ENERGIA JĄDROWA DO CZEGO JEST POTRZEBNA? CZY JEST BEZPIECZNA?

Transkrypt

1 ENERGIA JĄDROWA DO CZEGO JEST POTRZEBNA? CZY JEST BEZPIECZNA? Elżbieta Maria Jamrozy Marcin Paweł Sadowski Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych Wrocław, listopad 2009

2 Jak powstaje energia? Jest wyzwalana w reakcji rozszczepienia W reakcji rozszczepienia U-235 otrzymujemy ( elektronowoltów ok. 200 MeV (milionów W spalaniu atomu węgla otrzymujemy tylko ok. 4 ev! Rozpad kilograma uranu dostarcza tyle energii co spalenie 2500 ton węgla kamiennego. Powstaje przy tym mniej zanieczyszczeń niż w tradycyjnej elektrowni. 2

3 Co warto wiedzieć o reaktorze jądrowym 3

4 Służy nauce i przemysłowi Można dzięki niemu Produkować wielkie ilości neutronów na potrzeby naukowe i wytwarzać izotopy promieniotwórcze dla medycyny, przemysłu, rolnictwa i nauki Można też produkować ogromne ilości energii na potrzeby przemysłowe Reakcja rozszczepienia, która powiela liczbę neutronów w układzie, (to podczas niej wydziela się znaczna energia) jest idealna dla obu celów 4

5 Czy może prowadzić do wybuchu? A co z reakcją łańcuchową? Zachodzi ona gdy w ośrodku mamy wiele jąder uranu (np. 235) Wyłącznie gdy zachodzi bez kontroli lub jest celowa 5

6 Hiroszima i Nagasaki a zarządzanie ruchem drogowym Bomba zniszczyła Hiroszimę i Nagasaki. Ale więcej osób ginie przechodząc na czerwonym świetle 6

7 Z grubsza o reaktorze Basen wodny Wiązka neutronów Reflektor grafitowy Kanały poziome Rdzeń 7

8 Czy reaktor świeci? W pewnym sensie :-) To efekt promieniowania Czerenkowa w basenie reaktora Promieniowanie to wywołują bardzo prędkie elektrony pochodzące z rozpadów fragmentów rozszczepienia Elektrony w wodzie basenu poruszają się szybciej niż prędkość światła (w (! wodzie 8

9 Widok typowych obiektów zawierających reaktory jądrowe Elektrownia jądrowa ( Anglia ) w Sizewell Reaktor doświadczalny ( Niemcy ) w Monachium 9

10 Jakie są szanse na awarię w obecnie używanych typach reaktorów? Jednoczesna awaria tak dużej liczby układów bezpieczeństwa, że mogłoby dojść do uszkodzenia rdzenia, powinna zdarzać się nie częściej niż raz na 100 tysięcy lat pracy reaktora Sto tysięcy lat to okres dłuższy od całej historii ludzkości, ze wszystkimi wojnami, zniszczeniami miast i wsi, trzęsieniami ziemi, migracjami ludów...! 10

11 W reaktorach PWR i BWR w razie awarii woda zalewa obudowę bezpieczeństwa rozpuszczając i zatrzymując jod, cez i inne produkty rozszczepienia 11

12 Korpus reaktora RBMK 12 Fot. A.Strupczewski

13 A co z promieniowaniem? Energetyka jądrowa wnosi nieznaczącą dawkę do ogólnego bilansu promieniowania jonizującego, któremu jesteśmy poddani 13

14 (-: Nie ma czym straszyć doświadczenia ponad dziesięciu tysięcy reaktoro-lat pracy elektrowni jądrowych z reaktorami z moderatorem i chłodzeniem wodnym pokazują, że nie było dotąd ani jednej awarii, przy której straciłby wskutek narażenia radiacyjnego życie lub zdrowie ktokolwiek z personelu lub ludności Poza RBMK nie było również takich przypadków z reaktorami z moderatorem grafitowym 14

