Ympäristön turvana moninkertaiset esteet

Ympäristön turvana moninkertaiset esteet

Eräs ydinturvallisuuden keskeisiä periaatteita on moninkertaisten esteiden järjestäminen radioaktiivisten aineiden ja ympäristön välille. Ensimmäisenä esteenä on itse ydinpolttoaine. Normaalikäytön aikana pääosa fissiotuotteista on kiinteässä olomuodossa ja pysyy osana keraamista polttoainemateriaalia. Pieni osa kaasumaisista fissiotuotteista tihkuu ulos polttoainemateriaalista, mutta jää kuitenkin polttoainesauvan tiiviin suojakuoren sisään.

ydinpolttoaine

Polttoaine ja suojakuori 

Toisena vapautumisen esteenä on jäähdytyspiirin seinämä. Vuotavista polttoainesauvoista vapautuvat fissiotuotteet ja jäähdytteen sisältämät radioaktiiviset korroosiotuotteet pysyvät normaalikäytössä tiiviin jäähdytyspiirin sisällä, mistä ne poistetaan hallitusti jäähdytteenpuhdistusjärjestelmän tai kaasujenkäsittelyjärjestelmän avulla ja käsitellään myöhemmin ydinjätteenä.

Reaktorin jäähdytysjärjestelmä Reaktorin jäähdytysjärjestelmä

Kolmannen vapautumisen esteen muodostaa reaktoria ympäröivä paineenkestävä ja kaasutiivis suojarakennus. Sen tehtävänä on pitää sisällään jäähdytyspiirin vaurioituessa vapautuvat radioaktiiviset aineet.

Suojarakennus Suojarakennus

Neljännen esteen muodostaa yleensä varsinaisen suojarakennuksen ulkopuolella oleva toinen rakennus, ulompi suojarakennus tai reaktorirakennus. Varsinaisesta suojarakennuksesta mahdollisesti vuotavat pienet kaasumäärät kerätään ulommasta suojarakennuksesta ja päästetään suodattimien kautta ulkoilmaan. Pääosa radioaktiivisista aineista jalokaasuja lukuun ottamatta jää suodattimiin.

Reaktorirakennus Reaktorirakennus

Rinnakkaisperiaate tarkoittaa sitä, että turvajärjestelmät koostuvat useista toisiaan korvaavista rinnakkaisista eli redundanttisista osajärjestelmistä. Järjestelmä voi koostua esimerkiksi neljästä osajärjestelmästä, joista kahden toiminta riittää toteuttamaan vaaditun turvallisuustoiminnon. Vaihtoehtoisesti voi olla kolme osajärjestelmää, joista yhdenkin toiminta riittää turvaamaan turvallisuustoiminnon toteutumisen.

Vaatimuksena Suomessa on, että tärkeimmät turvajärjestelmät pystyvät hoitamaan tehtävänsä, vaikka mikä tahansa järjestelmän yksittäinen laite vioittuisi ja samanaikaisesti mikä tahansa kyseiseen toimintoon liittyvä laite olisi poissa käytöstä esimerkiksi huollon tai korjauksen takia. Tämä tarkoittaa sitä, että käytännössä edellytetään vähintään kolmea rinnakkaista laitetta.

Rinnakkaiperiaate 3×100%

Rinnakkaiperiaate 4×50%
Rinnakkaisperiaate, 3x100% tai 4x50%

Erotteluperiaate tarkoittaa sitä, että turvajärjestelmien rinnakkaiset osajärjestelmät sijoitetaan siten, että niiden yhtaikainen vaurioituminen esimerkiksi tulipalossa tai tulvassa on epätodennäköistä. Erottelu voidaan toteuttaa sijoittamalla osajärjestelmät eri tiloihin tai sijoittamalla ne samaan tilaan riittävän etäälle toisistaan tai rakentamalla osajärjestelmien välille suojaavia rakenteita. Turvallisuudelle tärkeät järjestelmät sijoitetaan eri tiloihin kuin laitoksen muut järjestelmät.

Tämän fyysisen erottelun lisäksi noudatetaan toiminnallista erottelua, jolla estetään rinnakkaisten tai toisiinsa liittyvien järjestelmien väliset keskinäiset vuorovaikutukset. Esimerkkeinä tästä ovat erotusmuuntajien käyttö sähköisissä piireissä ja erotusventtiilit nestettä tai kaasua sisältävissä järjestelmissä.


Erotteluperiaate
 

Eri toimintaperiaatteiden käyttö eli erilaisuusperiaate (myös diversiteettiperiaate) tarkoittaa sitä, että sama toiminto toteutetaan eri toimintaperiaatteisiin perustuvilla järjestelmillä. Näin pyritään parantamaan järjestelmien luotettavuutta ja erityisesti pienentämään eri osajärjestelmissä samanaikaisesti esiintyviä ns. yhteisvikoja. Tätä periaatetta sovelletaan esimerkiksi reaktorin sammuttamiseen, joka pitää voida toteuttaa kahdella eri periaatteeseen perustuvalla järjestelmällä. Toinen järjestelmä voi perustua säätösauvoihin ja toinen neutroniabsorbaattorina toimivan booriliuoksen pumppaamiseen reaktoriin.

Erilaisuusperiaate (keskipakopumppu ja mäntäpumppu)

Turvallisen tilan periaate tarkoittaa sitä, että laitteen tai järjestelmän menettäessä käyttövoimansa (sähkö, paineilma tms.) se joutuu laitoksen turvallisuuden kannalta mahdollisimman edulliseen tilaan. Esimerkiksi turvajärjestelmien automaattisen käynnistämisen hoitava sähköinen suojausjärjestelmä toteutetaan siten, että suojausjärjestelmän sähkönsyötön menetys johtaa suojausehdon laukeamiseen ja turvajärjestelmän käynnistymiseen.

30 minuutin sääntö tarkoittaa sitä, että ne turvallisuustoiminnot, joita tarvitaan 30 minuutin kuluessa onnettomuuden alusta, käynnistyvät automaattisesti. Näin varmistetaan, että ohjaajille jää harkinta-aikaa ryhtyä oikeisiin jatkotoimenpiteisiin. Valvomohenkilökunta voi ryhtyä tilannetta parantaviin toimiin jo aikaisemminkin, mutta suojausjärjestelmän automaattisesti käynnistämiä turvallisuustoimintoja ei kuitenkaan voida pysäyttää valvomosta, ellei suojausjärjestelmän valvoma mittausarvo ole palannut normaalille alueelle.

Jaa tämä sivu

Yhteyshenkilö

Yhteyshenkilö