine unaweza kuendeshwa kama mtambo wa kawaida wa nishati ya joto. Msimamizi wa maji mazito na kipozezi hufyonza sehemu ndogo sana ya neutroni zinazozalishwa wakati wa mpasuko, na hivyo kuruhusu mwitikio wa kivitendo wa uzalishaji wa nguvu wa muda mrefu kwa kutumia urani asilia (0.071% uranium-235). PHWR zilizopo zinaweza kufanya kazi na mafuta yaliyorutubishwa kidogo ya uranium-235, ambayo husababisha uondoaji mkubwa zaidi wa nishati kutoka kwa mafuta.

Ndani ya kiyeyea maji ya kuchemsha (BWR) kituo cha nguvu za nyuklia, maji ya msingi ya kupoeza yanavukizwa kwa sehemu katika kiini cha kiyeyusho chenyewe, na mvuke unaotolewa hapo unalishwa moja kwa moja kwenye turbine-jenereta. Shinikizo la uendeshaji katika reactor ni la chini kuliko lile la PWRs, lakini shinikizo la mvuke linalolishwa kwa turbine ni sawa. Mvuke unaotolewa kwenye turbine ni wa mionzi kidogo, unaohitaji tahadhari fulani kwa sababu ya uwezekano wa uchafuzi wa kiwango cha chini wa turbine/mfumo wa maji ya malisho. Hata hivyo, hii haijathibitishwa kuwa jambo muhimu katika uendeshaji na matengenezo ya BWRs. Katika BWRs udhibiti wa nguvu ya kinu huathiriwa na kiasi cha mvuke katika msingi, na hii lazima ipunguzwe na udhibiti unaofaa wa kiwango cha mtiririko wa kupoeza au uwekaji wa utendakazi tena kadri kiwango cha nguvu cha kinu kinapobadilishwa.

mitambo ya Magnox, pia inajulikana kama mitambo iliyopozwa ya gesi (GLRs), hutiwa mafuta na metali ya asili ya urani iliyofunikwa na magnesiamu. Wao hupozwa na dioksidi kaboni kwa shinikizo la kawaida, lakini hutoa mvuke ya juu ya joto, ambayo inatoa ufanisi mzuri wa joto. Wana cores kubwa na msongamano mdogo wa nguvu, ili vyombo vya shinikizo, ambavyo pia hufanya kama miundo pekee ya kuzuia, pia ni kubwa. Vyombo vya shinikizo katika mitambo ya mapema ya Magnox vilikuwa chuma. Katika vinu vya baadaye vya Magnox chombo cha saruji kilichosisitizwa kilikuwa na msingi wa reactor na vibadilisha joto vya kupandisha mvuke.

Viyeyusho vya hali ya juu vilivyopozwa kwa gesi (AGRs) tumia mafuta ya oksidi ya urani iliyoimarishwa (2.3% U-235). Hupozwa na dioksidi kaboni kwa shinikizo la juu zaidi kuliko vinu vya Magnox, na vimeboresha uhamishaji wa joto na ufanisi wa joto. Msongamano mkubwa wa nishati katika AGR ikilinganishwa na vinu vya Magnox huruhusu kinu cha AGR kuwa kidogo na chenye nguvu zaidi. Chombo cha shinikizo cha zege kilichosisitizwa, ambacho kina msingi wa kiyeyusho na vibadilisha joto vya kupandisha mvuke, pia hufanya kazi kama muundo wa kuzuia.

Vinu vya grafiti vya maji (LWGRs) ni mseto wa mifumo tofauti ya nguvu za nyuklia. Vituo pekee vya nguvu vya aina hii vinavyofanya kazi leo ni mitambo ya RBMK iliyo katika Umoja wa zamani wa Soviet, yaani, nchini Urusi, Ukraine na Lithuania. Katika viyeyusho vya RBMK kipozezi cha kawaida cha maji hutiririka kuelekea juu kupitia njia za kupozea wima (mirija) ambazo zina mafuta, na kuchemsha ndani ya kiini. Mvuke unaozalishwa kwenye msingi unalishwa moja kwa moja kwa turbine-jenereta kama katika BWR. Kidhibiti cha grafiti ambacho huzingira chaneli za kupozea hufanya kazi kwa halijoto ya kutosha juu ya ile ya kupozea ili joto linalozalishwa kwenye grafiti kwa kudhibiti neutroni liondolewe na chaneli za kupozea. Reactor za RBMK ni kubwa na zina chaneli nyingi za kupozea (> 1,500).

Reactors za ufugaji wa haraka (FBRs) zinahitaji urutubishaji wa nyenzo zenye mpasuko katika anuwai ya 20% na zinaweza kuendeleza mmenyuko wa msururu wa mpasuko kimsingi kwa kunyonya neutroni za haraka zinazozalishwa katika mchakato wa mpasuko. Vitendo hivi havihitaji msimamizi ili kupunguza kasi ya nyutroni, na vinaweza kutumia nyutroni za ziada kuzaliana plutonium-239, nishati inayoweza kutumika kwa vinu. Wanaweza kutoa mafuta zaidi kuliko wao hutumia. Wakati idadi ya vinu hivi vilijengwa ili kuzalisha umeme katika nchi tisa duniani kote, matatizo ya kiufundi na kiutendaji yanayohusiana na matumizi ya vipozezi vya chuma kioevu (sodiamu) na viwango vya juu sana vya joto vimesababisha riba kupungua. Sasa kuna tatu au nne tu ndogo viyeyusho vya ufugaji wa haraka vya chuma vya kioevu (LMFBRs) katika huduma kama wazalishaji wa nishati duniani, wakizalisha jumla ya chini ya megawati 1,000 za nishati ya umeme (Mwe), na wanaondolewa huduma polepole. Teknolojia ya vinu vya kuzaliana, hata hivyo, imetengenezwa kwa kiasi kikubwa na kurekodiwa kwa matumizi ya siku zijazo ikiwa itahitajika.

