Elektrownie jądrowe są alternatywą dla tradycyjnych elektrowni, Szkoła

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Elektrownie jądrowe są alternatywą dla tradycyjnych elektrowni. W tym typie elektrowni energię uzyskuje się z procesów rozszczepiania jąder atomów zamiast ze spalania kopalnych paliw. Zamiast wielkich kotłów korzysta się z reaktorów jądrowych, czyli urządzeń, w których wytwarza się energię jądrową. W reaktorach ma miejsce reakcja łańcuchowa, która jest kontrolowana co oznacza, że rozszczepia się tyle jąder, ile jest potrzebnych do wytworzenia odpowiedniej ilości energii elektrycznej. Obecnie udział elektrowni jądrowych w światowej produkcji energii elektrycznej przekracza 20%.

Mieszkanie w pobliżu elektrowni jądrowej powoduje u ludzi zwiększenie narażenia na niekorzystne oddziaływanie promieniowania w stosunku do ludzi mieszkających w bezpiecznych odległościach. Jednak nie jest to aż tak silne promieniowanie jak mogłoby się wydawać. Dawki zazwyczaj nie przekraczają zaledwie kilku procent tła promieniowania występującego w naturze. O ile reaktory pracują bez zakłóceń ani awarii, to są one niemal całkowicie bezpieczne. Jeśli jednak pojawiają się jakieś komplikacje, to ludzie, którzy mieszkają blisko elektrowni, mogą zostać narażeni na szkodliwe działanie promieniowania jonizującego.

Budowa elektrowni jądrowej:

1. Obudowa zabezpieczająca jest głównym elementem konstrukcji zapobiegającym przedostawaniu się do środowiska radioaktywnych gazów i pyłów. Jest to szczelna powłoka otaczająca reaktor i cały układ chłodzenia. Jej wytrzymałość jest obliczona na największe możliwe awaryjne ciśnienie.

2. Budynek maszynowni - w nim znajduje się turbina, generator oraz transformator.

3. Chłodnia kominowa - produkcja energii elektrycznej niesie ze sobą powstawanie pewnej ilości ciepła, która nie zostaje wykorzystana. W tej części elektrowni ciepło to jest odprowadzane. Aby to zrealizować para, która oddała użyteczną energię i wykonała pracę w turbinie, kierowana jest do tzw. skraplacza. Tam następuje jej kondensacja (do tego celu wykorzystuje się wodę chodzącą) i ponowne skierowanie do obiegu w postaci wody zasilającej.

4. Basen magazynujący wypalone paliwo

5. Reaktor - najważniejsza część elektrowni, urządzenie w którym dochodzi do wytworzenia kontrolowanej reakcji łańcuchowej ( ciągłe pozyskiwanie energii z rozpadów jąder atomów).

6. Turbina - to urządzenie służy do przetwarzania energii jąder atomowych na energię mechaniczną.

7. Zbiornik magazynujący wodę zasilającą.

8. Rurociągi, w których płynie woda chłodząca.

9. Generator jest urządzeniem, w którym energia mechaniczna, jaką wytworzono w turbinie przetwarzana jest na najbardziej użyteczną dla człowieka formę energii - energię elektryczną. Szybkie obracanie się elektromagnesu przymocowanego do wała powoduje wytwarzanie prądu w uzwojeniu będącym częścią generatora.

10. Transformator jest urządzeniem, które umożliwia takie przetworzenie energii wytworzonej w generatorze, aby możliwe było jej przetransportowanie na znaczne odległości do odbiorcy. Realizuje się to przez podwyższenie napięcia prądu w transformatorze należącym do elektrowni.

Skutki katastrofy w Czarnobylu:

Wybuch i powstały w jego konsekwencji pożar bezpośrednio spowodowały śmierć 31 osób, kolejne 187 ucierpiało z powodu ostrej choroby popromiennej. Ze zniszczonego reaktora wyzwoliły się setki razy większe ilości promieniowania jonizującego niż w przypadku zbombardowania Nagasaki i Hiroszimy. Intensywność promieniowania gamma wokół elektrowni była wyższa niż 100 rentgenów na godzinę, co oznacza, iż maksymalna roczna dawka promieniowania wyznaczona przez Międzynarodową Komisję Ochrony Radiologicznej, została przekroczona ponad kilkaset razy przez zaledwie godzinę. Na szczycie rozsadzonego bloku energetycznego poziom promieniowania osiągnął przerażającą wartość 100000 rentgenów na godzinę. Zachorowało blisko 30 tysięcy osób spośród 400 tysięcy robotników, którzy zakopywali najbardziej niebezpieczne odpady i budowali specjalny budynek wokół reaktora, ochrzczony jako "sarkofag". Szacuje się, że w wyniku tej tragedii śmierć poniosło około 32 000 ludzi. Wśród chorych z terenów bliskich Czarnobylowi odnotowuje się corocznie więcej niż przeciętnie przypadków złośliwych guzów czy białaczki, ale również zwiększoną podatność na rozmaite choroby układu krążenia i inne infekcje jak zapalenie migdałków, płuc czy też bronchit. Wdychanie utrzymującego się w powietrzu izotopu jodu 131 spowodowało zaraz po awarii napromieniowanie tarczyc u około 13000 dzieci dawkami przekraczającymi 200 rentgenów, przy czym dopuszczalna roczna dawka obliczona dla pracowników związanych z przemysłem atomowym jest dwa razy mniejsza! Ponad 4 000 dzieci zostało napromieniowane w ten sposób dawkami rzędu 2000 rentgenów, co spowodowało zachorowanie na chroniczne zapalenie tarczycy. Chociaż zapalenie tarczycy zazwyczaj ma przebieg bezobjawowy, to jednak jest to pierwszy krok do powstania nowotworu.

