नाभिकीय गलाव: Difference between revisions
From Vigyanwiki
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 36: | Line 36: | ||
| बाइपास क्षेत्र की आंतरिक सतहों पर पहले से पिघली हुई सामग्री की परत चढ़ाना | | बाइपास क्षेत्र की आंतरिक सतहों पर पहले से पिघली हुई सामग्री की परत चढ़ाना | ||
| ऊपरी ग्रिड को हानि | | ऊपरी ग्रिड को हानि | ||
}}}}]]हल्के पानी के परमाणु रिएक्टर के कोर को क्षतिग्रस्त होने से | }}}}]]हल्के पानी के परमाणु रिएक्टर के कोर को क्षतिग्रस्त होने से पूर्व, दो अग्रदूत घटनाएं पूर्व ही हो चुकी होंगी: | ||
* सीमित दोष (या जटिल आपातकालीन स्थितियों का सेट) जो कोर के अंदर ऊष्मा हटाने की विफलता (ठंडा करने की हानि) की ओर जाता है। निम्न जल स्तर कोर को उजागर करता है, जिससे यह गर्म हो जाता है। | * सीमित दोष (या जटिल आपातकालीन स्थितियों का सेट) जो कोर के अंदर ऊष्मा हटाने की विफलता (ठंडा करने की हानि) की ओर जाता है। निम्न जल स्तर कोर को उजागर करता है, जिससे यह गर्म हो जाता है। | ||
* इमरजेंसी कोर शीतलन प्रणाली (ECCS) की विफलता। ईसीसीएस कोर को तेजी से ठंडा करने और अधिकतम दोष (डिजाइन के आधार पर दुर्घटना) की स्थिति में सुरक्षित बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसकी कल्पना परमाणु नियामक और संयंत्र इंजीनियर कर सकते हैं। प्रत्येक रिएक्टर के लिए निर्मित ईसीसीएस की कम से कम दो प्रतियां हैं। ईसीसीएस का प्रत्येक प्रभाग (प्रतिलिपि) डिजाइन के आधार पर दुर्घटना का उत्तर देने में सक्षम है। नवीनतम रिएक्टरों में ईसीसीएस के चार प्रभाग हैं। यह अतिरेक, या दोहराव का सिद्धांत है। जब तक कम से कम एक ईसीसीएस डिवीजन कार्य करता है, तब तक कोई मुख्य क्षति नहीं हो सकती। ईसीसीएस के कई डिवीजनों में से प्रत्येक में घटकों की कई आंतरिक ट्रेनें हैं। इस प्रकार ईसीसीएस डिवीजनों में आंतरिक अतिरेक है - और उनके अंदर घटकों की विफलताओं का सामना कर सकते हैं। | * इमरजेंसी कोर शीतलन प्रणाली (ECCS) की विफलता। ईसीसीएस कोर को तेजी से ठंडा करने और अधिकतम दोष (डिजाइन के आधार पर दुर्घटना) की स्थिति में सुरक्षित बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसकी कल्पना परमाणु नियामक और संयंत्र इंजीनियर कर सकते हैं। प्रत्येक रिएक्टर के लिए निर्मित ईसीसीएस की कम से कम दो प्रतियां हैं। ईसीसीएस का प्रत्येक प्रभाग (प्रतिलिपि) डिजाइन के आधार पर दुर्घटना का उत्तर देने में सक्षम है। नवीनतम रिएक्टरों में ईसीसीएस के चार प्रभाग हैं। यह अतिरेक, या दोहराव का सिद्धांत है। जब तक कम से कम एक ईसीसीएस डिवीजन कार्य करता है, तब तक कोई मुख्य क्षति नहीं हो सकती। ईसीसीएस के कई डिवीजनों में से प्रत्येक में घटकों की कई आंतरिक ट्रेनें हैं। इस प्रकार ईसीसीएस डिवीजनों में आंतरिक अतिरेक है - और उनके अंदर घटकों की विफलताओं का सामना कर सकते हैं। | ||
| Line 89: | Line 89: | ||
कोरियम द्वारा प्राथमिक दबाव सीमा का उल्लंघन कैसे किया जा सकता है, इसकी कई संभावनाएं हैं। | कोरियम द्वारा प्राथमिक दबाव सीमा का उल्लंघन कैसे किया जा सकता है, इसकी कई संभावनाएं हैं। | ||
* भाप का विस्फोट | * भाप का विस्फोट | ||
जैसा कि पूर्व में वर्णित किया गया है, एफसीआई आरपीवी विफल होने के लिए अधिक दबाव वाली घटना का नेतृत्व कर सकता है, और इस प्रकार, प्राथमिक दबाव सीमा विफल हो जाती है। हास्किन एट अल की रिपोर्ट है कि भाप विस्फोट की स्थिति में, अल्फा मोड में ऊपरी प्लेनम की अस्वीकृति की तुलना में निचले प्लेनम की विफलता कहीं अधिक होने की संभावना है। निचले प्लेनम के विफल होने की स्थिति में, विभिन्न तापमानों पर डेब्रिस को कोर के नीचे गुहा में प्रक्षेपित किए जाने की आशा की जा सकती है। रोकथाम अत्यधिक दबाव के अधीन हो सकता