Utunzaji wa Mafuta na Mafuta

Mchakato unaoanza na uchimbaji wa madini yenye urani na kuishia na utupaji wa mwisho wa mafuta yaliyotumika na taka zote za usindikaji wa mafuta kawaida huitwa mzunguko wa mafuta ya nyuklia. Kuna tofauti nyingi katika mzunguko wa mafuta, kulingana na aina ya reactor inayohusika na muundo wa mipangilio ya kuondolewa kwa joto katika msingi wa reactor.

Mizunguko ya msingi ya mafuta ya PWR na BWR inakaribia kufanana, inatofautiana tu katika viwango vya uboreshaji na muundo wa kina wa vipengele vya mafuta. Hatua zinazohusika, kwa kawaida katika maeneo na vituo mbalimbali, ni:

• uchimbaji wa uranium na kusaga kutengeneza keki ya manjano (U₃O8)
• ubadilishaji wa uranium kuwa uranium hexafluoride (UF₆)
• utajiri
• utengenezaji wa mafuta, ambayo inahusisha ubadilishaji wa urani kuwa dioksidi ya uranium (UO₂), uzalishaji wa pellet unaochochewa, utengenezaji wa vijiti vya mafuta kwa urefu sawa na urefu wa msingi wa kinu, na utengenezaji wa mikusanyiko ya mafuta iliyo na vijiti 200 vya mafuta kwa kila mkusanyiko katika safu ya mraba.
• ufungaji na uendeshaji katika mtambo wa nyuklia
• ama kuchakata tena au hifadhi ya muda
• usafirishaji wa mafuta yaliyotumika au taka za urutubishaji kwenye hazina ya shirikisho/kati
• ovyo hatimaye, ambayo bado iko katika hatua ya maendeleo.

Tahadhari zinahitajika wakati wa michakato hii ili kuhakikisha kuwa kiasi cha mafuta yaliyoimarishwa katika eneo lolote ni chini ya kile ambacho kinaweza kusababisha mmenyuko mkubwa wa mnyororo wa fission, isipokuwa, bila shaka, katika reactor. Hii inasababisha vikwazo vya nafasi ya nyenzo katika utengenezaji, usafirishaji na uhifadhi.

Kinyume chake, kinu cha CANDU kinatumia urani asilia, na kina mzunguko rahisi wa mafuta kutoka uchimbaji madini hadi utupaji wa mafuta, ambao haujumuishi hatua zinazohusika kutoa urutubishaji na usindikaji upya. Mafuta ya CANDU yanatengenezwa nusu-otomatiki katika vifurushi vya duara vya urefu wa nusu mita vya vijiti 28 au 37 vya mafuta vyenye UO.₂ pellets. Hakuna vikwazo vya nafasi katika utengenezaji wa mafuta asilia ya urani, au katika usafirishaji au kuhifadhi mafuta mapya au yaliyotumika. Uzuiaji na utupaji wa mafuta yaliyotumika ya CANDU umekuwa chini ya maendeleo kwa miaka 17 nchini Kanada, na kwa sasa iko katika hatua ya uidhinishaji wa dhana.

Katika mitambo yote ya nguvu ya uendeshaji, isipokuwa aina ya Magnox, sehemu ya msingi ya mafuta ya reactor ni pellet ya silinda ya mafuta, inayoundwa na dioksidi ya uranium (UO).₂) poda ambayo imeunganishwa na kisha kuingizwa ili kufikia msongamano unaohitajika na sifa za kauri. Vidonge hivi vya sintered, ambavyo vimetiwa muhuri katika aloi ya zirconium isiyo na mshono au neli ya chuma cha pua ili kuzalisha. vijiti vya mafuta au vitu, hazipitii kemikali kuhusiana na ufunikaji wao katika halijoto ya kawaida ya kinu na shinikizo. Hata kama kifuniko kimeharibiwa au kuvunjwa na kipozezi kinagusana na UO₂, nyenzo hii ya kauri huhifadhi bidhaa nyingi za fission ya mionzi na hupinga uharibifu unaosababishwa na maji ya juu ya joto.

Miyeyeko ya Magnox hutumia mafuta asilia ya metali ya urani iliyofunikwa na magnesiamu, na hufanya kazi kwa mafanikio katika halijoto ya juu kiasi, kwa sababu kipozezi, dioksidi kaboni, hakishirikiani na metali hizi chini ya hali kavu.

