Contenção de emergência
Introdução
Em geral
Edifício de contenção, em seu uso mais comum, é uma estrutura feita de concreto, aço ou uma combinação de ambos, construída para encerrar um reator nuclear em seu interior. Foi projetado para que, em caso de emergência, contenha liberação de gases radioativos mesmo que estes atinjam pressões na faixa de 60 a 200 psi (4 a 13,6 atmosferas). A contenção é a última barreira para uma liberação radioativa, sendo a primeira barreira a própria cerâmica de que é feito o combustível, a segunda as bainhas metálicas que cobrem esse combustível e a terceira o vaso do reator e o sistema de refrigeração.
Projeto
O edifício de contenção é geralmente uma estrutura de aço estanque que envolve o reator e é isolada da atmosfera externa. O aço pode ser usado sozinho ou em conjunto com armadura de concreto. Nos Estados Unidos, o projeto e a espessura da contenção e blindagem do concreto são regidos por regulamentos federais (10 CFR 50.55a).[1].
Durante a operação normal, a contenção é lacrada e o acesso é feito por escotilhas semelhantes às utilizadas nos navios. A temperatura do ar e a radiação central limitam o tempo que as pessoas podem permanecer dentro da contenção quando a usina está operando com potência máxima. A contenção é projetada para isolar e conter completamente um colapso do núcleo, colocando-o no pior cenário, denominado acidente de base de projeto. Embora existam sistemas redundantes que impedem uma possível fusão, assume-se em princípio que tal poderá acontecer, condicionando as características da contenção. Para seu projeto é considerado um rompimento nas tubulações do vaso do reator, o que causaria um acidente de perda de refrigerante (LOCA) onde a água dentro do vaso do reator escaparia para a contenção e evaporaria. O aumento de pressão que esse acidente causaria no interior da contenção acionaria os sprinklers de contenção para condensar esse vapor e assim reduzir a pressão no seu interior. Um desligamento rápido do reator (SCRAM) começaria logo após a quebra. Os sistemas de segurança fechariam as linhas não essenciais dentro da contenção selada, fechando as válvulas de isolamento. Os sistemas de resfriamento do núcleo de emergência seriam ativados rapidamente para resfriar o combustível e evitar o derretimento. A sequência exata destes eventos depende do projeto do reator. Para um reator avançado de água fervente (ABWR), veja as páginas 15A-37 e -38 deste documento, para um CANDU veja os slides 21, 23 e 25 desta apresentação.