Ksenonmyrkytys
Ksenonmyrkytys on reaktorifysikaalinen ilmiö, jossa fissioreaktorin sydämeen muodostuu jodin isotooppia 135I, joka edelleen hajoaa ksenonin isotoopiksi 135Xe.[1] 135Xe on yksi ydinreaktiossa syntyvistä fissiotuotteista. Se on lyhytikäinen, mutta sillä on suuri vaikutus reaktorin toimintaan. 135Xe-isotoopin vaikutus reaktorin toimintaan pohjautuu sen suureen neutronien absorbointikykyyn.[1][2]
Reaktorin sydän alkaa tyypillisesti ksenonmyrkyttyä, kun sitä käytetään matalalla fissioteholla. Tasapainottamalla reaktionopeutta, voidaan ksenonmyrkytys estää.[1] Myrkytys voi vahvimmillaan johtaa koko reaktorin sammumiseen, sillä neutroneja tarvitaan uraanin isotoopin 235 235U fission jatkumiseen.[1] Jotta reaktorin sammuminen voitaisiin välttää on ksenonmyrkytyksen absorvoivaa vaikutusta kompensoitava ottamalla lisää reaktiivisuusreserviä käyttöön, esimerkiksi pienentämällä säätösauvojen neutronien absorbointia vetämällä niitä ulos sydämestä.[1][2] Ksenonmyrkytys voi myös vaikuttaa reaktorin tehojakaumaan, sillä ksenonia syntyy eniten sinne, missä fissioteho on ollut aikaisemmin suurin.[2]
Ksenonmyrkytys ydinonnettomuuksissa
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- Pääartikkeli: Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus
Ksenonmyrkytys oli yhtenä suurena osatekijänä tapahtumissa, jotka johtivat Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuteen. Matalalla teholla käytetyn reaktorin sydämeen oli alkanut muodostua 135Xe-isotooppia, minkä seurauksena säätösauvoja oli vedetty pois ytimestä.[1] Neutronien absorbointireservi oli tällöin siirtynyt reaktorin vesijäähdytteeseen. Kuitenkin kylmän veden tuominen sydämeen heikkeni, koska tehdyn turvallisuuskokeen seurauksena kahdeksan pumpun sijasta vain neljä oli käytössä, mikä johti jäähdytysveden kiehumiseen.[1] Tästä seurasi positiivinen takaisinkytkentä. Tehon alkaessa hallitsemattomasti nousta valvontahenkilöstö oli päättänyt pikasulkea reaktorin. Kytkettäessä säätösauvoja sydämeen, sinne työntyivät ensimmäisenä säätösauvojen grafiittijatkeet, jotka aiheuttivat tehon räjähdysmäisen nousun.[1][2]