Madhumuni ya kimsingi ya muundo wa vijiti vya mafuta kwenye kinu cha nyuklia ni kuhamisha joto la mgawanyiko linalozalishwa kwenye mafuta hadi kwenye kipozezi, huku kikidumisha uadilifu wa vijiti vya mafuta hata chini ya hali mbaya zaidi ya muda mfupi. Kwa vinu vyote vinavyofanya kazi, majaribio ya kina ya mafuta yaliyoigwa katika maabara ya uhamishaji joto yameonyesha kuwa kiwango cha juu kinachotarajiwa cha hali ya mpito ya joto ndani ya kiyeyo kinaweza kurekebishwa kwa ukingo wa kutosha wa usalama kwa mafuta mahususi yaliyoundwa na kupewa leseni ya programu.

Mafuta mapya yanayoletwa kutoka kwa mtambo wa kutengeneza hadi kwenye kituo cha umeme hayana mionzi kwa kiasi kikubwa, na yanaweza kushughulikiwa kwa mikono au kwa zana za kunyanyua/kushughulikia zinazoendeshwa kwa mikono, bila kukinga. kawaida mkusanyiko wa mafuta kwa Reactor ya PWR au BWR ni safu ya mraba ya vijiti 200 vya mafuta, karibu urefu wa 4 m, uzani wa kilo 450. Takriban 200 kati ya makusanyiko haya yanahitajika katika kinu kikubwa cha PWR au BWR. Mafuta hushughulikiwa na crane ya juu na kuwekwa kwenye rafu wima kwenye sehemu kavu kwenye eneo jipya la kuhifadhi mafuta. Ili kusakinisha mafuta mapya katika kiyeyozi cha maji ya mwanga kilichopo kazini kama vile PWR au BWR, shughuli zote hufanywa chini ya kina cha kutosha cha maji ili kutoa kinga kwa mtu yeyote aliye juu ya kinu. Kifuniko chenye ubavu cha chombo cha kiyeyea lazima kwanza kiondolewe na baadhi ya mafuta yaliyotumika yatolewe nje, (kawaida theluthi moja hadi nusu ya msingi wa reactor), kwa kutumia crane ya juu na lifti za kushughulikia mafuta.

Mafuta yaliyotumiwa yanawekwa kwenye maeneo ya kuhifadhi yaliyojaa maji. Mikusanyiko mingine ya mafuta iliyotumika katika msingi inaweza kupangwa upya katika nafasi (kwa ujumla kuhamishwa kuelekea katikati ya msingi), ili kuunda uzalishaji wa nguvu katika reactor. Vikusanyiko vipya vya mafuta husakinishwa katika nafasi zote zilizo wazi za tovuti ya mafuta. Inaweza kuhitaji kutoka kwa wiki 2 hadi 6 ili kujaza kinu kikubwa zaidi, kulingana na nguvu kazi na kiasi cha mafuta ya kubadilishwa.

Kinu cha CANDU na baadhi ya vinu vya kupozwa kwa gesi vinachochewa na umeme na vifaa vinavyoendeshwa kwa mbali ambavyo huondoa mafuta yaliyotumika na kusakinisha vipengele vipya vya mafuta au vifurushi. Kwa upande wa CANDU, mafuta ni vifurushi vya urefu wa nusu mita vya vijiti vya mafuta, takriban 10 cm kwa kipenyo na uzito wa kilo 24. Mafuta hupokelewa kutoka kwa mtengenezaji katika vifungashio vya kadibodi na kuhifadhiwa katika eneo maalum la kuhifadhi mafuta, tayari kupakiwa kwenye kinu. Kwa ujumla mafuta hupakiwa kwenye kiyeyezi kinachofanya kazi kila siku ili kudumisha utendakazi tena wa kinu. Katika kinu kikubwa cha CANDU, vifurushi 12 kwa siku ni kiwango cha kawaida cha kuongeza mafuta. Vifurushi hupakiwa kwa mkono kwenye kifaa kipya cha kupakia mafuta ambacho hupakia vifurushi kwenye mashine ya mafuta ambayo inadhibitiwa kwa mbali kutoka kwa chumba cha kudhibiti kituo. Ili kupakia mafuta mapya kwenye kinu, mashine mbili za mafuta zinazoendeshwa kwa mbali huongozwa na udhibiti wa kijijini na kuunganishwa kwenye ncha za njia ya mafuta ya mlalo ili kujazwa mafuta. Chaneli inafunguliwa na mashine za kuongeza mafuta kwenye ncha zote mbili wakati mfumo wa kupoeza uko kwenye shinikizo la kufanya kazi na halijoto, na mafuta mapya yanasukumwa upande mmoja na mafuta yaliyotumiwa hutolewa kutoka mwisho mwingine wa chaneli. Wakati idadi inayohitajika ya vifurushi vya mafuta imesakinishwa, mihuri ya chaneli huwekwa tena na mashine ya kuongeza mafuta, na mashine za kuongeza mafuta zinaweza kuendelea kujaza chaneli nyingine au kumwaga mafuta yaliyotumika kwenye ghuba ya kuhifadhia iliyojaa maji. .

Mafuta yaliyotumika yanayotolewa kutoka kwa vinu vyote vinavyofanya kazi yana mionzi mingi na yanahitaji kupozwa ili kuzuia joto kupita kiasi, na kukinga ili kuzuia miale ya moja kwa moja ya viumbe hai au vifaa vyovyote nyeti vilivyo karibu. Utaratibu wa kawaida ni kumwaga mafuta yaliyotumiwa kwenye bwawa la kuhifadhi maji na angalau m 4 ya chanjo ya maji juu ya mafuta kwa ajili ya ulinzi. Hii inaruhusu uchunguzi salama wa mafuta kupitia maji, na ufikiaji wa kuihamisha chini ya maji hadi mahali pa kuhifadhi muda mrefu zaidi.

