Mýty kolem jaderné energetiky - škody, které může způsobit zemětřesení

Jak jsou vlastně zajištěné elektrárny proti zemětřesení? Mohou se poškodit pohybem zemské kůry? (délka blogu 10 min.)

Odpůrci jaderné energetiky rádi zneužívají (často iracionální) strach svého publika. Dobře se přitom hodí mimo jiné také strach ze zemětřesení - jevu, který se nedá příliš dobře předvídat a který je schopný způsobit obrovské škody. Každý má jistě v živé paměti zpustošená města, zbořené domy a oběti, které musí záchranáři vyprošťovat z trosek.

Může zemětřesení poškodit jadernou elektrárnu tak, že by následně došlo k jaderné havárii? Nejen v Japonsku - ale i v Evropě zažíváme občasná malá zemětřesení. Země, po které chodíme, není zrovna klidná, poukazují odpůrci “jádra” na známá fakta. Jaderné elektrárny jsou podle nich nezajištěné bomby, které mohou své okolí zamořit obrovským množstvím radioaktivity.

Skutečný stav

Středoevropské jaderné elektrárny (například ty, které se provozují v Německu) jsou certifikované na to, aby odolaly bez poškození (slova “bez poškození” jsou důležitým detailem - později se k nim vrátím) otřesům, které odpovídají pohybu půdy o 1,5 m/s2. Podobný jev se tu vyskytuje zhruba jednou za 100 000 roků.

Přitom je oblast Německa ve srovnání s jinými evropskými zeměmi ještě poměrně aktivní. Nachází se tu například geologicky poměrně aktivní pohoří Eifel, kde se nepatrná zemětřesení registrují několikrát denně. Jak je tomu v Česku?

Nejaktivnější je zlom nedaleko Mariánských Lázní. Zemětřesení se vyskytují také na Karlovarsku a blízko Hradce Králové. Nejsilnější zemětřesení mívají kolem 4. - 5. magnitudy.

Mimochodem - japonské reaktory, které jsou provozovány v daleko nebezpečnějších podmínkách s opravdu velkou pravděpodobností výskytu daleko silnějších zemětřesení, dokazují, že ani pohyby zemského povrchu, přesahující 1,5 m/s2 - nejsou pro systémy jaderné elektrárny žádným problémem.

Vzpomeňme si na velké zemětřesení, které postihlo elektrárnu Fukušima. Zemětřesení samo o sobě přežily všechny tamní bloky bez problémů. Nebýt (vyšší než očekávané) vlny tsunami, elektrárna by po určité době zase najela do běžného provozu.

Pokud je ničivé zemětřesení očekáváno statisticky jednou za 100 000 roků, je vůbec smysluplné, se proti němu chránit?

Vždyť celá stavba bude do doby, než tu opravdu zemětřesení bude, dávno rozebrána a zlikvidována. Přesto jsou elektrárny (stejně jako mosty, apod.) stavěny tak, aby splňovaly určitá bezpečnostní požadavky. K tomu patří také fakt, že  mohou přežít bez poškození ještě daleko intenzivnější zemětřesení, než ta, na která jsou certifikovány - tj. případné mosty pak vydrží ještě větší zátěž, než na jakou jsou stavěny apod.

Fakticky tu tedy máme elektrárny, které vydrží víc, než by musely - a to i v případě extrémně nepravděpodobné situace, kdy se bez předchozího varování ve střední Evropě vyskytne opravdu ničivé a do té doby nevídané zemětřesení. Například takové, které nebude mít původ přímo v posunech zemské kůry - ale mohlo by být například následkem dopadu velkého meteoritu.

Pro srovnání

Běžné inženýrské stavby vykazují na rozdíl od jaderných elektráren daleko menší odolnost proti zemětřesení. V Německu je například předepsáno, aby odolávaly otřesům, které se vyskytují průměrně jen jednou za 500 let.

Znamená to, že se mimoděk počítá s velkým množstvím obětí ve městech (nemocnicích, úřadech, nádražích apod.) v případě, že by mělo skutečně za našeho života dojít k extrémnímu zemětřesení. Došlo by přitom k daleko vyšším ztrátám na životech, než byly způsobeny skutečně těžkou jadernou havárií na černobylské elektrárně.

