أثارت محطة زابوريزفيا للطاقة النووية في أوكرانيا ، أكبرها في أوروبا ، القلق منذ أن استولت عليها القوات الروسية بالكاد أسبوعين في غزو عام 2022. ولكن في الآونة الأخيرة ، بعد ثلاث سنوات من الاحتلال و متكرر بالقرب من الأخطاء تلك الكارثة الإشعاعية التي تهدد ، وعد بالأيام المشمسة ظهر فجأة ، وإن كان لفترة وجيزة. في 19 مارس ، اتصل الرئيس الأمريكي دونالد ترامب والرئيس الأوكراني فولوديمير زيلنسكي بالحماية والاستثمار الأمريكيين للسلطة النووية في أوكرانيا – أو حتى الملكية ، وفقا لملخص البيت الأبيض. وكالة الطاقة الذرية الدولية (IAEA) قام المخرج رافائيل جروسي بزيادة الرهان بعد أسبوع واحد ، وأخبر رويترز أن مفاعلات Zaporizhzhia يمكنها إعادة التشغيل في غضون “أشهر” وقف إطلاق النارويمكن أن يكون المصنع يعمل بالكامل في عام واحد.
وعد بإعادة تشغيل سريع في Zaporizhzhia ، التي تضم ستة مفاعلات 950 ميجاوات ، بسرعة تلاشت وسط هجمات روسية يوميًا ومميتًا على المدن الأوكرانية. ومع ذلك الرئيس التنفيذي energoatomفائدة الطاقة النووية في أوكرانيا ، المعتمدة بشكل أساسي على الجدول الزمني لبرنامج Grossi لسيناريو عزل في مقابلة هذا الشهرعلى الرغم من أنه أقر بالتحديات التقنية الخطيرة بما في ذلك الصيانة المؤجلة وندرة مياه التبريد.
في الواقع ، وفقًا للخبراء الأوكرانيين والأوروبيين والولايات المتحدة التي تمت مقابلتها بواسطة IEEE Spectrumإن التحديات التي تواجه إحياء محطة الطاقة النووية Zaporizhzhia (ZNPP) يمكن أن تعمق أكثر. يقول هؤلاء الخبراء أن عملية روسيا من المحتمل أن يكون المصنع قد تضرر بشدة بحيث قد تستغرق الإصلاحات سنوات وتكلف مليارات الدولارات. تشمل المشكلات الخاصة الإمالة المحتملة لمباني المفاعل ، وسلامة المولدات البخارية المعقدة والهشة نسبيًا للمفاعلات المضغوطة والماء الضوئية.
حتى إذا كان هناك وقف دائم على الأعمال العدائية ، فإن إعادة تشغيل وحدات مولد مفاعل ZNPP قد تكلف أكثر من أن تنفق أوكرانيا. وعلى الأقل يقول بعض خبراء الطاقة الأوكرانيين أن البلد يجب أن تركز بدلاً من ذلك بناء محطات توليد الطاقة الأصغر مركزية.
Volodymyr Kudrytskyi ، المدير السابق لشبكة الطاقة في أوكرانيا وقال المشغل في الشهر الماضي بنفس القدر من الشهر الماضي خلال منتدى في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الشهر الماضي. وقال كودرسكي إن محطات الطاقة النووية الكبيرة تركز الكثير من القوة في بضع بقع في الشبكة: “نحن قادرون على استخدام هذا الإرث السوفيتي للبقاء على قيد الحياة ، لكن هذا ليس هو الطريق إلى الأمام”.
قد تكون ممارسات التشغيل المشكوك فيها قد أضرت بالمصنع
منذ غزو روسيا على نطاق واسع لأوكرانيا ، شهدت ZNPP مجموعة واسعة من الإهانات غير المسبوقة. خلال نوبة المسلحة في مارس 2022 ، أطلقت القوات الروسية على المصنع. في شهر أكتوبر ، بدأت روسيا في قصف نظام الطاقة الأوكراني. قامت تلك الهجمات بفصل ZnPP مرارًا وتكرارًا عن شبكة أوكرانيا ، مما أجبر على استخدام مولدات الديزل لتشغيل المضخات التي تدور المياه على الوقود المستهلك ، مما يمنعها من ارتفاع درجة الحرارة وذوبان كميات كبيرة من الإشعاع وإطلاقها.
هجمات روسيا دمرت بعض المعدات ووضعت إجهادًا على الآخرين ، لكن القلق الخاص ينشأ من أوضاع التشغيل على المدى الطويل غير المسبوق: إغلاق ساخن و الإغلاق البارد.
ZNPP هي أول محطة للطاقة النووية في العالم تستمر في حالة الإغلاق الساخن ، حيث يعمل المصنع بأقل إخراج. انتهكت الإغلاق الساخن ، لعدة أشهر متتالية ، ترخيص ZnPP. لكن مديري النباتات الروس أصروا على أنها توفر البخار اللازم للحفاظ على المعدات الحرجة ، مثل محطة معالجة المياه ، وكذلك التدفئة لمدينة Enerhodar القريبةأيضا تحت الاحتلال الروسي.
