Kärnkraftverket i Tjernobyl

Tjernobyl kärnkraftverk
Utsikt över anläggningen 2013. Från L till R Ny säker inneslutning under uppbyggnad och reaktorer 4 till 1.
Officiellt namn	Kärnkraftverket i Tjernobyl
Land	Ukraina
Plats	nära Pripyat , Kiev oblast
Koordinater
Status	Genomgår avveckling
Bygget började	15 augusti 1972
kommissionens datum	26 september 1977 ( 26-09-1977 )
Avvecklingsdatum	Processen pågår sedan 2015
Operatör(er)	SAUEZM
Kärnkraftverk
Reaktorer	4
Typ av reaktor	RBMK-1000
Termisk kapacitet	12 800 MW
Kraftproduktion
Enheter avvecklade	1 × 800 MW 3 × 1000 MW
Namnskyltens kapacitet	3 515 MW
externa länkar
Hemsida	chnpp .gov .ua /en
Commons	Relaterade medier på Commons

Tjernobylkärnkraftverket ( Chnpp ; ukrainska : чорнобилсьа атомekvens еектростанц , romaniserad : Chornobyl'Ka atomna elektrostantsiya ; ryska: черноыаа аааааZediediediedisediediediedierade . : Ernobyl'Skaya Atomnaya Elektrostantsiya ) är ett kärnkraftverk som genomgår avveckling ChNPP ligger nära den övergivna staden Pripyat i norra Ukraina , 16,5 kilometer (10 mi) nordväst om staden Tjernobyl , 16 kilometer (10 mi) från gränsen mellan Vitryssland och Ukraina och cirka 100 kilometer (62 mi) norr om Kiev . Anläggningen kyldes av en konstruerad damm, matad av Pripyatfloden cirka 5 kilometer (3 mi) nordväst från dess korsning med Dnepr .

ChNPP togs i drift i etapper med de fyra reaktorerna in i kommersiell drift mellan 1978 och 1984. 1986 var reaktor nr 4 platsen för Tjernobyl-katastrofen ; som ett resultat av detta, är kraftverket nu inom ett stort begränsat område som kallas Tjernobyl Exclusion Zone . Både zonen och kraftverket administreras av Ukrainas statliga organ för förvaltning av undantagszoner . De tre andra reaktorerna förblev i drift efter olyckan med en kapacitetsfaktor på mellan 60 och 70 %. Totalt hade enheterna 1 och 3 levererat 98 terawattimmar el vardera, med enhet 2 något efter på 75 TWh. 1991 försattes enhet 2 i permanent avstängning av anläggningens operatör på grund av komplikationer till följd av en turbinbrand. Detta följdes av enhet 1 1996 och enhet 3 2000. Deras nedläggningar berodde till stor del på utländska påtryckningar. Under 2013 meddelade anläggningens operatör att enheterna 1-3 var helt tömda och gick 2015 in i avvecklingsfasen, under vilken utrustning som förorenats under kraftverkets driftperiod kommer att tas bort. Denna process förväntas ta fram till 2065 enligt anläggningens operatör. Trots att alla reaktorer har upphört att generera, har Tjernobyl en stor arbetsstyrka eftersom den pågående avvecklingsprocessen kräver konstant ledning.

Från 24 februari till 31 mars 2022 ockuperade ryska trupper anläggningen som en del av deras invasion av Ukraina .

Konstruktion

Tjernobyl under uppbyggnad c. 1970-talet

Kärnkraftverket i Tjernobyl bestod av fyra RBMK-1000- reaktorer, som var och en kan producera 1 000 megawatt (MW) elkraft (3 200 MW värmekraft), och de fyra tillsammans producerade cirka 10 % av Ukrainas el. Liksom andra platser som inhyste flera RBMK-reaktorer som Kursk, åtföljdes byggandet av anläggningen också av byggandet av en närliggande stad för att hysa arbetare och deras familjer. I fallet med ChNPP var den nya staden Pripyat . Byggandet av stationen avslutades i slutet av 1970-talet och reaktor nr 1 togs i drift 1977. Det var det tredje sovjetiska kärnkraftverket RBMK, efter kärnkraftverket i Leningrad och kärnkraftverket i Kursk , och det första verket på ukrainsk mark .

