Slide 1

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 2

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 3

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 4

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 5

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 6

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 7

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 8

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 9

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 10

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 11

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 12

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 13

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 14

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 15

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 16

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 17

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 18

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 19

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 20

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 21

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 22

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 23

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 24

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 25

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 26

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 27

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 28

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 29

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 30

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 31

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 32

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 33

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 34

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 35

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 36

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 37

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 38

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 39

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 40

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 41

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 42

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 43

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 44

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 45

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 46

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 47

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 48

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 49

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 50

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 51

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52


Slide 52

Fukushima-2011 március
Pátzay György

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

1

•Energiatermelés ma és a jövőben
•Mi az atomerőmű
•Mi az atomerőmű baleset
•Windscale, Three Mile Island, Csernobil, Tokai Mura, Paks
•Fukushima 1 földrengés és szökőár
•Hogyan tovább?

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

2

MToe

szén
atom

víz

gáz

olaj

A világ primer energiafogyasztása 1983-2008 energiahordozók szerint
1998-2008 között évi 1,4%-al nőtt
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

3

Megújulók a világ jelenlegi
energiafelhasználásában
atom
7%

gáz
21%

olaj
33%

megújuló
14%

bio
49,5%

nap*
48,9%

víz
39,6%

szél
28,8%
földhő*
22,1%

szén
24%
egyéb
11%

A megújulók csak részben helyettesíthetik a fosszilis energiahordozókat!
2015.10.31.
Forrás: VGB PowerTech, 87. k.1/2. sz. 2007. p. 36.

Dr. Pátzay György

egyéb
0,2%
* hő és villany

4

2015.10.31.

A nukleáris erőműveknek komoly előnyeik vannak.
Dr. Pátzay György

5

Összehasonlító CO2 emissziók:

Forrás

2015.10.31.
Forrás: British

Kg C/MWh
energia

Hasadási reaktor

4

Szélerőmű

8

Vízerőmű

8

Energianövények

17

Geotermikus erőmű

79

Naperőmű

133

Gázturbinás erőmű

430

Olajtüzelésű erőmű

828

Szénerőmű

955

Dr. Pátzay György
Royal Academy of Engineering
(2006)

6

e37p
56n
92p
143n
235U
92

2015.10.31.

n

37p
57n
55p
87n

n
n
n

93Rb
37

e-

e-

e-

38p
55n

39p
54n

40p
53n

93Sr
38

93Y
39

93Zr
40

e-

e-

e-

e41p
52n
93Nb
41

e-

55p
85n

56p
84n

57p
83n

58p
82n

140Cs
55

140Ba
56

140La
57

140Ce
58

A nukleáris energiatermelés formái: hasadás és fúzió
Dr. Pátzay György

7

Az 235U hasadása és transzuránok keletkezése
(világoskék vonal a fontosabb kisebb tömegű, sötétkék vonal a fontosabb nagyobb tömegű
Hasadási termékeket, barna vonal a transzuránokat jelöli)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

8

Egy vízkörös forralóvizes reaktor (BWR)
A reaktorok fontosabb részei

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kétvízkörös nyomottvizes reaktor
9
(PWR)

Fűtőelemek, fűtőelem kötegek

2015.10.31.

A radioaktív
izotópok kijutásának akadályai
Dr. Pátzay György

10

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

11

3 részes zóna vészhűtő rendszer, biztonsági tartály, hűtő-elnyelető rendszer

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

12

A VVER-440/213 nyomottvizes reaktor (Paks)

1 Reaktor tartály 2 gőzfejlesztő 3 fűtőelem töltő
4 kiégett fűtőelem tároló medence 5 elnyelető torony 6
tápvíz előkezelés 7 védőburkolat 8 elnyelető torony 9
permetező rendszer 10 ellenőrző csatorna 11 levegő
beszívás 12 tubina 13 kondenzátor

14 turbina blokk 15 tápvíz tartály 16 előhevítő
17 turbina csarnok daru 18 elektromos berendezések,
vezérlések
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

13

A RADIOAKTÍV SUGÁRZÁSOK ÁTHATOLÓKÉPESSÉGE
4

0

2a

-1b

++

-

0g

0

1

0n

Papír

Műanyag ólom

beton

Alfa
Béta
Gamma és X

Neutron

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

14

A kiégett fűtőelemekben lévő fontosabb hosszú élettartamú radioaktív izotópok
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

