Selles blogipostituses uurime põhjalikult, kas tuumaelektrijaamad on ohutu valik, uurides nende konstruktsiooni ja vee rolli maavärinatele kalduvates piirkondades.
11. märtsil 2011 saatis Fukushima lähedal toimunud tsunami lööklaineid üle maailma. Piirkonnas asus kuuest reaktorist koosnev tuumaelektrijaam ja tsunami põhjustas Fukushima tuumaõnnetuse. See õnnetus tõi tuumaenergia ohud taas fookusesse ja sütitas elava arutelu tuumaohutuse üle kogu maailmas. Jaapan on maavärinatele kalduv riik, seega tuumaelektrijaamade asukoha valimisel arvestati põhjalikult loodusõnnetustega, näiteks tsunamidega, seotud riskiteguritega. Sellest hoolimata võib olla erilisi põhjuseid tuumaelektrijaamade ehitamiseks mere lähedale. See on tihedalt seotud tuumaelektrijaamade olemusega, mis vajavad vett.
Nagu Jaapan, on ka Lõuna-Korea avatud loodusõnnetustele, näiteks maavärinatele. Enamik Lõuna-Korea tuumaelektrijaamu asub rannikul ja neil on sarnane struktuur Fukushima tuumaelektrijaamadega. See paigutus tõstatab küsimuse, miks peavad tuumaelektrijaamad asuma mere lähedal. Tuumaenergia tootmine saavutatakse uraani lõhustumise teel, mis on protsess, mis nõuab tohutul hulgal vett. Üks 1,000-megavatise võimsusega tuumaelektrijaam Lõuna-Koreas vajab 60–70 tonni vett sekundis. Eeldades, et ühel alal on neli tuumaelektrijaama, tarbitakse kahe päevaga tohutu kogus vett.
Nii suur veekogus on tuumaelektrijaamade normaalseks tööks hädavajalik. Ilma veeta ei saa reaktorit jahutada, mis suurendab oluliselt ohutusõnnetuste ohtu. Sel põhjusel asuvad kõik maailma tuumaelektrijaamad rannikul, et tagada stabiilne ja piisav mereveevarustus.
Tuumaelektrijaamades mängib vesi kahte olulist rolli. Esiteks kasutatakse vett moderaatorina primaarsüsteemis. Moderaator on aine, mida kasutatakse tuumareaktsioonide reguleerimiseks, vähendades tuuma lõhustumist soodustavate neutronite energiat. Teiseks kasutatakse vett jahutusvedelikuna sekundaarsüsteemis, et neelata ja vabastada elektrijaama tekitatud soojusenergiat, pannes turbiini pöörlema ja genereerides protsessi käigus elektrienergiat. Vesi on oluline element mõlemas rollis ja on tuumaelektrijaamade tööks hädavajalik.
Vett kasutatakse tuumaelektrijaamades moderaatori ja jahutusvedelikuna, kuna see on stabiilne ja usaldusväärne aine. Moderaatorina saab vesi tõhusalt aeglustada neutroneid ning jahutusvedelikuna tõhusalt soojusenergiat absorbeerida ja vabastada. Lisaks veele on ka teisi aineid, mida saab moderaatorite ja jahutusvedelikena kasutada, kuid ohutuse ja efektiivsuse seisukohast on vesi kõige sobivam.
Näiteks saab süsinikku ja rasket vett kasutada moderaatoritena vee asemel. Vett on aga uuritud põhjalikumalt kui süsinikku ja rasket vett, seega on selle omadused hästi mõistetavad ja õnnetuse korral saab võtta asjakohaseid meetmeid. Teisest küljest põleb süsinik kergesti, mis võib tulekahju korral ohtu kujutada, ja raske vee kasutamine on tuumarelva leviku probleemide tõttu piiratud. Seetõttu on vesi moderaatorina kõige ohutum ja usaldusväärsem valik.
Lisaks veele kasutatakse jahutusvedelikuna ka vedelaid metalle, süsinikdioksiidi ja heeliumi. Vedelad metallid kujutavad aga veega kokkupuutel endast plahvatusohtu ning gaasilistel jahutusvedelikel on madal energiatõhusus, mis nõuab suuremat reaktori võimsust, mis võib viia reaktori sulamistemperatuuri ületamise ohuni. Nendel põhjustel on vesi ohutuse ja efektiivsuse seisukohast parim jahutusvedeliku valik.
Tuumaelektrijaamadel on väga kõrge töökiirus, seega tuleb neid pidevalt varustada materjalidega, mida kasutatakse primaar- ja sekundaarsüsteemides moderaatorite ja jahutusvedelikena. Vesi on kõige stabiilsem ja usaldusväärsem moderaator ja jahutusvedelik, mistõttu enamik Lõuna-Korea tuumaelektrijaamu kasutab vett. Vee kasutamine moderaatori ja jahutusvedelikuna on tuumaelektrijaamade ohutuse tagamiseks hädavajalik, mis selgitab, miks tuumaelektrijaamad peavad asuma mere lähedal.
Mõistes, miks on vesi tuumaelektrijaamade jaoks oluline ja milline on selle roll, saame sügavama arusaama tuumaelektrijaamade asukohavalikust ja olulisusest. Lisaks on vaja jätkata tuumaenergia ohutuse ja tõhususe uurimist ning parandamist. Fukushima õnnetuse sarnaste tragöödiate kordumise vältimiseks on vaja põhjalikke ettevalmistusi tuumaelektrijaamade käitamiseks ja haldamiseks. Nende jõupingutuste abil suudame tagada ohutuma ja säästvama energia.
