“Фукушимагийн нэгдүгээр” атомын цахилгаан станцын ослын үеэр яг юу болсон вэ?

2011 оны 3 дугаар сарын 11-ний өдрийн 14.46 цагт японы арлаас 130 км зайд далайн гүнд 9,0 магнитутын хүчтэй газар хөдлөлт боллоо. Газар хөдлөлтийн голомтын эргэн тойрон тэр чигтээ өртөж, далай дор томоохон хөрсний нуралт үүслээ. Үр дүнд нь 10-20 метрийн өндөртэй цунами/далайн давалгаа үүсэж цаг хүрэхгүй хугацаанд хуурай газрын эрэгт хүрээд нутгийн гүн рүү 10 км яваад зогссон юм. Энэ байгалийн гамшигаас болж асар их хэмжээний эвдрэл, сүйрэл учирсан ба амь насаа алдсан хүний тоо 19 мянга давсан билээ. 

Тухайн цаг үед сүйрэл болсон районд 4 атомын цахилгаан станцын 11 реактор ажиллаж байжээ. Мэдээж бүгд ослын горимд ажиллаж, автоматаар унтарсан. \”Фукушимагийн нэгдүгээр” атомын цахилгаан станц нь 1971 онд ашиглалтад орсон, \”буцалсан ус”(Boiling water reactor) хэлбэрийн 6 нэгж реактортай. 1-4-р реакторуудын нь нэг блок, харин 5-6-р реакторууд нэг блок болж хоёр тусдаа газар байрладаг. Осол болох үед тус станцын 5-6-р реакторууд ажиллагаагүй, 1-3-р реакторууд бүрэн хүчин чадлаараа ажиллаж байв. Харин 4 дүгээр реакторыг ачаалаагүй түр зогсолтын горимд оруулсан байж таарчээ. 
Одоо атомын цахилгаан станцын реакторын ажиллах зарчмыг энгийн хэлбэрээр тайлбарлая. Реакторын голд дотроо уранаар дүүргэсэн цирконийн хайлшан турбанууд бүхий бортого байрладаг. Энэ нь дугуй хэлбэрээр багцалсан шүдэнзний моднуудыг босоогоор байруулсантай төстэй харагдана. Энэ бортгон саван дотор уран/полутонийн том атомуудыг нейтроноор буудахад асар их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг гинжин урвал явагддаг байна. 
Реактор нь гурван 3 давхар хамгаалалттай. Эхний хамгаалалт нь цирконийн хайлш(zirconium alloy), хоёр дахь хамгаалалт нь дотроо ус/далайн ус бүхий ган төмөр хамгаалалтын бүрхүүл, сүүлийнх нь төмөр бетонон тавцан бүхий хамгаалалт юм. 
Цирконийн хайлшан турбанууд дундуур тусгай бүтэцтэй тохируулах саваа(control rod) явуулж нейтронуудыг шингээж авах замаар цөмийн урвалаас ялгарах энергийн хэмжээг тохируулдаг. (Энэ тохируулах савааг бор, мөнгө, индий, кадми зэрэг нейтроныг өөртөө шингээж авдаг химийн элементээр хийдэг.) Тохируулах савааг уран бүхийн цирконийн хайлшан турбан дундуур шургуулж нейтронуудыг шингээж авахад реакторын дотор явагдах цөмийн задрлыг бууруулах ба тэр хэмжээгээр тэндээс гарах энерги багасдаг байна. 
Ингээд цөмийн урвалаас их хэмжээний энерги үүсэж бортого доторх усыг халааж уур болгох ба энэ уураар турбин-генераторын голыг эргүүлж цахилгаан эрчим хүч бий болгодог юм. Харин эргээд нөгөө уур нь хөргөх систем орж ус болоод тэнгисийн устай холигдон буцаад реакторын бортого руу орж уур болно. Тэгэхээр цөмийн урвалаас үүссэн энерги усыг халааж уур, уур нь генераторыг эргүүлж цахилгаан, үлдсэн уур нь буцаж хөрөөд ус болж реактор руу буцаж орох процесс тасралтгүй явагддаг болохыг мэдэж авлаа. Одоо буцаад болсон явдал руу эргэж орьё. 
Тухайн өдрийн 14.46 цагт газар хөдлөлт болоход атомын цахилгаан станцын мэдрэгч төхөөрөмж ажиллаж, цөмийн реакторуудыг автоматаар унтраав. Энд бүх тохируулагч саваануудыг реакторын гол руу шургуулж, гаргаж буй энергийг багасгах процесс багтсан байгаа. Реакторыг бүрэн унтраасан ч гэсэн цөм нь бүрэн хөрөхөд хамгийн багадаа 4 цаг шаардлагатай гэнэ. Энэ хугацаанд реакторын доторх халсан уурыг тогтмол гадагшлуулах зорилгоор хөргөлтийн систем бүрэн чадлаараа ажиллах ёстой. Реакторыг унтрааснаас хойш бараг цагийн дараа буюу 15.42 цагт реакторууд өөрийн хүчин чадлынхаа 1,5 хувьтай(1-р реактор 22МВт, 2 ба 3-р реакторууд 33МВт) тэнцэх хэмжээний энерги гаргаж байжээ. Хэрвээ атомын цахилгаан станц гадна орчноос таслагдвал хөргөлтийн системийг хэвийн ажиллуулах дизель цахилгаан станцууд бэлэн байдалд байсан юм.