Mwaka mmoja baada ya kutokwa kutoka kwa kinu, mionzi ya jumla na uzalishaji wa joto kutoka kwa mafuta yaliyotumiwa itapungua hadi karibu 1% ya thamani yake ya awali wakati wa kutokwa, na ndani ya miaka 10 hadi karibu 0.1% ya thamani yake ya awali wakati wa kutokwa. Baada ya miaka 5 hadi 10 kutoka kwa kutokwa, uzalishaji wa joto umepungua hadi kufikia hatua ambayo inawezekana kuondoa mafuta kutoka kwenye bwawa la maji na kuihifadhi katika fomu kavu kwenye chombo na mzunguko wa asili tu wa hewa karibu na chombo cha mafuta. Hata hivyo, bado ni mionzi kabisa, na ulinzi wa mionzi yake ya moja kwa moja inahitajika kwa miongo mingi. Kuzuia kumeza kwa nyenzo za mafuta na viumbe hai inahitajika kwa muda mrefu zaidi.

Utupaji halisi wa mafuta yaliyotumika kutoka kwa vinu vya nguvu bado uko katika hatua za ukuzaji na uidhinishaji. Utupaji wa mafuta yaliyotumika kutoka kwa vinu vya nguvu katika miundo mbalimbali ya kijiolojia unachunguzwa kwa kina katika nchi kadhaa, lakini bado haujaidhinishwa popote duniani. Dhana ya kuhifadhi chini ya ardhi katika miundo thabiti ya miamba sasa iko katika mchakato wa kuidhinisha nchini Kanada kama njia salama na ya vitendo ya hatimaye kutupa taka hizi za kiwango cha juu cha mionzi. Walakini, inategemewa kuwa hata kwa idhini ya dhana kufikia mwaka wa 2000, utupaji halisi wa mafuta yaliyotumika hautafanyika hadi karibu 2025.

Uendeshaji wa ndani ya mmea

Katika nchi zote 33 zilizo na programu za nguvu za nyuklia, kuna vyombo vya udhibiti ambavyo huanzisha na kutekeleza kanuni za usalama zinazohusiana na uendeshaji wa vifaa vya nyuklia. Hata hivyo, kwa ujumla ni shirika la nishati ambalo linamiliki na kuendesha vituo vya nishati ya nyuklia ambalo linawajibika na kuwajibika kwa uendeshaji salama wa mitambo yake ya nyuklia. Jukumu la opereta kwa kweli ni jukumu la usimamizi wa kukusanya taarifa, kupanga na kufanya maamuzi, na mara kwa mara hujumuisha udhibiti amilifu zaidi wakati utendakazi wa kawaida unapotatizwa. Opereta sio mfumo mkuu wa kinga.

Mitambo yote ya kisasa ya nishati ya nyuklia ina mifumo ya kiotomatiki inayotegemewa sana, inayoitikia sana na mifumo ya usalama ambayo hulinda kinusi na vijenzi vingine vya mtambo kila wakati, na ambayo kwa ujumla imeundwa kuwa isiyo salama inapopotea nishati. Opereta hatarajiwi kunakili au kuchukua nafasi ya mifumo hii ya udhibiti na kinga otomatiki. Opereta, hata hivyo, lazima awe na uwezo wa kuzima kinu karibu mara moja ikiwa ni lazima, na awe na uwezo wa kutambua na kujibu kipengele chochote cha uendeshaji wa mimea, hivyo kuongeza utofauti wa ulinzi. Opereta anahitaji uwezo wa kuelewa, kutambua na kutarajia maendeleo ya hali ya jumla kutoka kwa kiasi kikubwa cha data iliyotolewa na data moja kwa moja na mifumo ya habari.

Opereta anatarajiwa:

• kuelewa ni hali gani ya kawaida katika mifumo yote inayohusiana na hali ya sasa ya jumla ya mmea
• kutambua, kwa msaada kutoka kwa mifumo ya kiotomatiki au vifaa maalum vya ufuatiliaji, wakati hali zisizo za kawaida zinatokea, na umuhimu wao.
• kujua jinsi ya kujibu kwa usahihi ili kurejesha mmea kwa operesheni ya kawaida, au kuleta mmea kwa hali salama ya kuzima.

Jinsi opereta anavyoweza kufanya hivyo inategemea muundo wa mashine pamoja na uwezo na mafunzo ya mendeshaji.

Kila kituo cha nishati ya nyuklia lazima kiwe na waendeshaji wenye uwezo, thabiti na waliofunzwa vyema wakiwa kazini wakati wote. Waendeshaji wa uwezekano wa nyuklia hupitia programu ya mafunzo ya kina, ambayo kwa kawaida hujumuisha mafunzo ya darasani na kazini katika sayansi, vifaa na mifumo ya nguvu, ulinzi wa mionzi na sera na kanuni za uendeshaji. Viigaji vya mafunzo hutumika kila mara katika uendeshaji wa mtambo wa nyuklia wa shirika la Marekani ili kumpa opereta uzoefu wa kutosha katika uendeshaji wa mitambo, wakati wa misukosuko na katika hali isiyo ya kawaida. Muunganisho kati ya opereta na mifumo ya nguvu ni kupitia vifaa vya chumba cha kudhibiti. Mifumo ya ala iliyoundwa vizuri inaweza kuboresha uelewa na majibu sahihi ya waendeshaji.