है, चूँकि इससे रोकथाम के विफल होने की संभावना नहीं है। अल्फा-मोड की विफलता से | जैसा कि पूर्व में वर्णित किया गया है, एफसीआई आरपीवी विफल होने के लिए अधिक दबाव वाली घटना का नेतृत्व कर सकता है, और इस प्रकार, प्राथमिक दबाव सीमा विफल हो जाती है। हास्किन एट अल की रिपोर्ट है कि भाप विस्फोट की स्थिति में, अल्फा मोड में ऊपरी प्लेनम की अस्वीकृति की तुलना में निचले प्लेनम की विफलता कहीं अधिक होने की संभावना है। निचले प्लेनम के विफल होने की स्थिति में, विभिन्न तापमानों पर डेब्रिस को कोर के नीचे गुहा में प्रक्षेपित किए जाने की आशा की जा सकती है। रोकथाम अत्यधिक दबाव के अधीन हो सकता है, चूँकि इससे रोकथाम के विफल होने की संभावना नहीं है। अल्फा-मोड की विफलता से पूर्व चर्चा किए गए परिणाम सामने आएंगे। | ||
* प्रेशराइज्ड मेल्ट इजेक्शन (पीएमई) | * प्रेशराइज्ड मेल्ट इजेक्शन (पीएमई) | ||
यह बहुत संभव है, विशेष रूप से दाबित जल रिएक्टरों में, कि निचले प्लेनम में कोरियम स्थानांतरण के बाद प्राथमिक पाश दाबित रहेगा। जैसे, आरपीवी पर दबाव तनाव भार तनाव के अतिरिक्त उपस्तिथ होगा जो पिघला हुआ कोरियम आरपीवी के निचले प्लेनम पर रखता है; जब आरपीवी की धातु पिघले हुए कोरियम की गर्मी के कारण पर्याप्त रूप से कमजोर हो जाती है, तो यह संभावना है कि तरल कोरियम को दबाव वाली धारा में आरपीवी के नीचे से दबाव के तहत डिस्चार्ज किया जाएगा, साथ में प्रवेशित गैसों के साथ कोरियम इजेक्शन के इस उपाय से डायरेक्ट कंटेनमेंट हीटिंग (DCH) हो सकता है। | यह बहुत संभव है, विशेष रूप से दाबित जल रिएक्टरों में, कि निचले प्लेनम में कोरियम स्थानांतरण के बाद प्राथमिक पाश दाबित रहेगा। जैसे, आरपीवी पर दबाव तनाव भार तनाव के अतिरिक्त उपस्तिथ होगा जो पिघला हुआ कोरियम आरपीवी के निचले प्लेनम पर रखता है; जब आरपीवी की धातु पिघले हुए कोरियम की गर्मी के कारण पर्याप्त रूप से कमजोर हो जाती है, तो यह संभावना है कि तरल कोरियम को दबाव वाली धारा में आरपीवी के नीचे से दबाव के तहत डिस्चार्ज किया जाएगा, साथ में प्रवेशित गैसों के साथ कोरियम इजेक्शन के इस उपाय से डायरेक्ट कंटेनमेंट हीटिंग (DCH) हो सकता है। | ||
| Line 280: | Line 280: | ||
चाइना सिंड्रोम (लॉस-ऑफ-कूलेंट दुर्घटना) एक परमाणु रिएक्टर संचालन दुर्घटना है, जो रिएक्टर के मुख्य घटकों के गंभीर मेल्टडाउन की विशेषता है, जो तब कंटेनमेंट वेसल और हाउसिंग बिल्डिंग के माध्यम से जलते हैं, फिर (लाक्षणिक रूप से) क्रस्ट के माध्यम से (लाक्षणिक रूप से) भूविज्ञान) और [[मेंटल (भूविज्ञान)]] पृथ्वी के विपरीत छोर तक पहुँचने तक, चीन में माना जाता है।<ref name="merriam-webster.com">{{cite dictionary|title=China Syndrome|url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/china+syndrome|dictionary=Merriam-Webster|access-date=11 December 2012}}</ref><ref name=Raddatz2011>{{Cite episode| series = ABC World News| credits = Presenter: Martha Raddatz| network = ABC| airdate = 15 March 2011}}</ref> वाक्यांश रूपक है; कोई रास्ता नहीं है कि कोई कोर पृथ्वी की पपड़ी की कई-किलोमीटर मोटाई में प्रवेश कर सके, और यहां तक कि अगर यह पृथ्वी के केंद्र में पिघल गया, तो यह गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के खिलाफ वापस ऊपर की ओर नहीं जाएगा। इसके अलावा, सामग्री के पीछे कोई भी सुरंग अत्यधिक लिथोस्टैटिक दबाव से बंद हो जाएगी। इसके अलावा, महाद्वीपीय यूएस के [[प्रतिलोभ]] वास्तव में [[हिंद महासागर]] में स्थित हैं, चीन नहीं।<!