جادل خبراء السلامة الأوكرانيين والدوليين بدلاً من ذلك بأن الإغلاق الساخن زاد بشكل غير ضروري من خطر حدوث حادث مما تسبب في كارثة إقليمية ، لأن المفاعلات الساخنة تذوب بسرعة أكبر بعد فشل أنظمة التبريد. رأى الأوكرانيون المخاطر المعززة شكل من أشكال الابتزاز النوويبحجة أن القوات الروسية يمكن أن تطلق عن عمد حادثة إشعاعية إذا أجبروا على التراجع عن المنطقة.
في أبريل 2024 ، تراجعت الإدارة الروسية للمصنع أخيرًا ، وضع آخر وحدة توليد التشغيل في الإغلاق البارد. يعد الإغلاق البارد وضعًا أكثر أمانًا للمصنع ، ولكن ، لا يزال هناك عدة جوانب من الإغلاق البارد غير عادية للغاية وتثير القلق.
هذه المخاوف تنبع من مجموعة معقدة من الكيمياء والفيزياء. أثناء الإغلاق البارد ، تكون تدفقات التبريد منخفضة – ثابتة تمامًا في بعض الحلقات – وأيضًا باردة نسبيًا ، في بعض الحالات انخفضت إلى أقل من 35 درجة مئوية.
النتيجة هي أ سائل التبريد مع كثافة أعلى. الخبير النووي الأوكراني جورجي بالاكان يقول أن المبرد عالي الكثافة يضع الحمل الميكانيكي أكبر على أنابيب التبريد والأنابيب الحساسة داخل مولدات البخار. هذا الحمل المرتفع ، بدوره ، يزيد من الضغط على العديد من اللحامات ، وكذلك على الأنابيب الفولاذية نفسها لأن المعدن أقل في درجات الحرارة المنخفضة ، وفقًا لما ذكره بالاكان.
في هذه الأثناء ، تؤثر درجة الحرارة المنخفضة والتدفق أيضًا على حمض البوريك الذي يضاف إلى ماء التبريد الأساسي لتنظيم تفاعلات الانشطار في المفاعل ، مما يسمح لأحماض البوريك بالتبلور في المناطق الحساسة في أنابيب الدائرة الأولية ومولدات البخار. الجهود المبذولة لتطهير البلورات يمكن أن تؤدي إلى تفاقم الأضرار. إذا كان الضرر يثقب أنابيب مولد البخار ، فيمكن أن يتسرب الماء المُرافق ويهاجم فولاذ دوائر التبريد الثانوية ، وهو من درجة أقل.
تم تصوير مبنى مكاتب في محطة زابوريزهيا للطاقة النووية في جنوب أوكرانيا في 14 يونيو ، 2023 ، بعد 15 شهرًا من القبض على المنشأة من قبل القوات الروسية. Olga Maltseva/AFP/Getty Images
تسريبات البخار أو استخراج المياه الجوفية يمكن أن يتهدم النبات
أبلغ المسؤولون الروسيون الذين يسيطرون على ZNPP عن سلسلة من التسريبات لمراقبي الوكالة الدولية للطاقة الذريةبما في ذلك تسرب مولد البخار في نصف وحدات الطاقة الخاصة به. تستدعي بالاكان ، المستشار الخاص السابق لرئيس شركة Energoatom ، الأداة النووية الأوكرانية ، تلك العلامات المرتبطة بالاعتداء الفيزيائي والكيميائي على معدات المصنع. يقول: “تصرف الروس كما لو كان بإمكانهم تشغيل النظام المائي الكيميائي لفترة غير محدودة”.
خبراء مستقلون اتصلوا من قبل IEEE Spectrum أكد تحليل بالاكان. وهي تشمل مهندسًا نوويًا أمريكيًا كبيرًا على دراية بمفاعلات التصميم السوفيتي ، الذي تحدث معهم نطاق بشرط عدم الكشف عن هويته لأنهم يخشون الانتقام من السلطات الوطنية ، ومهندس أوكراني غير مخول للتحدث إلى الصحافة.
يمكن لمشكلات المولد بالبخار إغلاق مصنع نووي للأبد. تم تشغيل هذا السيناريو في كاليفورنيا في عام 2013 عندما فائدة جنوب كاليفورنيا إديسونألغت محطة الطاقة النووية الوحيدة بعد إصلاحات مولد البخار الفاشلة التي تكلف حوالي 2 مليار دولار (2.7 مليار دولار في 2025 دولار).
مجموعة أخرى من المشكلات المكلفة المحتملة تنبع من تحول المشغلين إلى المياه الجوفية للتبريد بعد هدم سد كخوفكا في يونيو 2023. وتشمل الآثار المحتملة ضعف نظام السلامة الحرجة: قضبان التحكم في المفاعل.
بعد استنزاف خزان Kakhovka ، ألغى المصدر الأصلي لـ ZnPP لمياه التبريد ، قام Rosatom ، مجموعة الجيل النووي والتكنولوجيا الروسي ، بحفر 11 بئرًا في الموقع. سحب الأرضالماء هو سبب القلق ، وفقا ل Aybars Gürpinarمسؤول سابق في السلامة في وكالة الطاقة الذرية الدولية (IAEA). “لا سيما عندما يكون هناك استخراج كبير من المياه الجوفية ، فإن التسوية هي دائمًا احتمال” ، كتب جوربينار ، الآن مستشار مقره في فيينا وبروكسل ، في رسالة بريد إلكتروني إلى نطاق.