15

Nagy aktivitású hulladék-High-Level Waste (HLW)
(fontosabb hosszú felezési idejű nuklidok)

Hasadási termékek

Aktinidák

Nuklid

Felezési idő (év)

Nuklid

Felezési idő (év)

Sr-90

28.8

Np-237

2.1 x 106

Tc-99

210,000

Pu-238

89

Ru-106

1.0

Pu-239

2.4 x 104

Sb-125

2.7

Pu-240

6.8 x 103

Cs-134

2.1

Pu-241

13

Cs-137

30

Pu-242

3.8 x 105

Pm-147

2.6

Am-241

458

Sm-151

90

Am-243

7.6 x 103

Eu-155

1.8

Cm-244

18.1

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

16

Gáz-effluens hulladékok
Aktivitás (curie/év)

Nuklid

Felezési idő 30 perc

1-nap

60 nap

Kr*-83

1.86 óra

90,000

12

0

Kr-85

10.8 év

250

250

250

Kr*-85

4.4 óra

160,000

3900

0

Kr-87

2.8 óra

510,000

1500

0

Xe*-131

11.9 nap

420

150

10

Xe-133

5.3 nap

160,000

22,000

50

Xe*-133

2.3 nap

6000

50

0

Xe-135

9.2 óra

540,000

0

0

Xe-138

14 perc

780,000

0

0

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

17

Napok a leállás után
Remanens (maradék, bomlási) hő az összteljesítmény
százalékában az idő függvényében

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

18

Radioaktív kibocsátások 1945-1979

Hely

Ország

Idő

Radioaktivitás
(Bq)

Legfontosabb
radionuklidok

Hiroshima és
Nagaszaki

Japán

1945

4.1016

Hasadványok
Aktinidák

Nukleáris
légköri
robbantások

USA, SZU,
Anglia,
Franciaország,
Kína, India,
Pakisztán

1963-1980

2.1020

Hasadványok
Aktinidák

Windscale

Anglia

1957

1.1015

131I

Cseljabinszk
(Kisztim)

SZU

1957

8,1016

Hasadványok
80Sr, 137Cs

Harrisburg
(TMI-2)

USA

1979

1.1012

Nemesgázok,
131I

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

19

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

20

Éves dózis (Közép-Európa)
2015.10.31.

atomrobbantások

Csernobil
Dr. Pátzay György

21

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

22

Radioaktív izotópok
felhalmozódása az emberi
testben

131I
Jód szedés

Dózis szintek
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

23

Nemzetközi INES skála
A nukleáris balesetekkel kapcsolatos tájékoztatás javításának szükségessége,
elsősorban a szakmai, társadalmi és politikai szervezetek megfelelő szintű
informálása céljából, már a csernobili balesetet megelőzően felmerült. Az addigi
tapasztalatok is indokolták, hogy az OECD nukleáris kérdésekkel foglalkozó részlege,
valamint a NAÜ összeállítson egy "Nemzetközi Nukleáris Esemény Skálát". Ezt
szemlélteti az ábra. Az üzemzavaroknál három, a baleseteknél pedig négy szint
különböztethető meg.
Veszélyhelyzetben
Beavatkozók
A baleset következményeinek elhárításában
részt vevő személy sugárterhelése nem
haladhatja meg az 50 mSv effektív dózist. Az
érintettek körén belül kivételt képez ez alól a
népesség
jelentős
sugárterhelésének
megakadályozásában és életmentésben részt
vevő személy. Ebben az esetben törekedni kell
arra, hogy a sugárterhelés a 100 mSv effektív
dózist, az életmentésben részt vevő személy
sugárterhelése a 250 mSv effektív dózist ne
haladja meg
16
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

24

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

25

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

26

Atomerőművi balesetek

1. Windscale (Anglia) 1957 AGR
2. Three Mile Island (USA) PWR 1978
3. Csernobil (SzU) RBMK 1986

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

27

2015.10.31.

Dr. Pátzay György
Csernobili kibocsátások

28

Budapesten 1986-ban kivált felületi szennyezettség alakulás az időben
Kezdetben 132I-132Te és a 131I dominált (ezek 2,5 hónap alatt eltűntek)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

29

A csernobili baleset szennyezőinek terjedése
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

30

Dózis intenzitások a
csernobili erőműben,
Pripjaty és Csernobil
városaiban 1986-1994

A csernobili baleset európai hatása
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

31

2015.10.31.

