Hogyan működik?


A Paksi Atomerőműben négy nyomott vizes reaktorblokk működik, ezek két zárt vízkörből, a primer és a szekunder körből állnak. A nyomott vizes reaktortípus jellegzetessége, hogy a primer köri víz nagy nyomás alatt (123 bar) áll, ennek köszönhetően a vízkörben áramló közeg 300 Celsius-fok körüli hőmérsékleten sem forr el.


Primer kör


A primer kör az atomreaktort, a keringtetőhurkokat és a szivattyúkat, a gőzfejlesztők hőátadó csöveit és a térfogatkompenzátort magába foglaló rendszercsoport. Legfőbb feladata a nukleáris alapú gőztermelés, a meghatározó nyomás és hőmérsékleti viszonyok fenntartása, valamint annak megakadályozása, hogy a hőhordozó kijusson a környezetbe.



Az atomreaktor egy olyan berendezés, amelyben nagy mennyiségű hasadóanyag felhasználásával szabályozott láncreakciót valósítunk meg. A láncreakcióhoz le kell lassítani a gyors hasadási neutronokat, erre szolgál a moderátor, amely a nyomott vizes reaktor esetében közönséges víz. A maghasadás során felszabaduló energia legnagyobb részét az úgynevezett hasadványmagok viszik el mozgási energia formájában, ezek az üzemanyag többi atomjával ütközve elveszítik energiájukat, ami hő formájában jelentkezik és a hűtőközeg segítségével vezetünk el a reaktorból. A neutronok számának (és ezzel a teljesítmény) szabályozására szolgálnak az abszorbens, szabályozó és biztonságvédelmi célokat szolgáló rudak.



A Paksi Atomerőműben 4 darab VVER-440/213 típusú reaktor működik, ezek a nyomott vizes reaktorok (PWR) csoportjába tartoznak. Ahogy a nevük is mutatja, eredeti, névleges villamos teljesítményük 440 megawatt volt, ez azonban mára – a fejlesztéseknek köszönhetően – 500 megawatt fölé nőtt. Ma az atomerőmű elektromos összteljesítménye 2026,6 megawatt, a reaktorok hőteljesítménye pedig 1485 megawatt.


A reaktor azon térfogatát, amelyben a láncreakció végbemegy, aktív zónának nevezzük. Az aktív zónát a 312 darab üzemanyagkazetta, a 37 darab szabályozó és biztonságvédelmi célokat szolgáló kazetta (abszorbensrúd) és a moderátor szerepét is betöltő hűtővíz alkotja.



Üzemzavar esetén a szabályozó rudak automatikusan beesnek az aktív zónába és 12-13 másodperc alatt leállítják a láncreakciót, vagyis leáll a reaktor.


Szekunder kör


A szekunder kör a gőzfejlesztők tápvízoldali részét, a főgőzrendszert, a turbina nagy és kisnyomású elemeit, a kondenzátort és a tápvízrendszert magába foglaló rendszercsoport. Legfőbb feladata az áramló gőz energiájának átalakítása forgómozgássá, ami biztosítja a turbinák és a generátor meghajtását.



Az atomreaktor által megtermelt 1485 megawatt hőmennyiséget a zárt rendszerben keringő tisztított víz szállítja el a gőzfejlesztőkbe, ahol a primerköri víz hőátadó csöveken keresztül gőzt fejleszt egy újabb zárt vízkörben 46 bar nyomáson és 260 Celsius-fokon. A termelt gőzmennyiség óránként 2940 tonna, amely két egymástól független, nagyméretű berendezést, a turbinákat tartja mozgásban percenként 3000 fordulattal. A forgó mozgás mechanikai kapcsolódásokon keresztül a generátorokban 15750 volt feszültségű áramot termel a mágneses indukció elvén. A villamos energia kapcsolóberendezéseken és transzformátorokon kerül az országos hálózatba 120 és 400 kilovolt feszültségszinten. A fő berendezésekhez technológiai segédrendszerek is tartoznak, amelyek biztonsági feladatokat látnak el, javítják az erőmű hatásfokát és folyamatosan tisztítják a vízköröket.


A munkáját elvégző gőz a Duna hűtőhatását felhasználva ismét vízzé alakul. Ez a vízkör nyitott, a Dunából másodpercenként kiemelt 100 köbméter víz átlagosan 8 Celsius-fokkal felmelegedve tér vissza a folyóba.


Az atomerőműben összesen 8 turbina működik, egy reaktorban megtermelt energia a gőzfejlesztőkön keresztül két turbinát hajt meg.