Ni kawaida kuteua wafanyakazi wakuu wa uendeshaji wa kituo cha nguvu za nyuklia wakati bado kinajengwa, ili waweze kushauri kutoka kwa mtazamo wa uendeshaji, na wanaweza kukusanya wafanyakazi ambao wataagiza na kuendesha kituo. Pia huandaa seti ya kina ya taratibu za uendeshaji kabla ya kituo kutumwa na kuruhusiwa kufanya kazi. Wataalamu wa kubuni na wafanyakazi wa udhibiti hukagua taratibu hizi kwa uthabiti wa nia ya kubuni na mazoea ya uendeshaji.

Wafanyakazi wanatarajiwa kuendesha kituo kwa utaratibu na ukali kwa mujibu wa taratibu za uendeshaji na vibali vya kazi. Wafanyakazi wa uendeshaji wanaendelea kufanya kazi ili kuhakikisha usalama wa umma kwa kufanya mpango wa kina wa kupima na kufuatilia mifumo ya usalama na vikwazo vya ulinzi, na kwa kudumisha uwezo wa kukabiliana na dharura yoyote ya mimea. Ambapo waendeshaji wanaweza kuchukua hatua katika kukabiliana na mabadiliko katika hali ya mtambo, kuna taratibu zilizoandikwa, za utaratibu za kuwaongoza na kutoa taarifa za kina zinazohitajika ili kudhibiti mtambo. Taratibu kama hizo hupitiwa na kamati za usalama za kituo na udhibiti.

Mpango wa usimamizi wa usalama wa uendeshaji uliofikiriwa vizuri ni pamoja na:

• maarifa ya kina ya maeneo muhimu kwa usalama
• viwango au shabaha zinazofafanua utendaji unaokubalika
• programu ya ufuatiliaji wa utendaji, kujibu matatizo na matokeo ya kuripoti
• programu ya mapitio ya uzoefu ili kuanzisha mienendo, kiwango cha utiifu wa viwango na sababu ya utendaji usiokubalika au kuzorota.
• njia ya kutathmini athari za mabadiliko yaliyopendekezwa kwenye maunzi au taratibu za uendeshaji na kutekeleza mabadiliko yanayolingana na kiwango kinachokubalika.

Mbali na taratibu za utendakazi wa kawaida, kuna mfumo wa kuripoti matukio katika kila kituo cha nishati ya nyuklia ili kuchunguza na kuandika hitilafu zozote na uchakavu wa vifaa, kasoro katika muundo au ujenzi, na makosa ya uendeshaji yanayotambuliwa na mifumo ya ufuatiliaji au majaribio na ukaguzi wa mara kwa mara. Sababu ya msingi ya kila tukio imedhamiriwa ili hatua sahihi ya kurekebisha au kuzuia inaweza kuendelezwa. Ripoti za matukio, ikiwa ni pamoja na matokeo ya uchanganuzi na mapendekezo, hukaguliwa na wasimamizi wa kituo na wataalamu wa masuala ya usalama na kibinadamu, ambao kwa kawaida huwa wanatoka nje ya tovuti ya kituo.

Mfumo wa Kuripoti Matukio wa Wakala wa Kimataifa wa Nishati ya Atomiki (IAEA) hufanya kazi kote ulimwenguni ili kukamilisha mifumo ya kitaifa na kuhakikisha kuwa taarifa inashirikiwa kati ya nchi zote zinazoshiriki. Chama cha Waendeshaji Nyuklia Duniani (WANO) pia hutoa ubadilishanaji wa taarifa za kina katika ngazi ya uendeshaji.

Vinu vya nyuklia na mifumo yake yote saidizi na inayohusiana na usalama hudumishwa na kujaribiwa kulingana na mahitaji ya uhakikisho wa ubora katika vipindi vilivyopangwa, ili kuhakikisha kutegemewa katika maisha yao yote ya huduma. Mbali na ufuatiliaji wa moja kwa moja, kuna vipimo vya mwongozo vya utaratibu na uchunguzi kwa ushahidi wa uharibifu au kushindwa kwa mifumo ya vifaa. Hizi ni pamoja na ufuatiliaji wa mara kwa mara wa shamba, matengenezo ya kuzuia, vipimo vya mara kwa mara na utafiti wa mabadiliko katika hali ya mimea.

Malengo ya utendaji yanayohitaji sana yamewekwa kwa ajili ya mifumo ya mchakato na usalama ili kuweka hatari kwa umma na wafanyakazi wa kituo kuwa ndogo inavyokubalika. Kwa mifumo ya mchakato, ambayo inafanya kazi kikamilifu wakati umeme unazalishwa, viwango vya kushindwa hulinganishwa na malengo ya utendaji, ambayo inaweza kusababisha mabadiliko ya muundo ambapo utendakazi ni wa chini. Mifumo ya usalama inahitaji mbinu tofauti, kwa sababu inakuja kufanya kazi tu ikiwa mifumo ya mchakato itashindwa. Programu za majaribio ya kina hufuatilia mifumo hii na vijenzi vyake, na matokeo hutumika kubainisha ni muda gani kila moja inaweza kuwa nje ya huduma. Jumla ya muda ambao mifumo ya usalama inakokotolewa kuwa nje ya huduma inalinganishwa na kiwango cha juu sana cha utendakazi. Ikiwa upungufu utagunduliwa katika mfumo wa usalama, huwekwa mara moja au kiboreshaji kimefungwa.