15 Potrzeby energetyczne a zasoby - opłacalne do wydobycia zapasy ropy naftowej starczą na około 30 lat, - gazu na 60 lat, - węgla na ok. 200 lat. - Uran - przy obecnej technologii - ok. 50 lat - Przy rozwoju reaktorów powielających 3000 lat, a reaktorów powielających opartych na torze 6300 lat. - Zagrożenia środowiska naturalnego i życia ludzi w przypadku EJ są mniejsze niż w przypadku elektrowni zasilanych węglem. 15

16 Przewidywania W Europie przewiduje się spadek wytwarzania rodzimych paliw Złoża ropy na Morzu Północnym skończą swą eksploatację po 25 latach Zasoby węgla kamiennego w Europie są jeszcze duże, ale koszt wydobycia tego surowca średnio jest czterokrotnie wyższy od średniej światowej i nie opłaca się go wydobywać poza Polską i ew. Wielką Brytanią. Wykorzystanie węgla do wytwarzania energii elektrycznej będzie uzależnione od rozwiązania problemu emisji CO 2. Zasoby uranu w Europie to ok. 2 % zasobów światowych, ale są szeroko dostępne na rynku światowym 16

17 Energia odnawialna? Energia odnawialna osiągnie kres swojego potencjału w Europie ocenianego na mln ton, co rozwiewa mity o możliwości uratowania bilansu energetycznego przez ten rodzaj energii NIE DA SIĘ ROZWIĄZAĆ PROBLEMÓW ZAOPATRZENIA EUROPY W ENERGIĘ BEZ ROZWOJU ENERGETYKI JĄDROWEJ! 17

18 Zaspokojenie obecnych potrzeb energetycznych Europy Zachodniej wymaga: Słońce Panele fotowoltaiczne o powierzchni km 2 Wiatr Biogaz wysokościowiatrakówmilionów ustawiając; m je co 200 m daje to teren o powierzchni km 2 kurczątmiliardów 200 lubświńmiliardów 15,6 Tioalkohol Biomasa km 2 7 lubziemniaków km 2 pszenicy km 2 lasów 18

19 Problem zależności energetycznej Elektrownia węglowa o mocy 1 GWe zużywa rocznie ok ton węgla Elektrownia jądrowa tej samej mocy zużywa rocznie 640 kg 235 U ok 25 ton Tak małe ilości paliwa jądrowego można łatwo składować przez bardzo wiele lat. Producentów paliwa jest wielu i w łatwo zmienić dostawcę 19

20 Zasoby uranu na świecie 24% 4% 2% 2% 2% 1%1% 6% 5% 6% 6% 17% 7% 7% 9% Australia Kazachstan Kanada USA RPA Namibia Brazylia Niger Rosja. Uzbekistan Ukraina Jordan Indie Chiny Inne 20

21 euro/mwh Koszty energii elektrycznej Koszty energii elektrycznej wg Tarjanne 2008 z różnych źródeł /tco2 Paliwo Ekspl. Kapitał EJ Gaz WK Torf Drew Wiatr El 06 El 13 El - rynkowa cena elektryczności w roku 2006 i

22 W koszt energii elektrycznej z elektrowni jądrowej wchodzi: Składka na fundusz likwidacji elektrowni Koszt składowania odpadów promieniotwórczych Opłaty na utrzymanie dozoru jądrowego Lokalne podatki 22

23 Energetyka jądrowa jako chyba jedyna wlicza wszystkie koszty produkcji: od wydobycia rudy uranowej do likwidacji elektrowni i utrzymania składowiska odpadów promieniotwórczych! 23

24 A jak będzie, jak w Czarnobylu? NIE BĘDZIE! Konstrukcja typu RBMK nigdzie poza Związkiem Radzieckim nie mogłaby być dopuszczona do eksploatacji. Reaktory RBMK nie miały obudowy bezpieczeństwa, a podczas awarii, ich moc rosła podczas wyłączania zamiast maleć Nad bezpieczeństwem obecnych reaktorów czuwają proste procesy fizyczne! 24