Färdigställandet av den första reaktorn 1977 följdes av reaktor nr 2 1978, nr 3 1981 och nr 4 1983. Ytterligare två block, numrerade fem och sex, av mer eller mindre samma reaktorkonstruktion, var planeras på en plats ungefär en kilometer från de sammanhängande byggnaderna i de fyra äldre kvarteren. Detta liknar layouten för enheterna 5 och 6 i Kursk och visar likheten i design mellan RBMK-platserna. Reaktor nr 5 var cirka 70 % färdig vid tidpunkten för reaktor 4:s explosion och var planerad att komma online ungefär sju månader senare, den 7 november 1986. I efterdyningarna av katastrofen avbröts konstruktionen av nr 5 och 6, och avbröts så småningom i april 1989, dagar före den tredje årsdagen av 1986 års explosion. Vid ett tillfälle planerades sex andra reaktorer på andra sidan floden, vilket ger det totala antalet till tolv.

Reaktorerna nr 3 och 4 var andra generationens enheter , medan nr 1 och 2 var första generationens enheter , som de som är i drift vid Kursk kraftverk. Andra generationens RBMK-konstruktioner försågs med en säkrare inneslutningsstruktur som är synlig på bilder av anläggningen.

Design

Topografi av kärnkraftverket i Tjernobyl, dokumenterad med fotografi från rymdstationen Mir 1997

Elektriska system

Kraftverket är anslutet till 330 kV och 750 kV elnätet . Blocket har två elektriska generatorer anslutna till 750 kV-nätet med en enda generatortransformator. Generatorerna är kopplade till sin gemensamma transformator med två brytare i serie. Mellan dem är enhetstransformatorerna kopplade för att förse kraftverkets egna system med ström; Varje generator kan därför anslutas till aggregattransformatorn för att driva anläggningen, eller till aggregattransformatorn och generatortransformatorn för att även mata kraft till nätet.

330 kV-ledningen användes normalt inte, utan fungerade som en extern strömförsörjning, kopplad till en stations transformator – alltså till kraftverkets elsystem. Anläggningen drevs av egna generatorer, eller fick i alla fall ström från 750 kV stamnätet genom stamnätets reservmatning i transformator, eller från 330 kV nivåmatningen i nättransformator 2, eller från de andra kraftverksblocken via två reservskenor . Vid total extern strömförlust kan de väsentliga systemen drivas av dieselgeneratorer . Varje enhets transformator är därför ansluten till två 6 kV huvudströmställverk, A och B (t.ex. 7A, 7B, 8A, 8B för generatorerna 7 och 8), som driver de viktigaste väsentliga systemen och ansluten till även en annan transformator på 4 kV, vilket säkerhetskopieras två gånger (4 kV reservskena).

7A-, 7B- och 8B-korten är också anslutna till de tre väsentliga kraftledningarna (för kylvätskepumparna), var och en har också sin egen dieselgenerator. I händelse av ett kylvätskekretsfel med samtidig förlust av extern ström, kan den nödvändiga kraften tillföras av de snurrande turbogeneratorerna i cirka 45 till 50 sekunder, under vilken tid dieselgeneratorerna bör starta. Generatorerna startades automatiskt inom 15 sekunder vid förlust av ström utanför anläggningen.

Turbogeneratorer

Datorgenererad syntesritning av alla 4 enheterna före olyckan sett från NW

Elektrisk energi genererades av ett par 2x500 MW vätekylda turbogeneratorer per enhet. Dessa finns i den 600 meter (1 969 fot) långa maskinhallen, i anslutning till reaktorbyggnaden. Turbinerna – den ärevördiga femcylindriga K-500-65/3000 – levereras av Kharkivs turbinanläggning; de elektriska generatorerna är TBB-500. Turbinen och generatorrotorerna är monterade på samma axel; rotorernas sammanlagda vikt är nästan 200 ton (220 korta ton) och deras hastighet är 3 000 varv per minut .