A csernobili baleset
hazai
adatai
Dr. Pátzay
György

32

A csernobili baleset hazai
adatai

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

33

2015.10.31.

Az atomrobbantások
és csernobili baleset hazai adatai
Dr. Pátzay György

34

•Tokai Mura (1999) Japán reprocesszáló mű
•Paks (2003) Magyarország VVER-440/213
•Fukushima 1. (2011) Japán BWR

•8,9 fokozatú óriási földrengés
•14 m magas cunami-ez volt a végzetes

Fukushina Daicsi (6 egyvízkörös forralóvizes reaktor),
szemben a földrengés epicentrumával!!!
A 3 üzemelő blokk azonnal leállt. A cunami szétrombolta
a 3 körös tartalék hűtőrendszert!!
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

Kibocsátások (döntően jód) az időben

35

Szemben az
epicentrummal

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

36

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

37

A forralóvizes reaktor (BWR)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

38

A Fukushima Daicsi sérülést szenvedett erőműtől ~25 km-re levő Fukushima
Daini erőmű nem maradt hűtés nélkül!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

39

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

A Fukushima Daicsi erőmű 6 blokkjából 4 károsodott!!

40

Adatok a balesetről
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

41

Japán jelentések:
No. 35
Today’s NHK news regarding status of Fukushima Daiichi nuclear power
station as of 12:00 on March 29
●Tokyo Electric Power Company says plutonium has been found in soil
samples from the Fukushima Daiichi nuclear power plant.
It says the radioactive substance appears to be related to the ongoing nuclear accident,
but the level detected is the same as that found in other parts of Japan and does not pose
a threat to human health. TEPCO collected samples from 5 locations around the power
plant over 2 days from March 21st and found 2 samples contaminated with plutonium.
Plutonium is a byproduct of the nuclear power generation process. At the
number 3 reactor of the Fukushima plant, plutonium is an ingredient in mixed
oxide, or MOX, fuel. Radioactivity from plutonium can be shielded by a sheet of paper. But
it can remain in lungs and other organs to cause long-term damages including cancer.
The Nuclear and Industrial Safety Agency says the detected level is the same
as that found in the environment and not health-threatening for workers who
conducted the sampling, nor residents in surrounding areas.
The agency said it is awaiting the results of another survey by the Science Ministry
outside of a 20-kilometer radius from the plant, as well as a further survey by TEPCO in
the plant compound.
Tuesday, March 29, 2011 02:20 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

42

●TEPCO faces challenge in cooling reactor
The Nuclear and Industrial Safety Agency said on Monday that TEPCO has to
strike a balance between injecting cooling water into the reactors and
preventing radioactive water from seeping out. On Monday, the power
company detected radiation of more than 1,000 millisieverts per hour on the
surface of puddles in the No. 2 reactor's turbine building and in a trench
outside the building. The concrete trench stretches toward the coast but does
not connect to the sea.
Puddles of water were also found in the trenches of the No.1 and No.3
reactors.
The No.1 reactor's trench will overflow if the water rises by 10 centimeters.
TEPCO has blocked the trench outlet with sandbags and concrete to prevent
the water from reaching the ocean.
The water in the trenches of the No.2 and No.3 reactors is reportedly 1 meter
from overflowing.
TEPCO said it hopes to swiftly find a way to remove the water from the
trenches. On Monday, The power company scaled back its operation to cool the No.
2 reactor, injecting 7 tons per hour, reduced from 16. The reactor's temperature rose
by more than 20 degrees Celsius.
Tuesday, March 29, 2011 08:03 +0900 (JST)
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

43

●Radioactive water in external tunnels
The operator of the damaged nuclear power plant in Fukushima, northeastern
Japan, has reported that very high levels of radiation have been observed in
water in a trench just outside the turbine building for one of the reactors.
Tokyo Electric Power Company announced on Monday that a puddle of water
was found in a trench outside the No. 2 reactor turbine building at the
Fukushima Daiichi nuclear plant on Sunday afternoon. It said the radiation
reading on the puddle's surface indicated more than 1,000 millisieverts per
hour. The concrete trench is 4 meters high and 3 meters wide and houses
power cables and pipes. It is located in the compound of the plant but outside
the radiation control area.
TEPCO says the trench extends 76 meters toward the sea but does not reach
the sea, and that the contaminated water was not flowing into the sea.
TEPCO says it is trying to find out how the contaminated water came to be in
the trench. Radiation levels of more than 1,000 millisieverts per hour were
recorded on Sunday in a puddle of water in the basement of the No. 2 reactor
turbine building. Puddles of water were also found in the trenches outside the
No. 1 and No. 3 reactors. TEPCO reported 0.4 millisieverts of radiation on the
surface of the puddle in the No. 1 reactor's trench. But it said it failed to
measure the No. 3 reactor's trench because it was covered with debris.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

