Bangunan kontainmen

Gambar NRC bangunan penahanan dari reaktor air bertekanan
Angra Nuclear Power Plant, Brazil

Sebuah bangunan penahanan kontainmen atau containment building adalah bangunan berukuran besar umumnya berbentuk silinder dengan atap kubah dengan struktur baja, beton atau timbal yang diperkuat yang melingkupi reaktor nuklir. Ini dirancang, dalam keadaan darurat apa pun, untuk menahan pelepasan uap atau gas radioaktif ke tekanan maksimum dalam kisaran 275 hingga 550 kPa (40 hingga 80 psi). Containment adalah penghalang keempat dan terakhir untuk pelepasan radioaktif (bagian dari strategi pertahanan mendalam reaktor nuklir), yang pertama adalah keramik bahan bakar itu sendiri, yang kedua adalah tabung kelongsong bahan bakar logam, yang ketiga adalah bejana reaktor dansistem pendingin.
Bangunan ini beriisi reaktor nuklir (LWR, PWR, BWR, PHWR dll), pengatur tekanan ressurizer, dan gas generator superheater yang masing-masing dihubungkan dengan pipi-pipa panas bertekanan tinggi dengan keluaran output uap menuju turbin uap dan generator dinamo listrik, yanguga terdapat saluran pintu keluar masuk untuk pemasangab atau mengganti peralatan tersebut.
Setiap pembangkit nuklir di AS dirancang untuk tahan terhadap kondisi tertentu yang dijabarkan sebagai "Kecelakaan Dasar Desain" dalam Laporan Analisis Keselamatan Akhir (FSAR). FSAR tersedia untuk dilihat publik, biasanya di perpustakaan umum di dekat pembangkit nuklir.
Misi utamanya adalah mengisolasi dan melindungi bagian luar dari pancaran radiasi akibat pengoperasian reaktor atau, jika terjadi kecelakaan. Selama operasi normal, itu disegel, dan akses, untuk waktu yang terbatas, melalui palka yang serupa dengan yang digunakan di kapal. Bangunan pengungkung adalah penghalang ketiga, yang pertama adalah selubung atau batang yang sebenarnya di mana pelet bahan bakar ditutup dan yang kedua adalah rakitan bejana dan pemipaan yang membentuk batas tekanan pendingin reaktor (atau sirkuit primer).
Bangunan penahanan itu sendiri biasanya berupa struktur baja kedap udara yang menutupi reaktor yang biasanya tertutup dari atmosfer luar. Baja itu berdiri bebas atau melekat pada perisai misil beton. Di Amerika Serikat, desain dan ketebalan kontainmen dan pelindung misil diatur oleh peraturan federal (10 CFR 50.55a), dan harus cukup kuat untuk menahan benturan pesawat penumpang yang terisi penuh tanpa pecah.
Meskipun kontainmen memainkan peran penting dalam kecelakaan reaktor nuklir yang paling parah, kontainmen hanya dirancang untuk menampung atau mengembunkan uap dalam jangka pendek (untuk kecelakaan pecah besar) dan penghilangan panas jangka panjang masih harus disediakan oleh sistem lain. Dalam kecelakaan Three Mile Island, batas tekanan penahanan dipertahankan, namun karena pendinginan yang tidak mencukupi, beberapa saat setelah kecelakaan, gas radioaktif sengaja dilepaskan dari penahanan oleh operator untuk mencegah tekanan berlebih. Ini, dikombinasikan dengan kegagalan lebih lanjut, menyebabkan pelepasan hingga 13 juta curie gas radioaktif ke atmosfer selama kecelakaan itu.
Sementara pabrik Fukushima Daiichi telah beroperasi dengan aman sejak tahun 1971, gempa bumi dan tsunami jauh di luar dasar desain mengakibatkan kegagalan daya AC, generator cadangan, dan baterai yang mengalahkan semua sistem keselamatan. Sistem ini diperlukan untuk menjaga agar bahan bakar tetap dingin setelah reaktor dimatikan. Hal ini mengakibatkan kehancuran sebagian atau seluruh batang bahan bakar, kerusakan kolam penyimpanan bahan bakar dan bangunan, pelepasan puing-puing radioaktif ke daerah sekitarnya, udara dan laut, dan beralih ke penggunaan bijaksana mesin pemadam kebakaran dan pompa beton untuk memberikan air pendingin ke kolam bahan bakar bekas dan penahanan. Selama insiden tersebut, tekanan di dalam kontainmen reaktor 1-3 naik melebihi batas desain, yang meskipun ada upaya untuk mengurangi tekanan dengan mengeluarkan gas radioaktif, mengakibatkan pelanggaran kontainmen. Hidrogen yang bocor dari kontainmen bercampur dengan udara menjadi campuran eksplosif yang mengakibatkan ledakan di Unit 1, 3 dan 4, mempersulit upaya untuk menstabilkan reaktor.
Sistem pengungkung untuk reaktor daya nuklir dibedakan berdasarkan ukuran, bentuk, bahan yang digunakan, dan sistem supresi. Jenis kontainmen yang digunakan ditentukan oleh jenis reaktor, pembangkitan reaktor, dan kebutuhan pabrik yang spesifik.
Sistem supresi sangat penting untuk analisis keselamatan dan sangat memengaruhi ukuran sungkup. Penekanan mengacu pada kondensasi uap setelah jeda besar telah melepaskannya dari sistem pendingin. Karena panas peluruhan tidak hilang dengan cepat, harus ada metode penekanan jangka panjang, tetapi ini mungkin hanya pertukaran panas dengan udara ambien di permukaan penahanan. Ada beberapa desain umum, tetapi untuk tujuan analisis keselamatan, kontainmen dikategorikan sebagai "large-dry", "sub-atmospheric", atau "ice-condenser".