-- https://www.geodatos.net/en/antipodes/china --> | चाइना सिंड्रोम (लॉस-ऑफ-कूलेंट दुर्घटना) एक परमाणु रिएक्टर संचालन दुर्घटना है, जो रिएक्टर के मुख्य घटकों के गंभीर मेल्टडाउन की विशेषता है, जो तब कंटेनमेंट वेसल और हाउसिंग बिल्डिंग के माध्यम से जलते हैं, फिर (लाक्षणिक रूप से) क्रस्ट के माध्यम से (लाक्षणिक रूप से) भूविज्ञान) और [[मेंटल (भूविज्ञान)]] पृथ्वी के विपरीत छोर तक पहुँचने तक, चीन में माना जाता है।<ref name="merriam-webster.com">{{cite dictionary|title=China Syndrome|url=http://www.merriam-webster.com/dictionary/china+syndrome|dictionary=Merriam-Webster|access-date=11 December 2012}}</ref><ref name=Raddatz2011>{{Cite episode| series = ABC World News| credits = Presenter: Martha Raddatz| network = ABC| airdate = 15 March 2011}}</ref> वाक्यांश रूपक है; कोई रास्ता नहीं है कि कोई कोर पृथ्वी की पपड़ी की कई-किलोमीटर मोटाई में प्रवेश कर सके, और यहां तक कि अगर यह पृथ्वी के केंद्र में पिघल गया, तो यह गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव के खिलाफ वापस ऊपर की ओर नहीं जाएगा। इसके अलावा, सामग्री के पीछे कोई भी सुरंग अत्यधिक लिथोस्टैटिक दबाव से बंद हो जाएगी। इसके अलावा, महाद्वीपीय यूएस के [[प्रतिलोभ]] वास्तव में [[हिंद महासागर]] में स्थित हैं, चीन नहीं।<!-- https://www.geodatos.net/en/antipodes/china --> | ||
वास्तव में, शीतलक परिदृश्य के पूर्ण हानि के तहत, कंक्रीट के तहखाने का तेजी से क्षरण चरण लगभग एक घंटे तक रहता है और लगभग एक मीटर की गहराई में आगे बढ़ता है, फिर कई सेंटीमीटर प्रति घंटे तक धीमा हो जाता है, और पूरी तरह से बंद हो जाता है जब कोरियम (परमाणु रिएक्टर) पिघला हुआ कंक्रीट के अपघटन तापमान (लगभग 1,100 डिग्री सेल्सियस) के नीचे ठंडा होता है। पूर्ण मेल्ट-थ्रू कई दिनों में हो सकता है, यहां तक कि कई मीटर कंक्रीट के माध्यम से भी; कोरियम अंतर्निहित मिट्टी में कई मीटर तक प्रवेश करता है, चारों ओर फैलता है, ठंडा होता है और जम जाता है।<ref name="google1"> | वास्तव में, शीतलक परिदृश्य के पूर्ण हानि के तहत, कंक्रीट के तहखाने का तेजी से क्षरण चरण लगभग एक घंटे तक रहता है और लगभग एक मीटर की गहराई में आगे बढ़ता है, फिर कई सेंटीमीटर प्रति घंटे तक धीमा हो जाता है, और पूरी तरह से बंद हो जाता है जब कोरियम (परमाणु रिएक्टर) पिघला हुआ कंक्रीट के अपघटन तापमान (लगभग 1,100 डिग्री सेल्सियस) के नीचे ठंडा होता है। पूर्ण मेल्ट-थ्रू कई दिनों में हो सकता है, यहां तक कि कई मीटर कंक्रीट के माध्यम से भी; कोरियम अंतर्निहित मिट्टी में कई मीटर तक प्रवेश करता है, चारों ओर फैलता है, ठंडा होता है और जम जाता है।<ref name="google1"> | ||
{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=wivyuNAvtTEC&pg=PA194|page=194 |title=Elements of nuclear safety|author=Jacques Libmann|publisher=L'Editeur : EDP Sciences|year=1996 |isbn=2-86883-286-5}}</ref> यह भी संभव है कि पृथ्वी के कोर (मुख्य रूप से यूरेनियम-238, थोरियम-232 और पोटेशियम-40) में | {{cite book|url=https://books.google.com/books?id=wivyuNAvtTEC&pg=PA194|page=194 |title=Elements of nuclear safety|author=Jacques Libmann|publisher=L'Editeur : EDP Sciences|year=1996 |isbn=2-86883-286-5}}</ref> यह भी संभव है कि पृथ्वी के कोर (मुख्य रूप से यूरेनियम-238, थोरियम-232 और पोटेशियम-40) में पूर्व से ही रेडियोधर्मी सामग्री की हानिरहित सघन प्राकृतिक सांद्रता है, जिसका अर्ध-जीवन 4.47 बिलियन वर्ष, 14.05 बिलियन वर्ष और 1.25 बिलियन वर्ष है। वर्ष क्रमशः।)