2 ба 3-р реакторууд нь халуун усыг соруулж авч хөргөөд буцааж шахдаг хөргөлтийн системтэй, харин 1-р реактор нь зөвхөн дулаан солилцох(heat exchanger) төхөөрөмжтэй байжээ. Нэг ёсондоо 1-р реакторын халуун уур дулаан солилцох төхөөрөмж рүү орж, тэндээ хөрөөд ус болонгуутаа буцаад байгалийн усгалаараа реактор луу ордог гэсэн үг. Энэ төхөөрөмж нь энэ байдлаараа 10 цаг тасралтгүй ажиллах боломжтой тул аюултай зүйл ажиглагдсангүй. Харин 1-р дулаан солилцох төхөөрөмж нь хэт их хөргөлт үүсгээд байсан тул удирдлагын төвөөс реакторыг удирдах \”Тогтсон ажиллагааны журам”-ын дагуу уг төхөөрөмжийг унтрааж, түр хугацааг тусгаарлах арга хэмжээ авчээ. 
Ингээд анх газар хөдөлснөөс хойш цаг хүрэхгүй хугацааны дараа 15 метр өндөртэй цунами атомын цахилгаан станцын далайн давалгааны хаалт даланг даван орж ирээд байгууламжийг тэр чигт нь усанд автуулжээ. Энэ их уснаас болж ослын үед ажиллах зориулалттай дизель цахилгаан станцууд бүгд жагсаалаас гарав. Цахилгаан станцыг удирдаж байсан операторууд 1-р реакторын дулаан солилцох төхөөрөмжийг буцааж асаах гэтэл ажилласангүй. Ингээд ямарч хөргөлтгүй болсон реакторын цөм нь голоосоо хайлж эхэлжээ. Харин 2 ба 3-р реакторуудын хөргөлтийн шахуургыг батарей ашиглан ажиллуулж байсан хэдий ч 24 цагийн дараа нөгөө батарейнуудын цэнэг шавхагдаж зогссон байдаг. 
1, 2, 3-р реакторуудад болсон процесс ерөнхийдөө төстэй явагдсан ба тэнд зөвхөн цаг хугацааны зөрөө л байсан юм. Реакторын доторх ус нь ууршиж дуусахад ураны түлш нь хамгаалалтгүй болж 2300 хэм хүртэл халуун үүсгэсэн ба улмаар реакторын бусад хэсэгтэй хамт хайлж \”кориум”(corium) гэдэг хайлмал магма үүсгэв. Энэ халуун кориум нь доошоо урсаад ёроолын бетонон хавтанд тулсан ба уг хавтанд хэр гүн нэвтэрч орсоныг мэдэх боломжгүй байжээ. Энэ бүхний хажуугаар цацраг идэвхит бодис(иодын нэгдэл, cesium, теллуриды, криптон, ксенон, устөрөгч гэх мэтчлэн) бүхий хэт халсан их хэмжээний уур үүсээд байлаа. Энэ уурын даралт улам ихсэж, дэлбэрэх аюулын хэмжээнд хүрсэн тул хөргөлтийн шахуургын усан сан руу цацраг идэвхи бүхий уурыг оруулжээ. Гэвч нөгөө сан нь удалгүй дүүрсэнээс гадна хэт их халж эхэллээ. 
Станцын операторууд үүссэн нөхцөл судалж үзээд халуун цацраг идэвхит хийг шууд агаарт гаргахаас өөр аргагүй гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Ингээд асар халуун, өндөр даралт бүхий хийг хоолойгоор дамжуулан реакторын гадуур баригдсан байшингийн дээврийн яндангаар гадагшлуулах шийдвэр гарчээ. Уурын хаалтыг авч хоолойгоор дөнгөж дамжуулж эхэлтэл хаа нэгтээ устөрөгч алдагдаж, тэр нь агаар дахь хүчилтөрөгчтэй нийлэнгүүтээ урвалд орж хүчтэй дэлбэрэлт болох нь тэр. Дэлбэрэлтээр байшингийн дээвэр зад үсэрсэн хэдий ч реактор гэмтэлгүй бүтэн үлдсэн байна. Мөн цацраг идэвхит бодис агуулсан усан сан нь гэмтээгүй тул гадагшаа хортой бодис бага алдсан гэж эхлээд үзэж байв. Нэгэнт хөргөлтийн систем нь ажиллагаагүй болсон, мөн хөргөх зориулалттай усгүй болсон тул операторууд механик аргаар далайн усыг реактор руу шахсан байна. Энэ нь нөгөө голд нь хайлмал хэлбэртэй байгаа \”кориум”-ыг тогтвортой байдалд оруулах зорилготой байсан билээ. Энэ үеийн процессийг галт уулын урсаж буй халуун магма руу ус цацаад нөгөөх нь шууд ууршиж байгаатай зүйрлүүлж болно. Харин реакторыг хөргөж, цацраг идэвхит бодисоор хордсон усыг буцаагаад далай руу шууд цутгаж байлаа. 