25 Ofiary 25

26 Ofiary przemysłu energetycznego (dane z lat ; Instytut Paula Scherrera, ( Szwajcaria Typ elektrowni Wodna ( ziemny Cieplna (gaz Zgony na 1 GW-rok(e) 0,56 (w UE- ( 0,003 ( 0,08 ) 0,09 ( 0,13 ) 0,44 ( naftowa Cieplna (ropa ( węgiel ) Cieplna ( 0,13 ) 0,69 Jądrowa reaktory RBMK dowolnymzjądrowa innymtypemreaktorów (. dot (nie 0,16 ( 0,00 ) 0,00 26

27 Ofiary katastrof Liczba ofiar Miejsce rok 31 Pożar reaktora (Czarnobyl, ZSRR) Awaria w zakładach broni biologiczno-chemicznej (Nowosybirsk, ZSRR) Wybuch gazu naturalnego (Mexico City, Meksyk) Wybuch nawozów sztucznych (Teras City, USA) ( Kolumbia Wybuch dynamitu (Cali, Wybuch pyłu węglowego w kopalni (Honkeiko, Chiny) ( Francja Awaria zapory wodnej (Vaiont, ( Indie Wyciek trującego gazu (Bhopal, Przerwanie tamy na rzece Banqiao w Chinach Tsunami (Ocean Indyjski) Cyklon i powódź w delcie Gangesu (Bangladesz)

28 No a odpady? 28

29 Składowisko w Szwecji 29

30 Ale ile będzie tych odpadów? Odpady z reaktora o mocy 1000 MWe, to rocznie 12 kanistrów o wysokości 1,3 m i średnicy 0,4 m Odpady przypadające na 1 osobę w czasie 70 lat życia Kanistry są poddawane najwymyślniejszym testom na odporność na uszkodzenia mechaniczne, pożar i zalanie wodą 30

31 Czy można zlikwidować elektrownię jądrową? Ależ tak! 31

32 Likwidowanie elektrowni Main Yankee W trakcie rozbiórki r. 32

33 Elektrownie jądrowe wokół nas 33

34 34

35 Co pozostało z polskich marzeń o elektrowni jądrowej Mapa terenu Żarnowca 35

36 Model elektrowni jądrowej WWER

37 Nim zgaśnie ostatnia żarówka... Zróbmy wszystko, co możliwe, aby ten model przekształcił się w nowoczesną energetykę jądrową w Polsce 37

38 Podsumowanie Reaktor jądrowy korzysta z wysokoenergetycznych reakcji rozszczepienia, prowadzonych pod kontrolą Wybuch jądrowy reaktora nie jest możliwy z uwagi na jego konstrukcję Energetyka jądrowa jest czysta, tania dla odbiorcy, nie wydziela gazów cieplarnianych, nie niszczy warstwy ozonowej i nie przyczynia się do powstawania kwaśnych deszczy Konstrukcje współczesnych reaktorów gwarantują nadzwyczaj wysoki poziom niezawodności (możliwość jednej awarii na 100 tys. lat pracy!). Przy najbardziej niekorzystnym obrocie wydarzeń konsekwencje dla środowiska powinny być znaczące w obszarze nie większym niż ok. 1 km od reaktora Dlatego jestem za! 38

39 Chcącym poszerzyć wiedzę polecam Naszą stronę internetową dsid.ipj.gov.pl oraz na której można znaleźć materiały edukacyjne związane z fizyką i techniką jądrową 39

40 Dziękuję za uwagę! Zapraszam do Świerka. Można zwiedzić reaktor jądrowy, dowiedzieć się o badaniach i zastosowaniach technik jądrowych a także skorzystać z Laboratorium Fizyki Atomowej i Jądrowej 40

41 NIECH PROGNOZY ZE SŁYNNEGO FILMU MATRIX NIE DOJDĄ DO SKUTKI ;-) 41