<ref>{{cite web|url=http://www.scientificamerican.com/article/why-is-the-earths-core-so/ |title=(6 October 1997): ''Why is the earth's core so hot? And how do scientists measure its temperature?'' |publisher=Scientific American |date=1997-10-06 |access-date=2019-09-09}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.popularmechanics.com/science/environment/a7749/how-do-we-know-whats-in-the-earths-core-pm-explains-9750875/ |title=(15 June 2012): ''How Do We Know What's in the Earth's Core? PM Explains'' |publisher=Popular Mechanics |date=2012-06-15 |access-date=2019-09-09}}</ref> चूँकि, 1979 की फिल्म [[चीन सिंड्रोम]] के उद्धरण से आया, जिसमें कहा गया था, यह पौधे के नीचे से होते हुए-सैद्धांतिक रूप से चीन तक पिघल जाता है, लेकिन निश्चित रूप से, जैसे ही यह भूजल से टकराता है, यह विस्फोट कर देता है। वायुमंडल में जाता है और रेडियोधर्मिता के बादल भेजता है। मारे गए लोगों की संख्या इस बात पर निर्भर करेगी कि हवा किस तरफ बह रही थी, पेन्सिलवेनिया के आकार के क्षेत्र को स्थायी रूप से निर्जन बना दिया है। इसके वास्तविक खतरे का परीक्षण फिल्म की रिलीज के ठीक 12 दिन बाद किया गया था जब पेन्सिलवेनिया के थ्री माइल आइलैंड प्लांट 2 ([[टीएमआई-2]]) में मंदी ने पिघला हुआ कोर बनाया जो कोरियम (परमाणु रिएक्टर) से पूर्व 15 [[मिलीमीटर]] चीन के रिएक्टर दबाव पोत के नीचे ओर चला गया।<ref>http://npcil.nic.in/pdf/Safety_of_Nuclear_Power_Reactors.pdf {{Bare URL PDF|date=March 2022}}</ref> इस प्रकार, TMI-2 रिएक्टर ईंधन और विखंडन उत्पादों ने ईंधन की छड़ों को तोड़ दिया, लेकिन पिघले हुए कोर ने रिएक्टर पोत की रोकथाम को नहीं तोड़ा।<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=5X2Hxad9BoQC&pg=PT37|page=37|author=Gianni Petrangeli|title=Nuclear safety|publisher=Butterworth-Heinemann |year=2006 |isbn=0-7506-6723-0}}</ref> मेल्टडाउन के घंटों बाद, हाइड्रोजन बिल्ड-अप के बारे में चिंता ने ऑपरेटरों को गैसीय विखंडन उत्पादों सहित कुछ रेडियोधर्मी गैसों को वातावरण में छोड़ने के लिए प्रेरित किया है। विखंडन उत्पादों की रिहाई सामान्य पृष्ठभूमि विकिरण से कम थी, इस प्रकार कोई रेडियोधर्मी संबंधित चोट या बीमारी नहीं थी। रेडियोधर्मिता और इससे संबंधित चोटों और बीमारियों को आसपास के क्षेत्र में 30 साल की अवधि में ट्रैक किया गया, जिसमें कोई महत्वपूर्ण निष्कर्ष नहीं निकला गया था। चूँकि कई गलत संचारों के कारण सार्वजनिक भ्रम था, कोई निकासी नहीं हुई थी। | ||
चेरनोबिल आपदा के दौरान इसी तरह की चिंता उत्पन्न हुई: रिएक्टर के नष्ट हो जाने के बाद, पिघलने वाले कोर से तरल कोरियम (परमाणु रिएक्टर) द्रव्यमान ने रिएक्टर पोत के कंक्रीट के फर्श को तोड़ना प्रारम्भ कर दिया, जो बब्बलर पूल (बड़ा जल जलाशय) के ऊपर स्थित था। आपातकालीन पंपों के लिए, स्टीम पाइप के फटने को सुरक्षित रूप से रोकने के लिए भी डिज़ाइन किया गया हैI आरबीएमके-प्रकार के रिएक्टर में कोर मेल्टडाउन के लिए कोई अनुमति या योजना नहीं थी, और बब्बलर पूल के साथ कोर मास की आसन्न बातचीत से काफी भाप विस्फोट हुआ होगा, जिससे रेडियोधर्मी प्लम का प्रसार और परिमाण बढ़ जाएगा। इसलिए कोरियम के पहुंचने से | चेरनोबिल आपदा के दौरान इसी तरह की चिंता उत्पन्न हुई: रिएक्टर के नष्ट हो जाने के बाद, पिघलने वाले कोर से तरल कोरियम (परमाणु रिएक्टर) द्रव्यमान ने रिएक्टर पोत के कंक्रीट के फर्श को तोड़ना प्रारम्भ कर दिया, जो बब्बलर पूल (बड़ा जल जलाशय) के ऊपर स्थित था। आपातकालीन पंपों के लिए, स्टीम पाइप के फटने को सुरक्षित रूप से रोकने के लिए भी डिज़ाइन किया गया हैI आरबीएमके-प्रकार के रिएक्टर में कोर मेल्टडाउन के लिए कोई अनुमति या योजना नहीं थी, और बब्बलर पूल के साथ कोर मास की आसन्न बातचीत से काफी भाप विस्फोट हुआ होगा, जिससे रेडियोधर्मी प्लम का प्रसार और परिमाण बढ़ जाएगा। इसलिए कोरियम के पहुंचने से पूर्व बब्बलर पूल को खाली करना आवश्यक था। चूँकि, प्रारंभिक विस्फोट ने नियंत्रण सर्किटरी को तोड़ दिया था जिससे पूल को खाली किया जा सके। चेरनोबिल आपदा बबलर_पूल इस पूल को खाली करने के लिए आवश्यक हैं, और बाद में बब्बलर पूल के तहखाने के पाइपों में कोरियम द्रव्यमान की छवियों ने उनके कार्यों की समझदारी को मजबूत किया हैं।