Pia kuna majaribio ya kina na programu za matengenezo wakati wa kuzima kwa muda uliopangwa. Kwa mfano, vyombo vyote vinavyobeba shinikizo, vipengele na welds zao vinachunguzwa kwa utaratibu na mbinu zisizo za uharibifu kulingana na kanuni za kanuni za usalama.

Kanuni za Usalama na Vipengele Vinavyohusiana vya Usanifu wa Usalama

Kuna vipengele vinne vya mmenyuko wa msururu wa mpasuko ambavyo vinaweza kuwa hatari na ambavyo haviwezi kutenganishwa na matumizi ya nishati ya nyuklia kuzalisha umeme, na hivyo kuhitaji hatua za usalama:

1. Mgawanyiko husababisha mionzi ya ionizing, ambayo inahitaji kukinga dhidi ya mionzi ya moja kwa moja.
2. Bidhaa za fission zenye mionzi ya juu huundwa, zinahitaji mizinga iliyofungwa ili kuzuia uchafuzi wa mazingira ya nje na uwezekano wa kumeza.
3. Mmenyuko wa msururu wa mtengano ni mchakato wenye nguvu unaohitaji udhibiti endelevu.
4. Uzalishaji wa joto hauwezi kusimamishwa mara moja, kwa kuwa kuoza kwa mionzi kunaendelea kutoa joto baada ya mmenyuko wa mnyororo wa fission kukomesha, unaohitaji baridi ya muda mrefu.

Masharti ya usalama ambayo sifa hizi zinahitaji yanachangia tofauti kubwa katika vifaa vya usalama na mkakati wa uendeshaji katika kituo cha nyuklia ikilinganishwa na zile za kituo cha kuzalisha nishati kinachotumia mafuta. Jinsi mahitaji haya ya usalama yanatimizwa hutofautiana kwa aina tofauti za vituo vya nyuklia, lakini kanuni za kimsingi za usalama ni sawa katika vituo vyote vya nyuklia.

Wakati wa utaratibu wa kutoa leseni, kila usakinishaji wa nyuklia lazima uthibitishe kuwa matoleo ya mionzi yatakuwa chini ya mipaka maalum ya udhibiti, katika hali ya kawaida ya uendeshaji na ikiwa kuna hitilafu au hali ya ajali. Kipaumbele ni kuzuia kushindwa badala ya kupunguza tu matokeo yao, lakini muundo unapaswa kuwa na uwezo wa kukabiliana na kushindwa ikiwa, licha ya tahadhari zote, hutokea. Hii inahitaji kiwango cha juu zaidi cha uhakikisho wa ubora na udhibiti, unaotumika kwa vifaa vyote, kazi za ujenzi na uendeshaji. Sifa asilia za usalama na hatua za usalama zilizobuniwa zimeundwa ili kuzuia na kudhibiti ajali na kudhibiti na kupunguza utolewaji wa nyenzo za mionzi.

Hasa, kizazi cha joto na uwezo wa baridi lazima ufanane wakati wote. Wakati wa operesheni, joto huondolewa kutoka kwa kinu na kipozezi, ambacho husukumwa kupitia bomba lililounganishwa na kinu, na kutiririka juu ya uso wa kufunika mafuta. Katika tukio la kupoteza nguvu kwa pampu au kushindwa kwa ghafla kwa mabomba ya kuunganisha, upoaji wa mafuta ungeingiliwa, ambayo inaweza kusababisha kupanda kwa kasi kwa joto la mafuta, uwezekano wa kushindwa kwa cladding ya mafuta, na kutoroka kwa mafuta. nyenzo za mionzi kutoka kwa mafuta hadi kwenye chombo cha reactor. Kuzimwa kwa haraka kwa mmenyuko wa msururu wa mtengano, unaoungwa mkono na uwezekano wa kuwezesha mifumo ya kusubiri au ya dharura ya kupoeza, kungezuia uharibifu wa mafuta. Hatua hizi za usalama hutolewa katika vituo vyote vya nyuklia.

Hata wakati mtambo umezimwa, upotevu wa kupoeza na kushindwa kwa hali ya kusubiri au uwezo wa kupoeza kwa dharura kunaweza kusababisha mafuta kuwa na joto kupita kiasi kwa sababu ya kuendelea kuoza kwa joto la bidhaa kwenye mafuta, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Wakati uozo joto ni 1% au 2% tu ya uzalishaji wa nishati kamili, ikiwa halitaondolewa, halijoto ya mafuta inaweza kufikia viwango vya kushindwa ndani ya dakika za kupoteza kabisa kwa kupoeza. Kanuni ya muundo wa usalama wa mitambo ya nyuklia inahitaji kwamba hali zote zinazoweza kusababisha joto kupita kiasi, uharibifu na kutolewa kwa nyenzo za mionzi kutoka kwa mafuta zichunguzwe kwa uangalifu na kuzuiwa na mifumo ya udhibiti na kinga iliyobuniwa.