W latach od 1981 do 1985 roku na terenach Ukrainy, które później zostały skażone radioaktywnie odnotowywano mniej więcej pięć przypadków zachorowania na raka tarczycy każdego roku. W przeciągu pięciu lat po zaistniałej katastrofie liczba ta zwiększyła się do poziomu około 22 przypadków rocznie, a lata 1992 - 1993 przyniosły średnią ilość zachorowań na poziomie 43 rocznie. Dane statystyczne ogłoszone oficjalnie wykazują, że było 589 dzieci mieszkających na terenach najbardziej skażonych, które po roku 1986 zachorowały na raka tarczycy. Jeszcze więcej dzieci zachorowało na Białorusi. Pośród dzieci, które ewakuowano z terenów w pobliżu reaktorazachorowalność na ten rodzaj nowotworu wzrosła 10 razy w porównaniu z danymi sprzed awarii. Rak tarczycy łatwo daje przerzuty. Aby możliwe było skuteczne leczenie niezbędne jest wczesne wykrycie guza i operacyjne usunięcie nie tylko samego guza ale całego gruczołu. Jest to ważny gruczoł, dlatego takie pacjent musi po operacji do końca życia wprowadzać do organizmu brakujące hormony tarczycy. Nic dziwnego, że ludzie zaczęli masowo opuszczać skażone radioaktywnie tereny. Miejsce katastrofy zostało praktycznie wyludnione.

W dzisiejszych czasach najwięcej kontrowersji wokół sprawy energetyki jądrowej wiąże się z problemem odpadów promieniotwórczych - ich powstawania, transportowania i wreszcie składowania. Czas odizolowania od środowiska jednej z najniebezpieczniejszych substancji będących częścią odpadów po produkcji energii (chodzi o izotop plutonu 239) wynosi w przybliżeniu 0,5 mln lat! Bardzo trudno jest stwierdzić czy pojemniki, w których dziś składowane są odpady będą w stanie przetrwać tyle czasu. Duża elektrownia jądrowa mająca moc 1 300 MW produkuje rocznie około 30 t odpadów. Ten materiał obok substancji niebezpiecznych zawiera także pewne cenne materiały rozszczepialne, które można odzyskać. Najlepszym znanym dziś sposobem na bezpieczne składowanie promieniotwórczych odpadów jest umieszczenie ich w specjalnych pojemnikach i zakopanie głęboko w ziemi.

Na korzyść tej metody pozyskiwania energii przemawia fakt, że nie wiąże się ona z emisją żadnych gazów cieplarnianych, ścieków powodujących eutrofizację wód itp.

Najważniejsze zadania jakie stoją przed przemysłem jądrowym, aby zyskać poparcie społeczne i polityczne to: obniżenie kosztów budowy elektrowni przy jednoczesnym zwiększaniu bezpieczeństwa, zaproponowanie możliwych do zaakceptowania społecznego sposobów na przechowywanie i składowanie odpadów radioaktywnych, a także udoskonalanie systemów zapobiegających rozprzestrzenianiu się broni jądrowej.Obniżenie kosztów i zwiększenie poziomu bezpieczeństwa realizuje się głównie poprzez ciągłe doskonalenie istniejących już procedur operacyjnych oraz technologii. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA) zapewnia, że oceniając ogólnie energetyka jądrowa wyposażona jest w najlepsze na świecie technologiczne osiągnięcia z zakresu bezpieczeństwa. Szczególnie mocny nacisk na kwestię bezpieczeństwa energetyki nuklearnej zalicza się do długiej listy skutków awarii reaktora w Czarnobylu w roku 1986. Wydarzenia z 11 września 2001 roku jeszcze bardziej wzmocniły czujność w kwestii bezpieczeństwa. MAEA przygotowała dokumenty określające jakie typy przypadków należy zakwalifikować do zagrożonych potencjalnymi aktami terrorystycznymi.

W dzisiejszych czasach energetyka jądrowa, obok hydroenergetyki i energetyki związanej z pozyskiwaniem energii z siły wiatru czy promieni słonecznych, jest jednym z najbardziej zalecanych źródeł energii elektrycznej. Jej jednoznaczna ocena nie jest możliwa, ten rodzaj energetyki budzi silne kontrowersje, ma zarówno oddanych zwolenników, jak i zagorzałych przeciwników.

... [ Pobierz całość w formacie PDF ]

Elektrownie jądrowe są ...

Elektrownie jądrowe są alternatywą dla tradycyjnych elektrowni, Szkoła

Tematy