<ref>Andrew Leatherbarrow ''Chernobyl 01:23:40''</ref> (अपने मिशन के अत्यधिक जोखिम के बावजूद, सभी तीन कार्यकर्ता इस घटना से लंबे समय तक जीवित रहे: 2005 में हृदय गति रुकने से एक की मृत्यु हो गई, और अन्य दो 2015 तक जीवित रहे।<ref>{{cite web |url=http://www.souzchernobyl.org/?id=2440 |title=Воспоминания старшего инженера-механика реакторного цеха №2 Алексея Ананенка |trans-title=Memoirs of the senior engineer-mechanic of reactor shop №2 Alexey Ananenko |website=Exposing the Chornobyl Myths |language=ru |access-date=8 November 2018 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181108224413/http://www.souzchernobyl.org/?id=2440 |archive-date=8 November 2018 |url-status=live }}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.postchernobyl.kiev.ua/pamyati-tovarishha/ |title=Человек широкой души: Вот уже девятнадцатая годовщина Чернобыльской катастрофы заставляет нас вернуться в своих воспоминаниях к апрельским дням 1986 года |trans-title=A man of broad souls: The nineteenth anniversary of the Chernobyl catastrophe forces us to return to our memories of the April days of 1986 |website=Post Chernobyl |language=ru |date=16 April 2005 |access-date=3 May 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160426031626/http://www.postchernobyl.kiev.ua/pamyati-tovarishha/ |archive-date=26 April 2016 |url-status=dead}}</ref>) | ||
=== इतिहास === | === इतिहास === | ||
Revision as of 14:42, 10 February 2023
File:LWR Meltdown.gif
शीतलक दुर्घटना की हानि के बाद हल्का पानी रिएक्टर में कोर के पिघलने का सिम्युलेटेड एनीमेशन है। अत्यधिक उच्च तापमान तक पहुँचने के बाद, परमाणु ईंधन और साथ में क्लैडिंग (परमाणु ईंधन) द्रवीभूत हो जाता है और रिएक्टर दबाव पोत के तल में बह जाता है।
File:Fukushima I by Digital Globe.jpg
फुकुशिमा परमाणु दुर्घटनाओं में से तीन रिएक्टर अत्यधिक गरम हो गए क्योंकि सूनामी के बाद पावर स्टेशन में बाढ़ आने के बाद शीतलन प्रणाली विफल हो गई, जिससे कोर मेल्टडाउन हो गया। यह हाइड्रोजन गैस के विस्फोटों और दूषित भाप के निकलने से जटिल हो गया था जिसने बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी सामग्री को हवा में छोड़ा।[1]
थ्री माइल आइलैंड न्यूक्लियर जनरेटिंग स्टेशन में बैबॉक और विलकॉक्स द्वारा निर्मित दो दबाव पानी रिएक्टर सम्मलित थे, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के रोकथाम इमारत और कनेक्टेड शीतलन टॉवर के अंदर था। यूनिट 2, जिसे आंशिक कोर पिघल का सामना करना पड़ा, पृष्ठभूमि में है।
परमाणु निष्क्रियता (कोर मेल्टडाउन, कोर मेल्ट एक्सीडेंट, मेल्टडाउन या आंशिक कोर मेल्ट[2]) गंभीर परमाणु रिएक्टर है I परमाणु विकिरण दुर्घटनाएं और घटनाएं जो अति ताप से परमाणु रिएक्टर कोर को क्षति होती हैं। परमाणु मंदी शब्द को अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी[3] या संयुक्त राज्य परमाणु नियामक आयोग द्वारा आधिकारिक रूप से परिभाषित नहीं किया गया है।[4] इसे परमाणु रिएक्टर के कोर के आकस्मिक पिघलने के अर्थ के रूप में परिभाषित किया गया है,[5] चूँकि, सामान्य उपयोग में कोर के पूर्ण या आंशिक पतन के संदर्भ में है।
