Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt

Translated title of the contribution: Severe accident phenomena

Jorma Jokiniemi, Klaus Kilpi, Ilona Lindholm, Jouni Mäkynen, Esko Pekkarinen, Risto Sairanen, Ari Silde

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Vakaviksi reaktorionnettomuuksiksi kutsutaan sellaisia ydinvoimaloiden onnettomuustilanteita, joissa suuri osa reaktorisydämestä vaurioituu. Julkaisu kuvaa vakaviin reaktorionnettomuuksiin liittyviä ilmiöitä ja niiden merkitystä ydinvoimaloiden turvallisuuteen. Kuvaus kattaa koko ilmiöketjun eri onnettomuustyyppien alkutapahtumista aina suojarakennusilmiöihin ja suojarakennuksen kestävyyteen. Selvitys pohjautuu asiantuntemukseen, jota on hankittu VTT:n vakavien reaktorionnettomuuksien arviointiprojekteissa. Ydinvoimalaonnettomuus saattaa edetä sydämen vaurioitumiseen asti vain hyvin epäsuotuisissa ja epätodennäköisissä olosuhteissa. Länsimaisilla reaktoreilla on vakavan sydänvaurion esiintymistaajuuden arvioitu olevan pienempi kuin yksi kymmentä tuhatta reaktorivuotta kohti. Tällainen onnettomuustilanne voi syntyä vain, jos useat laitoksen turvajärjestelmät eivät toimi suunnitellulla tavalla. Vakavissa onnettomuuksissa pyritään suojarakennuksen kestävyys takaamaan onnettomuuden hallintatoimenpiteillä. Niiden tarkoituksena on myös palauttaa laitos turvalliseen tilaan. Sydän alkaa vaurioitua, kun reaktorin jäähdytys ei lopulta kykene siirtämään kaikkea jälkilämpöä pois polttoaineesta. Sydänmateriaalit sulavat ja valuvat lopulta paineastian pohjalle. Kuuman sydämen läpi virtaava vesihöyry reagoi materiaalien kanssa ja muodostaa vetyä. Useimmissa tapauksissa sydänsula puhkaisee lopulta paineastian pohjan ja purkautuu suojarakennuksen reaktorikuiluun. Sula voi kuormittaa suojarakennusta eri tavoin. Julkaisussa erityisesti tarkasteltuja ilmiöitä ovat sydänsula-betonireaktio, sulan jäähdytettävyys reaktorikuilussa sekä vedyn kulkeutuminen ja palaminen. Sydämestä vapautuvat fissiotuotteet muodostavat suurelta osin aerosoleja. Osa niistä kiinnittyy jo primääripiirin pinnoille muun osan vapautuessa suojarakennukseen. Aerosolihiukkaset törmäilevät toisiinsa, kasvavat ja poistuvat lopulta suojarakennuksen ilmatilasta. Osa suojarakennuksen ilmatilaan jääneistä radioaktiivisista aerosoleista voisi vapautua ympäristöön suojarakennuksen rikkoutuessa. Julkaisussa on erilliset kuvaukset aerosolien käyttäytymiselle primääripiirissä ja suojarakennuksessa.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages105
    ISBN (Print)951-38-4743-8
    Publication statusPublished - 1995
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1628
    ISSN1235-0605

    Fingerprint

    accidents
    Sula

    Keywords

    • nuclear reactors
    • accidents
    • nuclear power plants
    • reactor cores
    • reactor core disruption
    • melt down
    • nuclear fuels
    • fuel elements
    • pressure vessels
    • fission products
    • release
    • aerosols