Mchoro 2. Joto la kuoza baada ya kuzimwa kwa kinu

Ili kulinda kituo cha nguvu za nyuklia, kuna aina tatu za vipengele vya usalama: sifa asili, mifumo ya passiv na mifumo amilifu. Hizi hutumiwa katika mchanganyiko mbalimbali katika uendeshaji wa vituo vya nyuklia.

Tabia za asili za usalama kutumia sheria za asili kuweka mtambo wa nguvu salama. Kuna sifa za asili za usalama za baadhi ya nishati za nyuklia kama vile joto lao linapoongezeka, kasi ya mmenyuko wa msururu wa mtengano hupunguzwa. Kuna sifa asili za usalama zenye miundo fulani ya mifumo ya kupoeza ambapo kipozezi kitazunguka juu ya mafuta kwa mzunguko wa asili ili kuondoa joto la kuoza vya kutosha bila uendeshaji wa pampu zozote. Kuna sifa za asili za usalama katika miundo mingi ya metali ambayo husababisha kuzaa au kunyoosha chini ya mizigo mikali badala ya kupasuka au kushindwa.

Vipengele vya usalama vya passi ni pamoja na kuinua valvu za kupunguza uzito uliokufa (mvuto) kwa shinikizo la kiowevu cha kuondolewa, au katika matumizi ya nishati iliyohifadhiwa katika mifumo ya dharura ya sindano ya kupozea, au katika vyombo vingine vya kudhibiti ambavyo vimeundwa kushughulikia nishati kutokana na kushindwa kwa mabomba. mifumo na joto la kuoza linalofuata.

Mifumo hai ya usalama inajumuisha mifumo yote inayohitaji kuwezesha mawimbi na usambazaji wa nguvu wa aina fulani. Mifumo inayotumika kwa ujumla inaweza kudhibiti anuwai ya mazingira kuliko mifumo asili na tulivu, na inaweza kujaribiwa bila vizuizi wakati wa utendakazi wa kinu.

Muundo wa usalama wa vituo vya nishati ya nyuklia unatokana na mchanganyiko uliochaguliwa wa mifumo asilia, tulivu na inayofanya kazi ili kukidhi mahitaji ya udhibiti wa usalama wa eneo ambalo kituo cha nyuklia kinapatikana. Kiwango cha juu cha otomatiki katika mifumo inayohusiana na usalama ni muhimu ili kupunguza wafanyikazi wa operesheni, iwezekanavyo, hitaji la kuchukua maamuzi na hatua za haraka chini ya mafadhaiko. Mifumo ya kinu cha nguvu ya nyuklia imeundwa ili kuzoea mabadiliko ya pato la umeme linalohitajika kiotomatiki, na kwa ujumla mabadiliko hufanyika taratibu. Ni muhimu sana kwamba mifumo inayohusiana na usalama iendelee kuwa na uwezo wa kujibu mara moja, kwa ufanisi na kwa uhakika inapohitajika. Ili kukidhi kiwango hiki cha juu cha utendakazi ni lazima mifumo hii ifuate vigezo vya uhakikisho wa ubora wa juu zaidi na iundwe kwa kanuni zilizowekwa vizuri za usanifu wa usalama wa kutokuwa na uwezo, utofauti na utengano wa kimwili.

Upungufu ni utoaji wa vijenzi au mifumo ndogo zaidi ya inayohitajika ili kufanya tu mfumo ufanye kazi—kwa mfano, kutoa vipengele vitatu au vinne ambapo ni viwili tu vinavyohitajika kufanya kazi ili mfumo ufanye kazi vizuri.

Utofauti ni utoaji wa mifumo miwili au zaidi ambayo inategemea muundo tofauti au kanuni za utendaji ili kufanya kazi sawa ya usalama.

Kutengana kimwili ya vipengele au mifumo ambayo imeundwa kufanya kazi sawa ya usalama, hutoa ulinzi dhidi ya uharibifu wa ndani ambao unaweza kuharibu utendaji wa mifumo ya usalama.

Kielelezo muhimu cha matumizi ya kanuni hizi za usanifu wa usalama ni katika usambazaji wa nishati ya umeme katika vituo vya nyuklia, ambao unategemea zaidi ya unganisho moja kwenye mfumo mkuu wa nguvu, unaoungwa mkono kwenye tovuti na dizeli kadhaa zinazowasha kiotomatiki na/au mitambo ya mwako. , na kwa benki za betri na seti za jenereta ili kuhakikisha usambazaji wa kuaminika wa umeme kwa mifumo muhimu inayohusiana na usalama.

Kipimo cha kimsingi cha kuzuia dhidi ya kutolewa kwa nyenzo za mionzi kutoka kwa kituo cha nyuklia ni rahisi sana kimsingi: safu ya vizuizi vya kuzuia uvujaji kati ya nyenzo za mionzi na mazingira, ili kutoa kinga dhidi ya mionzi ya moja kwa moja na kuzuia nyenzo za mionzi. Kizuizi cha ndani kabisa ni mafuta ya kauri au metali yenyewe, ambayo hufunga nyenzo nyingi za mionzi ndani ya tumbo lake. Kizuizi cha pili ni kifuniko kisichovuja, kisichoweza kutu. Kizuizi cha tatu ni mpaka wa msingi wa shinikizo la mfumo wa baridi. Hatimaye, mifumo mingi ya nishati ya nyuklia imefungwa katika muundo wa kizuizi unaostahimili shinikizo ambao umeundwa kuhimili kushindwa kwa mfumo mkubwa wa mabomba ndani na kuwa na nyenzo zozote za mionzi iliyotolewa kwenye kizuizi.