Turbogeneratorn är 39 m (128 fot) lång och dess totala vikt är 1 200 t (1 300 korta ton) . Kylvätskeflödet för varje turbin är 82 880 t/h. Generatorn producerar 20 kV 50 Hz växelström. Generatorns stator kyls av vatten medan dess rotor kyls av väte . Vätgasen till generatorerna tillverkas på plats genom elektrolys . Utformningen och tillförlitligheten av turbinerna gav dem Ukrainas statliga pris för 1979.

Kharkivs turbinanläggning utvecklade senare en ny version av turbinen, K-500-65/3000-2, i ett försök att minska användningen av värdefull metall. Tjernobylanläggningen var utrustad med båda typerna av turbiner; block 4 hade de nyare. De nyare turbinerna visade sig dock vara mer känsliga för sina driftsparametrar och deras lager hade ofta problem med vibrationer.

Reaktorflotta

Ofullständiga reaktorer nr 5 och 6

Konstruktionen av två delvis färdigställda reaktorer, nr 5 och 6, avbröts omedelbart efter olyckan vid reaktor nr 4 och avbröts så småningom 1989. Reaktorerna nr 1 och 3 fortsatte att fungera efter katastrofen. Reaktor nr 2 stängdes permanent 1991 efter att en brand bröt ut på grund av en felaktig brytare i en turbin. Reaktorerna nr 1 och 3 skulle så småningom stängas på grund av ett avtal 1995 som Ukraina gjorde med EU .

Ukraina gick med på att stänga de återstående enheterna i utbyte mot EU-stöd för att modernisera skyddsrummet över reaktor nr 4 och förbättra landets energisektor, inklusive färdigställandet av två nya kärnreaktorer, Khmelnitski 2 och Rovno 4 . Reaktor nr 1 stängdes 1996 och nr 3 följde 2000.

Datorsystem

SKALA (ryska: СКАЛА, система контроля аппарата Ленинградской Атомной; systema kontrolya apparata Leningradskoj Atomnoj , "Kontrollsystemet för enheterna i Leningrads kärnkraftverk för Chern") var kärnkraftsdatorn i RBM reober-processen i Chern. klara kraftverket före oktober 1995. Med anor från 1960-talet använde den magnetiskt kärnminne , datalagring för magnetband och hålband för att ladda programvara .

SKALA övervakade och registrerade reaktorförhållanden och styrkortsingångar. Den var kopplad för att acceptera 7200 analoga signaler och 6500 digitala signaler. Systemet övervakade kontinuerligt anläggningen och visade denna information för operatörerna. Dessutom bearbetade ett program som heter PRIZMA (ryska: ПРИЗМА, программа измерения мощности аппарата; programma izmereniya moshchnosti apparata , "Enhetseffektmätningsprogram") anläggningsförhållanden och gav rekommendationer för anläggningsoperatörer. Detta program tog 5 till 10 minuter att köra och kunde inte direkt styra reaktorn.

Kända olyckor och tillbud

Tjernobyl #4-reaktorn förstördes katastrofalt den 26 april 1986. Detta foto togs av ruinerna av Chernobyl Nuclear Power Plant Reactor #4 under byggandet av Sarkofagen på sensommaren 1986.

1982 reaktor #1 partiell härdsmälta

Den 9 september 1982 inträffade en partiell härdsmälta i reaktor nr 1 på grund av att en felaktig kylventil förblev stängd efter underhåll. När reaktorn väl kom igång överhettades uranet i tanken och sprack. Skadornas omfattning var förhållandevis ringa och ingen omkom under olyckan. På grund av operatörernas försumlighet uppmärksammades dock olyckan inte förrän flera timmar senare, vilket resulterade i betydande utsläpp av strålning i form av fragment av uranoxid och flera andra radioaktiva isotoper som flydde med ånga från reaktorn via ventilationsstacken. Olyckan offentliggjordes inte förrän flera år senare, trots att sanering pågick i och runt kraftstationen och Pripyat. Reaktorn reparerades och togs i drift igen efter åtta månader.