A már munkát végzett gőz a kondenzátorba kerül, ahol csaknem 11 ezer csőben a Dunából kivett hűtővíz áramlik. A hűtőcsöveken a gőz kb. 25 Celsius-fokos hőmérsékleten lekondenzálódik. Minden kisnyomású turbinaegységhez két kondenzátormodul tartozik, amelyekben 0,035 bar nyomást (vákuumot) tartanak fenn.


A lecsapódott vizet különböző tisztító és előmelegítő berendezéseken keresztül a tápszivattyúk visszajuttatják a gőzfejlesztőbe. Az előmelegítésre az erőmű jobb hatásfoka miatt van szükség – ezt a turbináról vett gőzzel végzik, ekkor a kondenzátorból kilépő 25 Celsius-fok hőmérsékletű víz 9 hőcserélőben végezetül 224-225 Celsius-fokra melegszik fel. A tápvíz ezen a hőmérsékleten lép be a gőzfejlesztőbe, ahol újra átveheti a primer köri víz hőjét.


Az atomerőművek típusairól:


A világon sokféle atomerőmű-típust alkalmaznak az energiatermelésben. A ma leginkább elterjedt energetikai reaktortípusok:


  • Könnyűvizes reaktorok: ezekben mind a moderátor, mind a hűtőközeg könnyűvíz (H2O). Ebbe a típusba tartoznak a nyomott vizes (PWR: Pressurized Water Reactor) és a forralóvizes (BWR: Boiling Water Reactor) reaktorok.
  • Nehézvizes reaktorok (pl. CANDU): a moderátor, és a hűtőközeg is nehézvíz (D2O).
  • Grafitmoderátoros reaktorok: ezen belül a gázhűtésű reaktorok (GCR: Gas Cooled Reactor), és a könnyűvízhűtésű reaktorok (RBMK).
  • Egzotikus reaktorok (gyors tenyésztőreaktorok és egyéb kísérleti berendezések).
  • Újgenerációs reaktorok: a jövő reaktorai.

A biztonságról:


A biztonság a nukleáris energetika kulcsszava, magában foglalja az üzemeltetés és a karbantartás minőségét, a dolgozók képzettségét és elhivatottságát, a berendezések műszaki állapotát és a rendszerek földrengésállóságát is.


Az atomerőműben használt biztonsági rendszerek többsége áramot igényel, így felmerül a kérdés, hogy mi történik a villamosenergia-ellátás kiesésekor. Minden reaktorblokkhoz 3 dízelgenerátort építettek, ezek súlyos üzemzavarok esetén automatikusan indulnak, és biztosítják a fontos fogyasztók áramellátását.


Az energiatermelés mindennapjait átszövik a szakmai biztonsági értékelések, amelyek átfogó képet adnak a részvénytársaságnak a biztonság növelése és fenntartása érdekében végzett tevékenységéről. Az üzemeltetés és a karbantartás biztonsága, a személyzet tevékenysége, a biztonsági rendszerek működése és rendelkezésre állása folyamatos ellenőrzés tárgya. A javításra szoruló területeket a kapott adataink nemzetközi ajánlásokkal és adatokkal való összehasonlítása alapján határozzuk meg.


A nemzetközi felülvizsgálatok célja, hogy a vizsgálatnak alávetett erőművek objektív képet kapjanak tevékenységük minden területéről. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség az ENSZ szakmai szervezeteként végzi tevékenységét. Rendelkezésre bocsátja ajánlásait, támogató programokat szervez, felügyeli a nukleáris üzemanyag kereskedelmét és felhasználását, jogi tevékenységet végez, illetve pénzügyi támogatást nyújt bizonyos programokhoz.


Az Atomerőműveket Üzemeltetők Világszövetsége (WANO) partneri vizsgálati programjainak célja, hogy a tagerőműveknek lehetőségük legyen saját tevékenységüket összehasonlítani a legjobb nemzetközi tapasztalatokkal – mindezt egy külső, nemzetközi atomerőműves partnerszakemberekből álló szakértői csoport által lefolytatott alapos és objektív vizsgálat, illetve egy nyílt információcsere során.


A mérési adatok nem támasztják alá az atomerőművek iránti túlzott félelmet és ellenszenvet. A Paksi Atomerőmű révén a környező lakosságot évente legfeljebb 2 órára jutó természetes sugárdózisnak megfelelő többlet sugárterhelés éri. A többlet annyira alacsony (viszonyítva az év 8760 órája alatt fennálló természetes sugárterheléshez), hogy emiatt semmiféle egészségkárosodás nem léphet fel.



További információ a témában:


Az uránérc bányászatától az atomerőművi felhasználásig
Atomerőművek biztonsága
Ideiglenes tárolástól a végleges elhelyezésig
Maghasadás és nukleáris láncreakció
Nukleáris fogalomtár
Radioaktív hulladékok
Sugáregészségügyi ismeretek
Sugárvédelmi fogalmak