Цунами болсоноос хойш дөрөв хоногийн дотор, тодруулбал 3 дугаар сарын 12-ны өдөр 1-р, 14-ний өдөр 3-р, 15-ны өдөр 2 ба 4 дүгээр реакторуудад цуврал дэлбэрэлт болж гэмтсэн ба үүнээс 1, 2, 3-р реакторуудын цөм хайлж \”кориум” хэлбэрт ороод байв. 2-оос бусад реакторууд нь ямар нэгэн байдлаар гадагшаа цацраг идэвхит бодис алдагдах аюул бага байв. Харин 2-р реактор хүнд байдалтай байв. Операторууд уур гадагшлуухдаа хаа нэгтээ алдаа гарсан бололттой реакторын дотор талд дэлбэрэлт болжээ. Энэ нь цацраг идэвхит бодис газрын хөрс болон далай шууд руу алдагдах аюултай нөхцөл байдлыг үүсгэсэн байна. Ингээд цацраг идэвхит бодисоор хордсон ус байгууламжийг тэр чигт бүрхэх, мөн ураны ашигласан түлшний агуулах цацрагт хордох аюултай тулгарав. Энэ бүх бэрхшээлтэй японы мэргэжилтнүүд нөр их хөдөлмөр гарган тэмцсэний үр дүнд байдлыг тогтворжуулж чадсан ба 3 дугаар сарын сүүл гэхэд реакторыг хөргөж буй далайн усыг зориулалтын усаар сольж чаджээ. Харин 7 дугаар сар гэхэд реакторуудын хөргөлтийн системийг сэргээж ажиллагаанд оруулаад хордсон усыг далай руу шууд цутгахыг зогсоожээ. 2011 оны 12 дугаар сард Японы засгийн газраас \”Фукушимагийн нэгдүгээр” атомын цахилгаан станцын бүр реакторууд бүрэн хөрсөн гэж албан ёсоор мэдэгдсэн билээ. 
Ослын үед атомын цахилгаан станцад ажиллаж байсан операторуудын гадаад ертөнцөөс бүрэн тусгаарлагдаж, гэр бүл нь цунамид өртсөн үгүйг ч мэдэхгүй, ямар ч цахилгаан эрчим хүчгүй, цацрагийн хордолтод өртөх өндөр магадлалтай маш хүнд нөхцөлд ажиллаж байлаа. Бүх талбай нь хортой усанд автаж норсон, харанхуй, дэлбэрэлтээс үүссэн нуранги дотор реакторыг хөргөхийн төлөө гарын доорх бүхий л аргыг ашиглан 24 цагийн турш сунаж унтлаа ажиллаж байсан цахилгаан станцын ажилчдын үйлдлийг баатарлаг гэж хэлэхэд буруудахааргүй байжээ. Ёстой л япончууд тулдаа л ийм ослыг цааш нь газар авахуулалгүй дарж чадсан. 
Ослын дараа нэг жилийн дотор япончууд 20 мянган хүний хүчийг ашиглаж хэд хэдэн чухал ажлыг хийж гүйцэтгэсэн. Хамгийн түрүүнд далайн давалгааны хаалтын даланг өндөрлөөд байгууламжийн эргэн тойронд цацраг идэвхит бүсийг нарийчлан гаргасан зураглал үйлдэв. Дараа нь байгууламжийн цацраг идэвхит бодисоор хордсон тоосонцор, хог хаягдлыг бүрэн цэвэрлэж, газар доорх усыг соруулах шахуурга суурилуулжээ. Мөн реакторуудын гадуур битүү бүрхүүл барьсан байна.

Төсгөлийн оронд: Японы \”Фукушимагийн нэгдүгээр” атомын цахилгаан станц цунамид өртөж осол гарсан талаар олон мэдээ, мэдээллийг уншиж, судалсны дүнд үүнийг бичлээ. Зорилго нь тэнд яг юу болсон талаар аль болох дэлгэрэнгүй, энгийн, ойлгомжтой байдлаар тайлбарлаж та бүхэнд хүргэх явдал байв. Үүнд энэ талаар дэлгэрэнгүй бичсэн францын \”IRSN – Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety” болон олон улсын \”World Nuclear Association” байгууллагын тайланг голлон ашигласан болно.