कोर मंदी दुर्घटना तब होती है जब परमाणु रिएक्टर द्वारा उत्पन्न ऊष्मा शीतलन प्रणाली द्वारा हटाई गई ऊष्मा से उस बिंदु तक अधिक हो जाती है जहां कम से कम परमाणु ईंधन तत्व अपने पिघलने बिंदु से अधिक हो जाता है। यह ईंधन तत्व की विफलता से अलग है, जो उच्च तापमान के कारण नहीं होता है। मंदी शीतलक की हानि, शीतलक दबाव में कमी, या कम शीतलक प्रवाह दर के कारण हो सकता है या क्रिटिकलिटी भ्रमण का परिणाम हो सकता है जिसमें रिएक्टर शक्ति स्तर पर संचालित होता है जो इसकी डिजाइन सीमा से अधिक होता है। वैकल्पिक रूप से, बाहरी आग कोर को खतरे में डाल सकती है, जिससे मंदी हो सकता है।
जब रिएक्टर के ईंधन तत्व पिघलना शुरू हो जाते हैं, तो ईंधन आवरण भंग हो जाता है, और परमाणु ईंधन (जैसे यूरेनियम, प्लूटोनियम, या थोरियम) और विखंडन उत्पाद (जैसे सीज़ियम-137, क्रिप्टन -85, या आयोडीन -131) ) ईंधन के अंदर के तत्व शीतलक में निकल सकते हैं। बाद की विफलताएं इन रेडियोआइसोटोपों को रोकथाम की और परतों को भंग करने की अनुमति दे सकती हैं। कोर के अंदर सुपरहीट भाप और गर्म धातु से ईंधन-शीतलक संपर्क हो सकता है। मंदी को बहुत गंभीर माना जाता है क्योंकि रेडियोधर्मी सामग्री के सभी नियंत्रण को भंग करने और प्राकृतिक वातावरण में भागने (या छोड़ने) की क्षमता होती है, जिसके परिणामस्वरूप रेडियोधर्मी संदूषण और गिरावट होती है, और संभावित रूप से आस-पास के लोगों और जानवरों के लिए विकिरण विषाक्तता का कारण बनता है।
कारण
परमाणु ऊर्जा संयंत्र विद्युत जनित्र चलाने के लिए परमाणु प्रतिक्रिया के माध्यम से शीतलन प्रणाली (परमाणु रिएक्टर) द्वारा विद्युत् उत्पन्न करते हैं। यदि उस प्रतिक्रिया से उष्मा को पर्याप्त रूप से नहीं हटाया जाता है, तो रिएक्टर कोर में ईंधन असेंबलियों को पिघलाया जा सकता है। रिएक्टर के बंद होने के बाद भी मुख्य क्षति की घटना हो सकती है क्योंकि ईंधन क्षय ऊष्मा का उत्पादन जारी रखता है।
कोर क्षति दुर्घटना रिएक्टर कोर के अंदर परमाणु ईंधन के लिए पर्याप्त शीतलन के नुकसान के कारण होती है। कारण कई कारकों में से एक हो सकता है, जिसमें दबाव-नियंत्रण दुर्घटना, शीतलक की हानि (एलओसीए), अनियंत्रित विद्युत् भ्रमण या, दबाव पोत के बिना रिएक्टरों में, रिएक्टर कोर के अंदर आग सम्मलित है। नियंत्रण प्रणालियों में विफलताओं के कारण घटनाओं की श्रृंखला हो सकती है जिसके परिणामस्वरूप शीतलन की हानि हो सकती है। गहराई में रक्षा के समकालीन सुरक्षा सिद्धांत (परमाणु इंजीनियरिंग) | गहन रक्षा यह सुनिश्चित करती है कि ऐसी दुर्घटनाओं की संभावना को कम करने के लिए सुरक्षा प्रणालियों की कई परतें सदैव उपस्तिथ हों।
रोकथाम भवन कई सुरक्षा उपायों में से अंतिम है जो पर्यावरण में रेडियोधर्मिता की रिहाई को रोकता है। कई वाणिज्यिक रिएक्टर एक के अंदर समाहित हैं 1.2-to-2.4-metre (3.9 to 7.9 ft) मोटी प्री-स्ट्रेस्ड, स्टील-प्रबलित, एयर-टाइट कंक्रीट संरचना जो तूफान-बल वाली हवाओं और गंभीर भूकंपों का सामना कर सकती है।
- शीतलक की हानि की दुर्घटना में, या तो शीतलक का भौतिक नुकसान होता है (जो सामान्यतः विआयनीकृत पानी, अक्रिय गैस, एनएके, या तरल सोडियम होता है) या शीतलक की पर्याप्त प्रवाह दर सुनिश्चित करने के लिए विधि की हानि होती है। कुछ रिएक्टरों में शीतलक की हानि और दबाव-नियंत्रण की हानि निकट से संबंधित हैं। दबाव वाले पानी के रिएक्टर में, लोका(LOCA) भी रुके हुए शीतलक के अत्यधिक ताप के कारण या बाद में शीतलक के तेजी से हानि और दबाव-नियंत्रण-हानि के कारण भाप के बुलबुले का कारण बन सकता है। फोर्स्ड-ऑफ-सर्कुलेशन दुर्घटना में, गैस कूल्ड रिएक्टर के सर्कुलेटर्स (सामान्यतः मोटर या स्टीम चालित टर्बाइन) गैस शीतलक को कोर के अंदर प्रसारित करने में विफल होते हैं, और ऊष्मा स्थान्तरण को मजबूर संचालन के इस हानि से बाधित किया जाता है, चूँकि प्राकृतिक संचालन के माध्यम से संवहन ईंधन को तब तक ठंडा रखेगा जब तक कि रिएक्टर का दबाव कम न हो जाए।[6]
