Obudowa bezpieczeństwa stosowana w reaktorach skonstruowana jest tak, by nie groziło jej rozerwanie wskutek nadmiernego wzrostu ciśnienia gazów we wnętrzu obudowy. Wobec tego, że przy topieniu rdzenia w wysokich temperaturach cyrkon stanowiący koszulki prętów paliwowych reaguje z parą wodną powodując uwolnienie wodoru, we wnętrzu obudowy np. reaktorów EPR rozmieszcza się układy katalitycznej rekombinacji wodoru o dużej wydajności, chroniące przed nadmiernym wzrostem stężenia wodoru i ewentualnym jego wybuchem.

W razie długotrwałego braku odbioru ciepła generacja mocy powyłączeniowej powoduje nagrzewanie stopionego rdzenia, a co za tym idzie również nagrzewanie gazów we wnętrzu obudowy bezpieczeństwa i wzrost ich ciśnienia. Mogłoby to spowodować wzrost ciśnienia powyżej wartości dopuszczalnej w obudowie, ale w reaktorach przewidziano układ kontrolowanego upuszczania nadmiaru gazów do atmosfery, zaopatrzony w zespół filtrów, które usuwają z odpływających gazów produkty rozszczepienia takie jak jod i cez, chroniąc w ten sposób otoczenie przed zagrożeniem radioaktywnym. Te i inne środki techniczne chronią obudowę przed zniszczeniem wskutek nadmiernego ciśnienia gazów wewnątrz obudowy.

Pozostaje jednak jeszcze bardzo trudny problem uchronienia przed zniszczeniem fundamentu obudowy bezpieczeństwa w przypadku, gdyby stopiony rdzeń wypłynął ze zbiornika i rozlał się na dnie obudowy. Chociaż oddziaływanie stopionego materiału rdzenia z betonem badano wielokrotnie w małej i średniej skali, trudno było o pełną informację, bo temperatura stopionego rdzenia wynosi powyżej 2000 oC, a modelowanie zjawisk w tak wysokich temperaturach jest bardzo trudne. W reaktorach obecnie już zbudowanych przetopienie dna obudowy traktuje się jako jedną z podstawowych dróg przenikania stopionego rdzenia na zewnątrz, do otoczenia. Na szczęście jest to proces powolny, przepalenie dna obudowy następuje dopiero po kilku dniach od chwili awarii. Ponadto nawet po przetopieniu dna obudowy materiał radioaktywny nie ma bezpośredniego dostępu do atmosfery, bo dno znajduje się kilka metrów pod ziemią, tak że produkty rozszczepienia wypływają wprawdzie z obudowy ale są skutecznie zatrzymywane przez warstwę fundamentową wokoło obudowy bezpieczeństwa. Zmniejsza to znacznie narażenie okolicy reaktora.

Tym niemniej, w dotychczas budowanych EJ niebezpieczeństwo przetopienia fundamentu obudowy bezpieczeństwa istniało. Osławiony film „Syndrom chiński” wyświetlany w czasie awarii TMI opierał się właśnie na założeniu, że po awarii rdzeń reaktora przetopi fundament obudowy i wypłynie w dół, drążąc Ziemię coraz głębiej, aż przebije się na wskroś na jej drugą stronę. Skojarzenie efektowne, choć zupełnie nieprawdziwe, przyczyniło się znacznie do paniki ludności po awarii w TMI i zahamowania rozwoju reaktorów w USA po tej awarii.

Źródło: Podręcznik: “Długoletni Program Szkoleniowy w Zakresie Bezpieczeństwa Jądrowego i Ochrony Radiologicznej”, Instytut Energii Atomowej POLATOM

Artykuł z serii przygotowanej przez Fundację po trzęsieniu ziemi w Japonii w marcu 2011 roku – wszystkie artykuły i odnośniki.