44

TEPCO says it had no intention of concealing data regarding the high level of
radiation detected on Sunday outside a turbine building at its Fukushima Daiichi
nuclear plant.
TEPCO Vice President Sakae Muto said at a news conference on Monday that
he only received the report from the plant workers earlier in the day.
The plant operator has revealed that it found water in a covered tunnel outside
the turbine building of the number 2 reactor, and that radiation of more than
1,000 millisieverts per hour was detected in the water. Muto said the company
has made this public and instructed the plant workers to quickly take steps to
dispose of the water. Asked by reporters if TEPCO was concealing information,
Muto said the company has no intention of doing so. He also said every day is
full of events, and that TEPCO will quickly share information of high importance
so that it can swiftly consider countermeasures.
Vice President Muto added that the plant operator will confirm the flow of
information and have it thoroughly implemented in order to avoid
misunderstandings.
Tuesday, March 29, 2011 02:21 +0900 (JST)

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

45

●Radiation hampers cooling efforts
The effort to cool reactors at the damaged nuclear power plant in Fukushima,
northern Japan, is facing the risk of leaking highly radioactive substances.
The plant's operator, Tokyo Electric Power Company, raised water pumping
power on Sunday to cool the No. 2 reactor in a stable manner. On Monday,
the company cut back on the amount of injected water. The move followed the
Nuclear Safety Commission's announcement that highly radioactive
substances detected in puddles of water in the basement of the reactor's
turbine building may have come directly from the vessel containing the
reactor. 16 tons of water was being injected into the reactor every hour but
TEPCO now says it wants to reduce the amount to 7 tons. This would be
enough to replace the amount that is evaporating. If the injected water level is
reduced, temperatures may increase in the reactor. TEPCO announced on
Monday that radioactive substances 100,000 times higher than usual for
water in a reactor core were detected in puddles in the No. 2 reactor's turbine
building on Sunday. High radiation figures were also recorded earlier in water
in the basements of the turbine buildings for the No. 1 and No. 3 reactors. On
Thursday, 3 workers were exposed to high radiation while working in water at
the No. 3 reactor's turbine building.

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

46

The Nuclear Safety Commission said on Monday that the concentration
of radiation at the No. 2 reactor was dozens of times higher than the other
2 reactors. The commission said it assumes that radioactive substances
from temporarily melted fuel rods at the No. 2 reactor had made their way
into water in the reactor containment vessel and then leaked out through
an unknown route. TEPCO, later, reported that very high levels of
radiation have also been observed in water in a trench just outside the
turbine building for one of the reactors.
The commission said the biggest concern is the possibility of highly
radioactive water seeping into the ground and the ocean. It added that allout efforts should be made to prevent contaminated water from leaking
and called on the government to intensify monitoring radiation levels in
the ground water and seawater.
Monday, March 28, 2011 22:38 +0900 (JST)
End

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

47

Képek!!!

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

48

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

49

Terjedési számítások

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

50

2015.10.31.

Dr. Pátzay György

51

Megállapítások:
•Japán legnagyobb földrengése nem, de a szökőár (cunami) hűtési problémákat
okozozott a Daicsi erőmű 4 blokkjában.
•Jelentős, a csernobili balesetnél kisebb és döntően csak ~8 napos felezési idejű 131I
izotóp jutott a légtérbe, mely Európába már nem juthat el jelentős koncentrációval.
•Az erőmű telephelyén hosszú élettartamú 137Cs és 239Pu került a helységekbe, vizes
árkokba és részben a tengerbe.
•A fűtőelemek lehűtése után a környezetszennyezés veszély lecsökken, hosszas és
drága kárelhárítás következik. Az erőmű sérült blokkjait bezárják.
•A földrengés és a tektonikus mozgások további aggodalomra adnak okot.
2015.10.31.

Dr. Pátzay György

52