עד סוף השבוע הזה, סביר יותר שתראה את המונח "התכה" בסיפור על צ'רלי שין מאשר כמעט בכל מקום אחר. אבל עם רעידת האדמה והצונאמי שהכתה את יפן בסוף השבוע שעבר והפעלה של מצבי משבר במספר כורים גרעיניים, המונח מתפשט כעת על פני הכותרות בהקשר מדאיג הרבה יותר. אבל מה זה התמוטטות גרעינית?
תוכן קשור
- CSI: טנסי - היכנסו לעולם של פלילי גרעין
נתחיל עם היסודות כיצד פועלת תחנת כוח גרעינית: בליבה נמצא הכור, בו צינורות העשויים מסגסוגת זירקוניום ומלאים בכדורי אורניום. כאשר נויטרון פוגע באטום של אורניום הוא מגדיר תגובת שרשרת, מפצל את האורניום ומשחרר אנרגיה בצורה של חום. החום הזה משמש להנעת טורבינה שיוצרת חשמל.
ניתן לכבות את הכור על ידי העברת מוטות בקרה למקומם סביב הדלק. מוטות הבקרה סופגים נויטרונים לפני שהם יכולים להגיע לאורניום. מכיוון שמוטות הדלק יפטרו חום גם כאשר הכור במצב כיבוי, כל המנגנון הזה מוחזק תחת מים. מים אלה יכולים להתחמם עד כדי כך שהם הופכים לאדים, אך מערכת קירור מחליפה אותם במים טריים וקרירים.
אם מוטות הדלק נחשפים לאוויר --- כפי שקרה בכמה מכורים גרעיניים יפניים כשמערכות הקירור שלהם הופסקו - הם יכולים להתחמם במהירות, לפצח את מעטפת הזירקוניום ולשחרר גזים רדיואקטיביים. אם הדלק מתחמם מספיק, האורניום יכול להמיס, בסופו של דבר ליפול לתחתית הכור ואפילו לשרוף דרכו. זה התמוטטות. אם זה מספיק גרוע, האורניום המותך והרדיואקטיבי עלול לשרוף את כל שכבות ההגנה המקיפות את הכור ולהשתחרר לסביבתו.
התאונה הגרעינית המפורסמת ביותר כאן בארצות הברית, האי מייל שלוש בשנת 1979, מכונה התמוטטות חלקית מכיוון שמוטות הדלק נחשפו רק בחלקן, אם כי התכה אירעה.
למידע נוסף (כולל גרפיקה מעולה):
ניו יורק טיימס : איך כור נסגר ומה קורה בהתמוטטות ומביט במכניקה של התכה חלקית
מדע פופולרי : כיצד כורים גרעיניים עובדים ונכשלים
וושינגטון פוסט : כיצד התפתח מצב החירום הגרעיני
סיינטיפיק אמריקן : מומחים גרעיניים מסבירים את התרחיש הגרוע ביותר בתחנת הכוח בפוקושימה
צפחה : מה יש באדים הרדיואקטיביים?
פריימר על כורים גרעיניים מאת whatisnuclear.com