1984 reaktor #3 och #4 incident

Enligt KGB-dokument, som hävdes i Ukraina den 26 april 2021, inträffade allvarliga incidenter i den tredje och fjärde reaktorn 1984. Enligt samma dokument visste centralregeringen i Moskva redan 1983 att kraftverket var "ett av de mest farliga kärnkraftverk i Sovjetunionen".

Katastrof i reaktor #4 1986 (katastrof i Tjernobyl)

Huvudartikel: Tjernobyl-katastrofen

Den 26 april 1986 inträffade Tjernobyl-katastrofen vid reaktor nr 4, orsakad av en katastrofal effektökning som resulterade i härdexplosioner och utomhusbränder. Detta gjorde att stora mängder radioaktivt material och luftburna isotoper spreds i atmosfären och omgivande land. Katastrofen anses vara den värsta olyckan i kärnkraftens historia. Som ett resultat förstördes reaktor nr 4 helt, och därför innesluten i en betong- och blysarkofag , följt på senare tid av ett stort skyddsrum av stål för att förhindra ytterligare utsläpp av radioaktivitet. Stora delar av Europa drabbades av olyckan. Det radioaktiva molnet spred sig så långt bort som till Norge.

1991 reaktor #2 turbinbrand

Reaktor nr 2 stängdes permanent av strax efter oktober 1991 då en brand bröt ut på grund av en felaktig brytare i en turbin.

Den 11 oktober 1991 utbröt en brand i turbinhallen i reaktor nr 2. Branden började i reaktor nr 2:s fjärde turbin, medan turbinen stod på tomgång för reparation. En felaktig strömbrytare orsakade en strömstöt till generatorn, vilket antände isoleringsmaterial på vissa elektriska ledningar. Detta ledde sedan till att väte, som användes som kylmedel i synkrongeneratorn, läckte in i turbinhallen "vilket tydligen skapade förutsättningar för att brand startade i taket och för att en av takstolarna som stöder taket skulle kollapsa." Den intilliggande reaktorhallen och reaktorn var opåverkade, men på grund av det politiska klimatet beslutades att stänga av denna reaktor permanent efter denna incident.

2017 cyberattack

cyberattacken 2017 påverkade strålningsövervakningssystemet och tog ner kraftverkets officiella webbplats, som innehåller information om incidenten och området.

2022 rysk invasion av Ukraina

Huvudartikel: Slaget vid Tjernobyl

Tjernobyl-exklusionszonen var platsen för strider mellan ryska och ukrainska styrkor under slaget vid Tjernobyl som en del av den ryska invasionen av Ukraina . Den 24 februari 2022 erövrade ryska styrkor anläggningen. Den resulterande aktiviteten ledde enligt uppgift till en 20-faldig ökning av strålningsnivåerna i området på grund av störningar av förorenad jord. Ökningen av strålningsnivåer publicerades på en onlinekarta som underhålls av en ukrainsk NGO, men motsvarande sensorer vid själva anläggningen visade ingen ökning.

Den 9 mars 2022 inträffade ett strömavbrott vid själva anläggningen. Inga strålningsläckor rapporterades den 9 mars 2022. Ukrainska myndigheter rapporterade dock att det fanns en risk för strålläcka på grund av att använt bränslekylvätska inte kunde cirkulera ordentligt.

Den 31 mars 2022 lämnade ryska styrkor formellt tillbaka kontrollen över anläggningen till sina anställda, och de flesta ockupationsstyrkor drog sig tillbaka. Personal från det ukrainska nationalgardet flyttades till Vitryssland som krigsfångar . Den 2 april 2022 rapporterade ukrainska medier att Ukrainas flagga hissades vid anläggningen.

Tjernobyloperatören Energoatom hävdade att ryska trupper hade grävt skyttegravar i den mest förorenade delen av Tjernobyls utestängningszon och fått "betydande doser" av strålning. BBC News rapporterade obekräftade rapporter om att några behandlades i Vitryssland .