- प्रेशर-ऑफ़-कंट्रोल दुर्घटना में, सीमित शीतलक का दबाव इसे बहाल करने के साधनों के बिना विनिर्देश से नीचे गिर जाता है। कुछ स्तिथियों में यह ऊष्मा हस्तांतरण दक्षता (शीतलक के रूप में अक्रिय गैस का उपयोग करते समय) को कम कर सकता है और अन्य में ईंधन असेंबलियों (दबाव वाले पानी रिएक्टरों के लिए) के आसपास भाप का इन्सुलेट बुलबुला बना सकता है। बाद की स्तिथि में, क्षय ऊष्मा के कारण भाप के बुलबुले के स्थानीयकृत ताप के कारण, भाप के बुलबुले को ढहाने के लिए आवश्यक दबाव रिएक्टर के डिजाइन विनिर्देशों से अधिक हो सकता है जब तक कि रिएक्टर को ठंडा होने का समय न मिल जाए। (उबलते पानी के रिएक्टरों में इस घटना के घटित होने की संभावना कम होती है, जहां कोर को जान-बूझकर अवसादित किया जा सकता है जिससे आपातकालीन कोर शीतलन प्रणाली को चालू किया जा सके)। डिप्रेसुराइजेशन फॉल्ट में, गैस-कूल्ड रिएक्टर कोर के अंदर गैस का दबाव खो देता है, ऊष्मा हस्तांतरण दक्षता को कम करता है और ईंधन को ठंडा करने के लिए चुनौती प्रस्तुत करता है; जब तक कम से कम गैस परिसंचारक उपलब्ध है, तथापि, ईंधन को ठंडा रखा जाएगा।[6]* अनियंत्रित विद्युत् भ्रमण दुर्घटना में, रिएक्टर प्रतिक्रियाशीलता (परमाणु) में अचानक वृद्धि के कारण रिएक्टर में अचानक विद्युत् वृद्धि रिएक्टर डिजाइन विनिर्देशों से अधिक हो जाती है। अनियंत्रित शक्ति भ्रमण पैरामीटर को महत्वपूर्ण रूप से बदलने के कारण होता है जो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के न्यूट्रॉन गुणन दर को प्रभावित करता है (उदाहरणों में नियंत्रण रॉड को बाहर निकालना या मॉडरेटर की परमाणु विशेषताओं को बदलना सम्मलित है, जैसे तेजी से ठंडा करना)। चरम स्तिथियों में रिएक्टर ऐसी स्थिति में आगे बढ़ सकता है जिसे शीघ्र महत्वपूर्ण कहा जाता है। यह विशेष रूप से उन रिएक्टरों में समस्या है जिनके पास प्रतिक्रियाशीलता का एक सकारात्मक शून्य गुणांक है, एक सकारात्मक तापमान गुणांक है, जो अति-संचालित हैं, या उनके ईंधन या मध्यस्थों के भीतर अत्यधिक मात्रा में हानिकारक विखंडन उत्पादों को फंसा सकते हैं। इन विशेषताओं में से कई आरबीएमके डिजाइन में उपस्तिथ हैं, और चेरनोबिल आपदा ऐसी कमियों के साथ-साथ गंभीर ऑपरेटर लापरवाही के कारण हुई थी। पश्चिमी प्रकाश जल रिएक्टर बहुत बड़े अनियंत्रित शक्ति भ्रमण के अधीन नहीं हैं क्योंकि शीतलक की हानि बढ़ने के स्थान पर कम हो जाती है, कोर प्रतिक्रियाशीलता (प्रतिक्रिया का एक नकारात्मक शून्य गुणांक); क्षणिक, जैसा कि पश्चिमी प्रकाश जल रिएक्टरों के अंदर सामान्य विद्युत् के उतार-चढ़ाव को कहा जाता है, प्रतिक्रियात्मकता में क्षणिक वृद्धि तक सीमित है जो समय के साथ तेजी से घटेगा (लगभग 200% -250% अधिकतम न्यूट्रॉनिक शक्ति कुछ सेकंड के लिए पूर्ण तीव्र होने की स्थिति में) शटडाउन विफलता क्षणिक के साथ संयुक्त)।
- कोर-आधारित आग कोर को खतरे में डालती है और ईंधन असेंबलियों को पिघला सकती है। ग्रेफाइट मॉडरेट रिएक्टर, या लिक्विड-सोडियम कूल्ड रिएक्टर में प्रवेश करने वाली हवा के कारण आग लग सकती है। ग्रेफाइट भी विग्नर ऊर्जा के संचय के अधीन है, जो ग्रेफाइट को ज़्यादा गरम कर सकता है (जैसा कि विंडस्केल आग में हुआ)। हल्के पानी के रिएक्टरों में ज्वलनशील कोर या मॉडरेटर नहीं होते हैं और वे कोर आग के अधीन नहीं होते हैं। मैग्नॉक्स, यूएनजीजी, और उन्नत गैस कूल्ड रिएक्टर प्रकार के रिएक्टर जैसे गैस-कूल्ड नागरिक रिएक्टर, अपने कोर को गैर-प्रतिक्रियाशील कार्बन डाइऑक्साइड गैस से ढक कर रखते हैं, जो आग का समर्थन नहीं कर सकता है। आधुनिक गैस-कूल्ड नागरिक रिएक्टर हीलियम का उपयोग करते हैं, जो जल नहीं सकता है, और इसमें ईंधन होता है जो पिघलने के बिना उच्च तापमान का सामना कर सकता है (जैसे उच्च तापमान गैस कूल्ड रिएक्टर और कंकड़ बिस्तर मॉड्यूलर रिएक्टर)।