    Cite this

    Jokiniemi, J., Kilpi, K., Lindholm, I., Mäkynen, J., Pekkarinen, E., Sairanen, R., & Silde, A. (1995). Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1628
    Jokiniemi, Jorma ; Kilpi, Klaus ; Lindholm, Ilona ; Mäkynen, Jouni ; Pekkarinen, Esko ; Sairanen, Risto ; Silde, Ari. / Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1995. 105 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1628).
    @book{c58436f58744425bbaa0fb75e95e3646,
    title = "Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmi{\"o}t",
    abstract = "Vakaviksi reaktorionnettomuuksiksi kutsutaan sellaisia ydinvoimaloiden onnettomuustilanteita, joissa suuri osa reaktorisyd{\"a}mest{\"a} vaurioituu. Julkaisu kuvaa vakaviin reaktorionnettomuuksiin liittyvi{\"a} ilmi{\"o}it{\"a} ja niiden merkityst{\"a} ydinvoimaloiden turvallisuuteen. Kuvaus kattaa koko ilmi{\"o}ketjun eri onnettomuustyyppien alkutapahtumista aina suojarakennusilmi{\"o}ihin ja suojarakennuksen kest{\"a}vyyteen. Selvitys pohjautuu asiantuntemukseen, jota on hankittu VTT:n vakavien reaktorionnettomuuksien arviointiprojekteissa. Ydinvoimalaonnettomuus saattaa edet{\"a} syd{\"a}men vaurioitumiseen asti vain hyvin ep{\"a}suotuisissa ja ep{\"a}todenn{\"a}k{\"o}isiss{\"a} olosuhteissa. L{\"a}nsimaisilla reaktoreilla on vakavan syd{\"a}nvaurion esiintymistaajuuden arvioitu olevan pienempi kuin yksi kymment{\"a} tuhatta reaktorivuotta kohti. T{\"a}llainen onnettomuustilanne voi synty{\"a} vain, jos useat laitoksen turvaj{\"a}rjestelm{\"a}t eiv{\"a}t toimi suunnitellulla tavalla. Vakavissa onnettomuuksissa pyrit{\"a}{\"a}n suojarakennuksen kest{\"a}vyys takaamaan onnettomuuden hallintatoimenpiteill{\"a}. Niiden tarkoituksena on my{\"o}s palauttaa laitos turvalliseen tilaan. Syd{\"a}n alkaa vaurioitua, kun reaktorin j{\"a}{\"a}hdytys ei lopulta kykene siirt{\"a}m{\"a}{\"a}n kaikkea j{\"a}lkil{\"a}mp{\"o}{\"a} pois polttoaineesta. Syd{\"a}nmateriaalit sulavat ja valuvat lopulta paineastian pohjalle. Kuuman syd{\"a}men l{\"a}pi virtaava vesih{\"o}yry reagoi materiaalien kanssa ja muodostaa vety{\"a}. Useimmissa tapauksissa syd{\"a}nsula puhkaisee lopulta paineastian pohjan ja purkautuu suojarakennuksen reaktorikuiluun. Sula voi kuormittaa suojarakennusta eri tavoin. Julkaisussa erityisesti tarkasteltuja ilmi{\"o}it{\"a} ovat syd{\"a}nsula-betonireaktio, sulan j{\"a}{\"a}hdytett{\"a}vyys reaktorikuilussa sek{\"a} vedyn kulkeutuminen ja palaminen. Syd{\"a}mest{\"a} vapautuvat fissiotuotteet muodostavat suurelta osin aerosoleja. Osa niist{\"a} kiinnittyy jo prim{\"a}{\"a}ripiirin pinnoille muun osan vapautuessa suojarakennukseen. Aerosolihiukkaset t{\"o}rm{\"a}ilev{\"a}t toisiinsa, kasvavat ja poistuvat lopulta suojarakennuksen ilmatilasta. Osa suojarakennuksen ilmatilaan j{\"a}{\"a}neist{\"a} radioaktiivisista aerosoleista voisi vapautua ymp{\"a}rist{\"o}{\"o}n suojarakennuksen rikkoutuessa. Julkaisussa on erilliset kuvaukset aerosolien k{\"a}ytt{\"a}ytymiselle prim{\"a}{\"a}ripiiriss{\"a} ja suojarakennuksessa.",
    keywords = "nuclear reactors, accidents, nuclear power plants, reactor cores, reactor core disruption, melt down, nuclear fuels, fuel elements, pressure vessels, fission products, release, aerosols",
    author = "Jorma Jokiniemi and Klaus Kilpi and Ilona Lindholm and Jouni M{\"a}kynen and Esko Pekkarinen and Risto Sairanen and Ari Silde",
    year = "1995",
    language = "Finnish",
    isbn = "951-38-4743-8",
    series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "1628",
    address = "Finland",