Je to proto, že nadstandardní jistota by běžné městské stavby neúměrně prodražila. U jaderných elektráren si takové zjednodušení a zlevnění stavby nikdo nedovolí - ty jsou (na rozdíl od všech ostatních staveb) proti zemětřesení chráněny extrémně  nadstandardně.

Zemětřesení se nerovná zamoření

Vraťme se ke slovům “bez poškození”. Dokonce ani enormní zemětřesení, tak jak by se mohlo vyskytnout za milion roků, rozhodně nemusí nutně znamenat zamoření okolí radioaktivitou.

Jaderná elektrárna je komplexní zařízení, napěchované moderní technologií. Dokonce i v případě, že se opravdu stane určitá ultimativní havárie (připomeňme si elektrárnu ve Fukušimě, kde nečekaně vysoká vlna tsunami poškodila systém chlazení) - není kontaminace okamžitá a neodvratná.

Poškození vnějších systémů elektrárny ještě zdaleka neznamená poškození samotného bloku reaktoru. Dokonce i poškození vnějšího bloku neznamená automaticky poškození samotné reaktorové jednotky.

Co se týká zemětřesení, jsou naše (evropské) elektrárny vybaveny nadstandardní ochranou.

S trochou nadsázky se dá říci, že v případě nečekaných extrémních otřesů by bylo blízko jaderného reaktoru to nejbezpečnější místo, které byste mohli teoreticky vyhledat. Všechny ostatní stavby se budují s daleko horšími specifikacemi.

Shrnutí

Stavby, které jsou společensky důležité (například nemocnice, běžné elektrárny, chemické továrny a provozy nebo tanky na pohonné hmoty) jsou stavěny tak, aby odolávaly tzv. “extrémně silným” (oficiální technické označení, odpovídající zřídkavým jevům) zemětřesením nebo například hurikánům (i vítr může mít enormní sílu a poškodit stavbu podobně, jako zemětřesení).

Jak japonské - tak i ostatní jaderné elektrárny se oproti tomu staví s daleko efektivnějším zajištěním - a odolají nejen extrémním, ale také tzv. “nepravděpodobným” zemětřesením.

Ve střední Evropě se takové jevy, kterým musí jaderná elektrárna vzdorovat, vyskytují jen jednou za 100 000 roků.

Během a poté, co proběhlo tzv. “enormní a nepravděpodobné” zemětřesení, musí zůstat jaderná elektrárna nepoškozená (hlavně její důležité a na chodu reaktoru se podílející systémy), říká vyhláška, které musí odpovídat stavba každé jaderné elektrárny. Co se týká menších zemětřesení, tady se dokonce počítá s tím, že elektrárna podobný jev “přežije” aniž by byla přerušena dodávka proudu do sítě.

Konkrétní zemětřesení v minulosti

V roce 1995 v Japonsku postihlo velice silné zemětřesení město Kobe. Nejbližší jaderná elektrárna byla vzdálena 110 km od epicentra. Nebyla poškozena.

V roce 1999 proběhla při zničujícím Taiwanském zemětřesení automatická odstávka tří jaderných reaktorů. Nebyly poškozeny a k síti byly připojeny od dva dny později.

Během pověstného zemětřesení v roce 2011 bylo ve Fukušimě odstaveno jedenáct jaderných reaktorů. Samotné zemětřesení je nepoškodilo a to i přesto, že se jednalo o zemětřesení se sílou 9,0 Richterovy stupnice.

Zdroje:  www.kit.edu, Sadegh-Azar, H., Garg, A., „Bautechnische Auslegung von Kernkraftwerken für Erdbeben“, atw - Internationale Zeitschrift für Kernenergie, Dez. 2009 und Einfluss der Boden-Bauwerk Wechselwirkung“, Bauingenieur (D-A-CH-Mitteilungsblatt), März 2011, IAEA Requirements NS-R-1 – Safety of Nuclear Power Plants: Design; International Atomic Energy Agency, Vienna 2000, IAEA Safety Guide NS-G-3.3 – Evaluation of Seismic Hazards for Nuclear Power Plants; International Atomic Energy Agency, Vienna 2002, IAEA Safety Guide NS-G-1.6 – Seismic Design and Qualification for Nuclear Power Plants; International Atomic Energy Agency, Vienna 2003, http://www.world-nuclear.org/information-library/safety-and-security/safety-of-plants/nuclear-power-plants-and-earthquakes.aspx