- बीजान्टिन गलती सहनशीलता और उपकरण और नियंत्रण प्रणालियों के अंदर कैस्केडिंग विफलताएं रिएक्टर संचालन में गंभीर समस्याएं पैदा कर सकती हैं, जो संभावित रूप से कम नहीं होने पर मुख्य क्षति का कारण बन सकती हैं। उदाहरण के लिए, ब्राउन फेरी परमाणु ऊर्जा संयंत्र ने नियंत्रण केबलों को क्षतिग्रस्त कर दिया और शीतलन प्रणाली को मैन्युअल रूप से सक्रिय करने के लिए संयंत्र संचालकों की आवश्यकता थी। थ्री माइल द्वीप दुर्घटना भ्रामक जल स्तर गेज के साथ संयुक्त रूप से फंसे हुए खुले पायलट-संचालित दबाव राहत वाल्व के कारण हुई थी, जिसने रिएक्टर ऑपरेटरों को गुमराह किया, जिसके परिणामस्वरूप मुख्य क्षति हुई।
हल्का पानी रिएक्टर (LWRs)
हल्के पानी के परमाणु रिएक्टर के कोर को क्षतिग्रस्त होने से पूर्व, दो अग्रदूत घटनाएं पूर्व ही हो चुकी होंगी:
- सीमित दोष (या जटिल आपातकालीन स्थितियों का सेट) जो कोर के अंदर ऊष्मा हटाने की विफलता (ठंडा करने की हानि) की ओर जाता है। निम्न जल स्तर कोर को उजागर करता है, जिससे यह गर्म हो जाता है।
- इमरजेंसी कोर शीतलन प्रणाली (ECCS) की विफलता। ईसीसीएस कोर को तेजी से ठंडा करने और अधिकतम दोष (डिजाइन के आधार पर दुर्घटना) की स्थिति में सुरक्षित बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसकी कल्पना परमाणु नियामक और संयंत्र इंजीनियर कर सकते हैं। प्रत्येक रिएक्टर के लिए निर्मित ईसीसीएस की कम से कम दो प्रतियां हैं। ईसीसीएस का प्रत्येक प्रभाग (प्रतिलिपि) डिजाइन के आधार पर दुर्घटना का उत्तर देने में सक्षम है। नवीनतम रिएक्टरों में ईसीसीएस के चार प्रभाग हैं। यह अतिरेक, या दोहराव का सिद्धांत है। जब तक कम से कम एक ईसीसीएस डिवीजन कार्य करता है, तब तक कोई मुख्य क्षति नहीं हो सकती। ईसीसीएस के कई डिवीजनों में से प्रत्येक में घटकों की कई आंतरिक ट्रेनें हैं। इस प्रकार ईसीसीएस डिवीजनों में आंतरिक अतिरेक है - और उनके अंदर घटकों की विफलताओं का सामना कर सकते हैं।
थ्री माइल द्वीप दुर्घटना आपात स्थितियों का जटिल समूह था जिसके कारण मुख्य क्षति हुई। इसका कारण यह था कि गेज रीडिंग जो या तो गलत थी या गलत व्याख्या की गई थी, जिसके कारण आपातकालीन स्थिति के दौरान ईसीसीएस को बंद करने के लिए ऑपरेटरों द्वारा गलत निर्णय लिया गया था; इसने एक और आपातकालीन स्थिति पैदा कर दी, जिसके कई घंटे बाद, कोर एक्सपोजर और कोर डैमेज की घटना हुई। यदि ईसीसीएस को कार्य करने की अनुमति दी गई होती, तो यह जोखिम और कोर क्षति दोनों को रोक देता। फुकुशिमा दाइची परमाणु आपदा के दौरान आपातकालीन शीतलन प्रणाली को प्रारम्भ होने के कई मिनट बाद मैन्युअल रूप से बंद कर दिया गया था।[7] यदि ऐसी सीमित गलती होती है, और सभी ईसीसीएस डिवीजनों की पूर्ण विफलता होती है, तो कुआन, एट अल और हास्किन, दोनों सीमित गलती (शीतलन की हानि) और क्षमता की प्रारम्भ के मध्य छह चरणों का वर्णन करते हैं। रोकथाम में पिघला हुए कोरियम (परमाणु रिएक्टर) से बचना (एक तथाकथित पूर्ण मेल्टडाउन) होता है:[8][9]
- कोर का खुलासा - क्षणिक, परेशान, आपातकालीन, या सीमित गलती की स्थिति में, एलडब्लूआर को स्वचालित रूप से दौड़ना (एससीआरएएम सभी नियंत्रण छड़ों का तत्काल और पूर्ण सम्मिलन होता है) और ईसीसीएस को स्पिन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह रिएक्टर थर्मल पावर को बहुत कम कर देता है (लेकिन इसे पूरी तरह से नहीं हटाता है); यह देरी से कोर खुला हो जाता है, जिसे उस बिंदु के रूप में परिभाषित किया जाता है जब ईंधन की छड़ें अब शीतलक द्वारा कवर नहीं की जाती हैं और गर्म होना श