    }

    Jokiniemi, J, Kilpi, K, Lindholm, I, Mäkynen, J, Pekkarinen, E, Sairanen, R & Silde, A 1995, Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1628, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt. / Jokiniemi, Jorma; Kilpi, Klaus; Lindholm, Ilona; Mäkynen, Jouni; Pekkarinen, Esko; Sairanen, Risto; Silde, Ari.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1995. 105 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1628).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt

    AU - Jokiniemi, Jorma

    AU - Kilpi, Klaus

    AU - Lindholm, Ilona

    AU - Mäkynen, Jouni

    AU - Pekkarinen, Esko

    AU - Sairanen, Risto

    AU - Silde, Ari

    PY - 1995

    Y1 - 1995

    N2 - Vakaviksi reaktorionnettomuuksiksi kutsutaan sellaisia ydinvoimaloiden onnettomuustilanteita, joissa suuri osa reaktorisydämestä vaurioituu. Julkaisu kuvaa vakaviin reaktorionnettomuuksiin liittyviä ilmiöitä ja niiden merkitystä ydinvoimaloiden turvallisuuteen. Kuvaus kattaa koko ilmiöketjun eri onnettomuustyyppien alkutapahtumista aina suojarakennusilmiöihin ja suojarakennuksen kestävyyteen. Selvitys pohjautuu asiantuntemukseen, jota on hankittu VTT:n vakavien reaktorionnettomuuksien arviointiprojekteissa. Ydinvoimalaonnettomuus saattaa edetä sydämen vaurioitumiseen asti vain hyvin epäsuotuisissa ja epätodennäköisissä olosuhteissa. Länsimaisilla reaktoreilla on vakavan sydänvaurion esiintymistaajuuden arvioitu olevan pienempi kuin yksi kymmentä tuhatta reaktorivuotta kohti. Tällainen onnettomuustilanne voi syntyä vain, jos useat laitoksen turvajärjestelmät eivät toimi suunnitellulla tavalla. Vakavissa onnettomuuksissa pyritään suojarakennuksen kestävyys takaamaan onnettomuuden hallintatoimenpiteillä. Niiden tarkoituksena on myös palauttaa laitos turvalliseen tilaan. Sydän alkaa vaurioitua, kun reaktorin jäähdytys ei lopulta kykene siirtämään kaikkea jälkilämpöä pois polttoaineesta. Sydänmateriaalit sulavat ja valuvat lopulta paineastian pohjalle. Kuuman sydämen läpi virtaava vesihöyry reagoi materiaalien kanssa ja muodostaa vetyä. Useimmissa tapauksissa sydänsula puhkaisee lopulta paineastian pohjan ja purkautuu suojarakennuksen reaktorikuiluun. Sula voi kuormittaa suojarakennusta eri tavoin. Julkaisussa erityisesti tarkasteltuja ilmiöitä ovat sydänsula-betonireaktio, sulan jäähdytettävyys reaktorikuilussa sekä vedyn kulkeutuminen ja palaminen. Sydämestä vapautuvat fissiotuotteet muodostavat suurelta osin aerosoleja. Osa niistä kiinnittyy jo primääripiirin pinnoille muun osan vapautuessa suojarakennukseen. Aerosolihiukkaset törmäilevät toisiinsa, kasvavat ja poistuvat lopulta suojarakennuksen ilmatilasta. Osa suojarakennuksen ilmatilaan jääneistä radioaktiivisista aerosoleista voisi vapautua ympäristöön suojarakennuksen rikkoutuessa. Julkaisussa on erilliset kuvaukset aerosolien käyttäytymiselle primääripiirissä ja suojarakennuksessa.

