Egy atomerőművet nukleáris szempontból biztonságosnak tekintünk, amennyiben biztosítjuk a megfelelő üzemeltetési feltételek megvalósítását, a balesetek megelőzését, illetve a szóba jöhető balesetek potenciális következményeinek enyhítését. Ennek eredményeként megvalósul a munkavállalóknak és a lakosságnak az üzemeléssel járó ionizáló sugárzással szembeni védelme.

Az atomerőműben fellelhető radioaktív anyagok forrásának meghatározó része maga a reaktor besugárzott üzemanyaga, amit alapvetően a reaktor aktív zónájában és a pihentetőmedencében találunk. A radioaktív anyagok kibocsátásának minimalizálása érdekében négy fizikai gátat alkalmazunk.

1.    Üzemanyag-pasztillák anyagszerkezeti mátrixa: nem teljes körű gát, nemesgázok, illékony hasadási termékek részben kijutnak az üzemanyag pasztillákból. (1. sz. ábra)

2.    Üzemanyag pálca burkolata: cirkóniumötvözetből készült pálca (1. sz. ábra)

3.    Primerköri nyomáshatároló rendszer: a fővízkör nyomáshatára, ami többek közt magába foglalja a reaktortartályt, a fővízköri csővezetékeket, szerelvényeket, a gőzfejlesztőt, a főkeringtető szivattyút és a térfogatkiegyenlítőt is. (2. sz. ábra)

4.    Konténment: kettős falú védőépület. A konténment belső fala nyomástartó és szivárgásmentes, túlnyomásra méretezett. A konténment külső fala a külső hatásoktól való védelmet garantálja. A belső falon esetlegesen átszivárgó légnemű anyagok ártalmatlanítására a két fal közötti térből elszívott levegő ellenőrzött körülmények között, szűrőrendszeren átvezetve kerül kibocsátásra a környezetbe. A konténment befogadja a fent említett, primer köri nyomáshatároló rendszereket. (3. sz. ábra)

Ezek a fizikai gátak akadályozzák meg a radioaktív anyagok környezetbe jutását. Ezért épségük megőrzése elsődleges fontosságú. A gátak épségét két síkú tervezési filozófia mentén tudjuk garantálni. Az első síkon számba vesszük, hogy milyen üzemzavarok (kezdeti események) során következhet be a gátak sérülése, és ezek kialakulásának valószínűségét minimalizáljuk. Ennek érdekében a rendszerek, berendezések alábbi tulajdonságait olyan színvonalúra választjuk, hogy azok a funkciójukat a potenciálisan előforduló kedvezőtlen üzemi körülmények között is nagy valószínűséggel el tudják látni:

• rendelkezésre állás: az az időtartam, ami alatt a rendszer, rendszerelem képes a funkciójának ellátására, figyelembe véve a tervezett megelőző és a javító karbantartásokat is; 
• megbízhatóság: annak valószínűsége, hogy a rendszer, rendszerelem szolgáltatni fogja a minimálisan megkívánt teljesítményét, amennyiben működésére parancsot kap;
• strapabírás, robusztusság: külső és belső veszélyeztetőkkel szembeni ellenállóképesség (nyomás, hő, sugárzás, agresszív kémiai anyagok, földrengés, tűz, elárasztás stb.) üzemi és üzemzavari körülmények között is működőképesség;
• kapacitás: a minimálisan megkívánt teljesítményen felüli tartalék biztosítása. 

Amennyiben az üzemzavar mégis bekövetkezne, annak következményeinek csökkentésére és egy esetleges baleset kialakulásának lehetőség szerinti megakadályozására pedig biztonsági rendszereket tervezünk (persze itt is figyelembe véve az előbb említett négy kritériumot). Ez a tervezési filozófia második síkja.

Ezen biztonsági rendszerek összeségének három alapvető funkciót kell ellátnia, amellyel megakadályozható a fizikai gátak sérülése:

• a nukleáris láncreakció hatékony szabályozása, láncreakció leállítása;
• a felszabaduló hő megfelelő elszállítása, hűtés;
• a radioaktív anyagok környezetbe történő kibocsátásának minimalizálása, lokalizáció.

A fent meghatározott tervezési elvek segítenek abban, hogy a nukleáris biztonsági követelményeket teljesítsük, és a társadalom számára elfogadható kockázatot jelentsen a nukleáris energia alkalmazása. 

Primerköri Gépészeti Osztály