Madhumuni ya kimsingi ya muundo wa usalama wa kituo cha nguvu za nyuklia ni kudumisha uadilifu wa vizuizi hivi vingi kwa mbinu ya kina ya ulinzi ambayo inaweza kuwa na viwango vitatu vya hatua za usalama: hatua za kuzuia, za ulinzi na za kupunguza.

Hatua za kuzuia ni pamoja na: kufikia kiwango cha juu cha uhakikisho wa ubora wakati wa kubuni, ujenzi na uendeshaji; waendeshaji waliofunzwa sana ambao hupitia mafunzo ya mara kwa mara; kutumia vipengele vya asili vya usalama; kutoa mipaka inayofaa ya muundo; kufanya matengenezo makini ya kuzuia, upimaji na ukaguzi wa mara kwa mara na urekebishaji wa mapungufu; ufuatiliaji wa mara kwa mara; tathmini kamili ya usalama na tathmini tena inapohitajika; na tathmini na uchambuzi wa sababu za matukio na makosa, kufanya marekebisho sahihi.

Hatua za kinga ni pamoja na: mifumo ya kufunga-kaimu ya haraka; vali/mifumo ya kuitikia shinikizo la kiotomatiki; mizunguko ya kuingiliana ili kulinda dhidi ya operesheni ya uwongo; ufuatiliaji wa moja kwa moja wa kazi muhimu za usalama; na upimaji na udhibiti endelevu wa viwango vya mionzi na mionzi ya mionzi ya maji machafu ili isivuke mipaka inayokubalika.

Hatua za kupunguza ni pamoja na: mifumo ya baridi ya reactor ya dharura; mifumo ya maji ya dharura ya kuaminika sana; mifumo mbalimbali ya nguvu za dharura na zisizohitajika; kizuizi ili kuzuia nyenzo zozote za mionzi kuvuja kutoka kwa kituo, ambacho kimeundwa kwa aina mbalimbali za mikazo ya asili na ya bandia kama vile matetemeko ya ardhi, upepo mkali, mafuriko au uharibifu wa ndege; na, hatimaye, mipango ya dharura na usimamizi wa ajali, ambayo inajumuisha ufuatiliaji wa mionzi, kuwajulisha mamlaka ya usalama na kushauri umma, udhibiti wa uchafuzi na usambazaji wa vifaa vya kupunguza.

Usalama wa nyuklia hautegemei tu mambo ya kiufundi na kisayansi; mambo ya kibinadamu yana jukumu muhimu sana. Udhibiti wa udhibiti hutoa uthibitishaji huru wa vipengele vyote vya usalama vya vituo vya nyuklia. Hata hivyo, usalama wa nyuklia kimsingi hauhakikishwi na sheria na kanuni, bali na muundo unaowajibika, utendakazi na usimamizi wa matumizi, unaojumuisha hakiki na idhini zinazofaa za wale walio na ujuzi na mamlaka.

Ajali pekee ya kituo cha nyuklia kuwa na madhara makubwa sana kwa umma ilitokea wakati wa jaribio la uwezo wa kupoa katika usanidi usio wa kawaida katika kituo cha nyuklia cha RBMK huko Chernobyl huko Ukraine mwaka wa 1986. Katika ajali hii mbaya reactor iliharibiwa na kiasi kikubwa cha mionzi. nyenzo zilitoroka kwa mazingira. Baadaye iligundulika kuwa kinu haikuwa na mfumo wa kutosha wa kuzima na kwamba haikuwa thabiti kwa nguvu ndogo. Udhaifu wa muundo, makosa ya kibinadamu na ukosefu wa usimamizi mzuri wa matumizi yote yalichangia ajali. Marekebisho yamefanywa kwa mitambo iliyobaki ya RBMK inayofanya kazi ili kuondoa udhaifu mkubwa wa muundo, na maagizo ya uendeshaji yameboreshwa ili kuhakikisha kuwa hakutakuwa na marudio ya ajali hii ya bahati mbaya.

Mengi yamepatikana kutokana na ajali ya RBMK na ajali nyingine mbaya sana za vituo vya nyuklia (kama vile ajali ya Kisiwa cha Maili Tatu nchini Marekani mwaka wa 1978) na kutokana na ajali nyingi ndogo na matukio katika zaidi ya miaka 30 ya uendeshaji wa kituo cha nguvu za nyuklia. Lengo la jumuiya ya nyuklia ni kuhakikisha kwamba hakuna tukio la kituo cha nguvu za nyuklia linalohatarisha wafanyakazi, umma au mazingira. Ushirikiano wa karibu chini ya programu kama vile Mifumo ya Kuripoti Matukio ya IAEA na WANO, uchunguzi wa vikundi vya tasnia na wakala wa udhibiti, na umakini wa wamiliki na waendeshaji wa vituo vya nyuklia, hufanya lengo hili kufikiwa zaidi.

Shukrani: Mhariri anamshukuru Tim Meadler na Taasisi ya Uranium kwa kutoa taarifa za jedwali la 1.

Back