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/ReportReportProfessional

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

NameVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
PublisherVTT
No.1628
ISSN (Print)1235-0605
ISSN (Electronic)1455-0865

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/ReportReportProfessional

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).