تسبب هبوط العديد من الصداع باهظ الثمن لمفاعلات VVER-1000 المصممة السوفيتية ، بما في ذلك ZNPP. منذ ما يقرب من 20 عامًا ، كان على Energoatom أن يربط بين الأوزان الموازنة لاعتقال إمالة العديد من مباني المفاعلات التي تستقر في تربة الرملية في الموقع ، وفقا لمشاركة 2024 LinkedIn من قبل بالاكان. في عام 2011 ، أخبرت روزاتوم الرئيس آنذاك ديمتري ميدفيديف أن لديها خطط لإصلاح “”الإمالة التقدمفي محطات توليد الطاقة بالاكوفو والكالينين.
يقول Gürpinar إن الإمالة يمكن أن تكسر قاعدة الخرسانة الخاصة بـ ZnPP وتداخل مع قضبان التحكم في المفاعل ، مما يبطئ قطرة الجاذبية في المفاعل لتسلق تفاعلات الانشطار أثناء انقطاع التيار الكهربائي. يقول إن القضبان قد تكون “عالقة” ، مما يجبر المشغلين على الاعتماد على حمض البوريك للسيطرة على المفاعل وتركهم دون التحكم في النسخ الاحتياطي.
في بيان ل نطاقأكد روزاتوم الذي – التي: “لم يلاحظ أي تغييرات على مستوى الأرض أو علامات هبوط.”
تتطلب إعادة تشغيل المفاعلات حل مشاكل متعددة
إن معالجة الأضرار الهيكلية هي واحدة فقط من العديد من التحديات لإعادة تشغيل مفاعلات ZNPP بأمان. في الشهر الماضي ، المخرج المعين من ZnPP الروسي يوري تشيرنيتشوك قال في مقابلة مع مجلة Rosatom's Corporate هذه المهمة تقوم بتجميع إمدادات مياه التبريد ، لأن إعادة تشغيل المفاعلات ستولد آلاف المرات. تقول روزاتوم إنها تخطط للاستفادة من نهر دنيبر لهذا الغرض.
واصل تشيرنتشوك تقديم قائمة غسيل بالتحديات الإضافية ، بما في ذلك:
•إصلاح أو استبدال المعدات الغربية التي تمت ترقيتها الخاضعة للعقوبات الدولية ؛
• تأمين تراخيص التشغيل من المنظم النووي الروسي ، حيث تبدأ تراخيص الوحدة الأوكرانية في انتهاء صلاحيتها هذا العام ؛
•إعادة بناء الموظفين من موظفي الهيكل العظمي الحاليين في ZNPP ؛ و
•بناء روابط نقل إلى شبكة روسيا.
قال Chernichuk أن “الخيار الأكثر واقعية” هو إطلاق الوحدات 2 و 6 أولاً. يتم تحميل مفاعلاتهم بالوقود الناتج عن الروسية ، في حين أن المفاعلات الأخرى تحتوي على الوقود الذي تنتجه Westinghouse ومقره الولايات المتحدة ، والذي لا يتمتع Rosatom بهما ترخيص ولا خبرة.
إذا استعادت أوكرانيا المصنع ، فقد يعالج Energoatom بسهولة مشكلاته. يمكن أن تبدأ بالوحدة 1 و 3 ، والتي لها أعذب وقود. Emergoatom أيضًا يفهم بشكل أفضل معدات ZnPP ، ولديه إمكانية الوصول إلى المعدات والخبرة الغربية.
يمكن أن تتدفق مزايا مماثلة إلى الولايات المتحدة إذا كان بإمكانها الضغط على روسيا للتخلي عن المصنع. ومع ذلك ، رفض Zelensky ملكية الولايات المتحدة.
مشاريع بالاكان التي ستحتاجها engrogoatom لمدة عام واحد لإعادة تشغيل وحدة طاقة واحدة فقط في سيناريو أفضل حالة حيث ZnPP “تحت السيطرة الكاملة على أوكرانيا” وأضرار المعدات ليست شديدة.
لكن لا يزال من الممكن ظهور أدوات العرض. إذا كانت مولدات البخار بحاجة إلى أجزاء أو استبدال واسع ، فقد لا يكون من المنطقي المضي قدمًا – لاقد تكلف مولدات البخار EW أكثر من مليار دولار لكل وحدة ، وفقًا تجربة جنوب كاليفورنيا إديسون. “هم“لا باهظة الثمن فقط. هم“أدوات معقدة للغاية وهميقول خبير الولايات المتحدة الذي تحدث معه “من الصعب إصلاحه” نطاق.
لسوء الحظ ، تقوم الشركات الروسية فقط بتصنيع مولدات البخار المستخدمة في ZNPP. وقد لا يكون هؤلاء متاحين بأي ثمن.
من مقالات موقعك
المقالات ذات الصلة حول الويب