    AB - Vakaviksi reaktorionnettomuuksiksi kutsutaan sellaisia ydinvoimaloiden onnettomuustilanteita, joissa suuri osa reaktorisydämestä vaurioituu. Julkaisu kuvaa vakaviin reaktorionnettomuuksiin liittyviä ilmiöitä ja niiden merkitystä ydinvoimaloiden turvallisuuteen. Kuvaus kattaa koko ilmiöketjun eri onnettomuustyyppien alkutapahtumista aina suojarakennusilmiöihin ja suojarakennuksen kestävyyteen. Selvitys pohjautuu asiantuntemukseen, jota on hankittu VTT:n vakavien reaktorionnettomuuksien arviointiprojekteissa. Ydinvoimalaonnettomuus saattaa edetä sydämen vaurioitumiseen asti vain hyvin epäsuotuisissa ja epätodennäköisissä olosuhteissa. Länsimaisilla reaktoreilla on vakavan sydänvaurion esiintymistaajuuden arvioitu olevan pienempi kuin yksi kymmentä tuhatta reaktorivuotta kohti. Tällainen onnettomuustilanne voi syntyä vain, jos useat laitoksen turvajärjestelmät eivät toimi suunnitellulla tavalla. Vakavissa onnettomuuksissa pyritään suojarakennuksen kestävyys takaamaan onnettomuuden hallintatoimenpiteillä. Niiden tarkoituksena on myös palauttaa laitos turvalliseen tilaan. Sydän alkaa vaurioitua, kun reaktorin jäähdytys ei lopulta kykene siirtämään kaikkea jälkilämpöä pois polttoaineesta. Sydänmateriaalit sulavat ja valuvat lopulta paineastian pohjalle. Kuuman sydämen läpi virtaava vesihöyry reagoi materiaalien kanssa ja muodostaa vetyä. Useimmissa tapauksissa sydänsula puhkaisee lopulta paineastian pohjan ja purkautuu suojarakennuksen reaktorikuiluun. Sula voi kuormittaa suojarakennusta eri tavoin. Julkaisussa erityisesti tarkasteltuja ilmiöitä ovat sydänsula-betonireaktio, sulan jäähdytettävyys reaktorikuilussa sekä vedyn kulkeutuminen ja palaminen. Sydämestä vapautuvat fissiotuotteet muodostavat suurelta osin aerosoleja. Osa niistä kiinnittyy jo primääripiirin pinnoille muun osan vapautuessa suojarakennukseen. Aerosolihiukkaset törmäilevät toisiinsa, kasvavat ja poistuvat lopulta suojarakennuksen ilmatilasta. Osa suojarakennuksen ilmatilaan jääneistä radioaktiivisista aerosoleista voisi vapautua ympäristöön suojarakennuksen rikkoutuessa. Julkaisussa on erilliset kuvaukset aerosolien käyttäytymiselle primääripiirissä ja suojarakennuksessa.

    KW - nuclear reactors

    KW - accidents

    KW - nuclear power plants

    KW - reactor cores

    KW - reactor core disruption

    KW - melt down

    KW - nuclear fuels

    KW - fuel elements

    KW - pressure vessels

    KW - fission products

    KW - release

    KW - aerosols

    M3 - Report

    SN - 951-38-4743-8

    T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

    BT - Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Jokiniemi J, Kilpi K, Lindholm I, Mäkynen J, Pekkarinen E, Sairanen R et al. Vakavien reaktorionnettomuuksien ilmiöt. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1995. 105 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1628).