여과된 격납 환기 시스템

여과형 원자로 건물 환기 시스템(FCVS)은 심각한 원자력 사고가 발생했을 때 원자로 건물 압력을 방출할 때 핵분열 생성물의 방출을 최소화하도록 설계된 사고 관리 시스템이다. 중대 사고 관리 조치(SAMM)로서 원자로 건물 배기는 용융을 막을 수는 없지만 환경에 미치는 결과를 완화하는 데 도움이 될 수 있다.

원리

대부분의 원자력 발전소는 부분 또는 전체 원자로 노심 손상과 관련된 사고, 즉 핵연료의 건전성(첫 번째 장벽)이 상실되는 동안 환경의 방사성핵종 방출에 대해 심층방어 원칙에 따라 궁극적인 장벽이 되는 격납건물이다. 그러한 시나리오 중 가장 심각한 시나리오에서, 장기간 연료가 불충분하게 냉각된 상태로 유지된다면 1차 계통(제2차 장벽)의 건전성도 위협받을 수 있다. 예를 들어, 상당한 양의 용융 연료(코륨)가 원자로 압력 용기의 바닥에 도달하여 이를 통해 녹는 경우 말이다. 이 시점에서 1차 회로의 냉각수의 대부분은 용해된 연료에서 세슘, 요오드 같은 휘발성 핵분열 생성물과 함께 파이프 파열(LOCA)을 통해 방출되지 않았다면 격납용 대기 중으로 방출되어 격납용 압력을 증가시킬 것이다. 원자력 발전소는 격납용기 대기를 냉각하도록 설계된 시스템(격납용 스프레이 시스템 등)을 갖추고 있지만, 중대 사고의 경우(예: 모든 전원이 차단되는 스테이션 정전)에는 이러한 시스템을 사용할 수 없을 수 있다. 이 경우 원자로 건물 고장으로 인한 통제되지 않은 방사성핵종 방출은 압력을 감소시키기 위해 대기를 방출함으로써 피할 수 있다.

FCVS에는 두 가지 주요 유형이 있다.

1. 자갈 또는 모래 바닥 필터를 사용하여 건조
2. 젖은, 액체 용액에 스크러버를 사용

이 두 가지 모두 환기구 대기에 포함된 에어로졸(세슘, >99.9% 포함)과 요오드(원소 형태는 >99%)의 대부분을 제거할 수 있다.

역사적 용법

역사적으로 사고 사용의 측면에서 보면, 1세대 가스 냉각 원자로의 원시적 스크러버는 1957년 윈드스케일 화재에서 방사성 동위원소의 배출을 줄였다. 스크러빙 서비스가 요청되기 전, 그 스크러버는 그 시설과의 통합을 주장했던 과학자 존 바퀴벌레의 어리석음으로 조롱하듯이 알려져 있었다. 화재와 바퀴벌레의 스크러버에 이어 더 큰 환경으로 빠져나간 물질의 양을 줄인 데 이어 "사고 후 어리석다는 말이 적절치 않아 보였다"^[1]고 말했다.

FCVS의 현대적 개념은 WASH-1400 보고서의 결론과 1970년대 후반 스리마일섬 사고의 결과로부터 탄생했으며, 1986년 체르노빌 원자력 재해의 발생으로 서유럽에서의 구현이 가속화되었다. 일부 사고 시나리오는 특히 서유럽과 같이 원자력 발전소가 인구 중심지에 가까운 국가에서 허용되지 않는다고 간주된 환경의 방사성핵종의 실질적인 방출로 이어질 수 있다는 것을 깨달았다.

1980년대 후반과 1990년대 초반에 FCVS는 프랑스, 독일, 스웨덴, 스위스, 핀란드(Loviisa의 VVER 제외)의 기존 원자력 발전소에 다시 장착되었다. 2010년대까지 FCVS는 불가리아, 캐나다, 네덜란드에 설치되었다. 그러나 2011년 후쿠시마 제1원전 참사에 연루된 후쿠시마 제1원전에는 FCVS가 장착되지 않았다. 이 사고 이후 많은 다른 나라들은 벨기에, 중국, 일본, 한국, 스페인, 루마니아를 포함한 FCVS로 발전소를 업그레이드하기로 결정했다. 게다가 2014년까지 체코, 슬로바키아, 러시아에서 그러한 업그레이드가 논의되고 있었다.^[2]

공급자

AREVA와^[3] Westinghouse Electric Company는^[4] FCVS를 제공한다.

참조