Avveckling

Efter explosionen vid reaktor nr 4 och konstruktionen av Shelter Object, återlanserades de återstående tre reaktorerna och fortsatte att fungera fram till den postsovjetiska perioden. Chernobyl New Safe Confinement är utrustad med 2 huvudkranar, som kommer att användas för att ta bort instabila delar av den ursprungliga sarkofagen. Majoriteten av de externa gammastrålningsemissionerna på platsen kommer från isotopen cesium-137, som har en halveringstid på 30,17 år. Från och med 2016 har strålningsexponeringen från den radionukliden minskat med hälften sedan olyckan 1986.

I oktober 1991 fattade eld i reaktor nr 2 och stängdes därefter av. Ukrainas självständighet från Sovjetunionen 1991 skapade ytterligare diskussion om Tjernobyl-ämnet, eftersom Verkhovna Rada , Ukrainas nya parlament, till stor del bestod av unga reformatorer. Diskussioner om kärnkraftens framtid i Ukraina förde slutligen regeringen mot ett beslut att avveckla reaktor nr 2.

I november 1996 stängdes reaktor nr 1 efter påtryckningar från utländska regeringar. Borttagning av oförorenad utrustning har påbörjats vid reaktor nr 1 och detta arbete kan vara klart 2020–2022. I december 2000 stängdes reaktor nr 3 efter att ha varit i drift en kort stund sedan mars 1999 efter 5 månaders reparationer, och anläggningen som helhet upphörde att producera el. I april 2015 gick enheterna 1 till 3 in i avvecklingsfasen.

Under 2013 stängdes pumpen som lyfte flodvattnet in i kylreservoaren i anslutning till anläggningen, varvid kylsänkan förväntas sakta avdunsta.

Reaktor nr 4

Ny säker instängning 2016

Ursprungligen tillkännagavs i juni 2003, byggdes en ny stålinneslutningsstruktur med namnet New Safe Confinement för att ersätta den åldrande och hastigt byggda sarkofagen som skyddade reaktor nr 4. Även om projektets utveckling hade försenats flera gånger, började bygget officiellt i september 2010. New Safe Confinement finansierades av en internationell fond som förvaltades av Europeiska banken för återuppbyggnad och utveckling och designades och byggdes av det franskledda konsortiet Novarka .

I februari 2013 kollapsade en 600 kvadratmeter stor del av taket och väggen intill den täckta delen av turbinhallen in i turbinhallens begravda område. Kollapsen påverkade inte någon annan del av objektskyddet eller New Safe Confinement . Inga avvikelser i strålningsnivåer till följd av händelsen upptäcktes. Det kollapsade taket byggdes efter Tjernobyl-katastrofen och reparerades senare.

Novarka byggde en stor bågformad struktur av stål 270 meter bred, 100 meter hög och 150 meter lång för att täcka den gamla sönderfallande betongkupolen som användes vid den tiden. Strukturen byggdes i två segment som sammanfogades i augusti 2015. I november 2016 placerades den färdiga bågen över den befintliga sarkofagen. Detta stålhöljeprojekt förväntades kosta 1,4 miljarder dollar och slutfördes 2017. Höljet uppfyller också definitionen av en kärnvapengravningsanordning .

En separat affär har gjorts med det amerikanska företaget Holtec International om att bygga en lagringsanläggning inom undantagszonen för kärnavfall från Tjernobyl. Denna anläggning, kallad Interim Storage Facility 2, kommer att ha lagring för de 21 297 använt bränsleaggregat som för närvarande finns vid kraftverket, som kommer att laddas i cirka 231 avfallsbehållare och lagras i ISF-2 i 100 år. 2020 stod lagret färdigt och den 18 november 2020 lastades den första kapseln med kärnavfall i lagerområdet.

Se även

• Lista över Tjernobyl-relaterade artiklar
• Lista över kärnreaktorer

externa länkar

• Officiell hemsida