Strona główna

Metody Fizyki Jądrowej w Środowisku, Przemyśle i Medycynie


Pobieranie 177.19 Kb.
Data18.06.2016
Rozmiar177.19 Kb.

Energetyka jądrowa a społeczeństwo: korzyści, zagrożenia, przesądy.


Metody Fizyki Jądrowej w Środowisku, Przemyśle i Medycynie.


Energetyka jądrowa

a społeczeństwo:

korzyści, zagrożenia

i przesądy.

Radek Kuca

Warszawa

2004 r.



Wstęp 3

Najważniejsze awarie w energetyce jądrowej na świecie 4

W Stanach Zjednoczonych: 5

W byłym Związku Radzieckim: 6

Energetyka jądrowa a społeczeństwo 8

Energetyka a środowisko 10

Energetyka jądrowa na świecie 12

Energetyka jądrowa w Polsce 15

Wnioski 20

Bibliografia: 22



Energetyka jądrowa a społeczeństwo: korzyści, zagrożenia i przesądy.
Wstęp
Reakcja rozszczepienia jądra atomowego jest źródłem energii. Wiadomość o rozszczepieniu jądra uranu opublikowano w 1938 roku, w momencie, kiedy sytuacja międzynarodowa była bardzo napięta. Prace w tamtym okresie dotyczyły przede wszystkim skonstruowania nowej broni zwanej bronią jądrową. Droga od zbudowania bomby atomowej do uzyskania energii atomowej była długa i bardzo kosztowna. Wyznaczają ją następujące daty:


  • 1938 – odkrycie zjawiska rozszczepienia jądra atomowego (Otto Hahn i Fritz Strassmann),

  • 1940 – odkrycie plutonu (E. Mc Millan i G. Seaborg),

  • 1942 – zbudowanie pierwszego reaktora jądrowego (Enrico Fermi),

  • 1945 – pierwsza próbna eksplozja bomby atomowej na pustyni Alamogordo w USA, zrzucenie bomb na Hiroszimę i Nagasaki,

  • 1951 – zbudowanie w USA pierwszych instalacji produkującej energię elektryczną przy użyciu reaktora jądrowego,

  • 1954 – uruchomienie pierwszej doświadczalnej elektrowni jądrowej w ZSRR (Obnińsk),

  • 1955 – pierwsza amerykańska atomowa łódź podwodna „Nautilius”,

  • 1956 – uruchomienie pierwszej prawdziwej elektrowni jądrowej w Wielkiej Brytanii (Calder Hall)

Reaktory jądrowe są stosowane w energetyce od 1954 roku (Obnińsk). Do chwili obecnej ich wykorzystanie to około 10 tysięcy elektrolat doświadczenia eksploatacyjnego. W tym czasie wydarzyły się dwie najpoważniejsze awarie, jakie mogą wydarzyć się podczas eksploatacji elektrowni jądrowej – awarie, które doprowadziły do stopienia rdzenia reaktora. Były to awarie w Three Mile Island w 1979 roku i awaria w Czarnobylu w 1986 roku. Trzeba pamiętać jednak, że żadna z tych katastrof nie podważyła podstawowych parametrów technicznych i procedur technologicznych stosowanych w eksploatowanych już i budowanych elektrowniach jądrowych. Nie zmieniły się również założenia techniczne zagrożenia stwarzanego przez właściwie zaprojektowane, zbudowane i eksploatowane reaktory jądrowe. Te dwie tragedie doprowadziły jedynie do wdrożenia stosownych procedur mogących zapobiegać takim wypadkom. Katastrofa w Czarnobylu potwierdziła negatywną opinię o reaktorach wodno – grafitowych, obecnie eksploatowanych jedynie w krajach dawnego Związku Radzieckiego (Rosja, Ukraina i Litwa). Obecnie 80% wszystkich reaktorów energetycznych to reaktory lekkowodne, w których zwykła woda pełni podwójną rolę: jest moderatorem (spowalnia neutrony w reaktorze i przez to umożliwia zachowanie reakcji łańcuchowej) i substancją chłodzącą. Pozostałe 20% procent to reaktory ciśnieniowe z tzw. ciężką wodą1.

Przyszłość energetyki jądrowej zależy od wielu czynników. Do najważniejszych należą konkurencyjność ekonomiczna w stosunku do innych źródeł energii, dostępność paliwa i jego znikomej objętości. Jednak czynnikiem najważniejszym i wzbudzającym najwięcej kontrowersji jest akceptacja technologii jądrowej przez społeczeństwo.

Mówiąc o bezpieczeństwie energetyki jądrowej myślimy najczęściej o bezpieczeństwie jądrowym całego cyklu paliwowego. Cykl ten jest wieloskładnikowy (odpowiednie zabezpieczenie zakładów produkcji paliwa, zabezpieczenie samych reaktorów, gospodarka wypalonym paliwem aż do momentu całkowitego usunięcia go z naszego środowiska).


Najważniejsze awarie w energetyce jądrowej na świecie2
Niewątpliwie największe obawy społeczne budzą awarie do jakich doszło w obiektach energetyki jądrowej. Awaria w Czarnobylu (największa i najbardziej odczuwalna) stanowiła punkt zwrotny w poglądach społecznych dotyczących energetyki jądrowej. Awaria w Czarnobylu zwróciła uwagę opinii publicznej na trzy ważne aspekty:

  • Skutki zdrowotne, ekologiczne i społeczne są skutkami, które nie dotyczą jedynie państwa w jakim wydarzyła się awaria,

  • konieczność stałego inwestowania w strukturę bezpieczeństwa i zaawansowane technologie jądrowe,

  • długookresowa społeczna akceptacja i wiarygodność energetyki jądrowej zależna od konsekwentnej i przejrzystej oceny ewentualnych zagrożeń społecznych, ekologicznych i zdrowotnych spowodowanych eksploatowaniem obiektów energetyki jądrowej.

Najważniejsze awarie w historii energetyki jądrowej to:


W Stanach Zjednoczonych:


  • Rok 1951. Detroit. Awaria reaktora badawczego. Przegrzanie się materiału rozszczepialnego w wyniku przekroczenia dopuszczalnej temperatury. Skażenie powietrza gazami radioaktywnymi.

  • 24 czerwca 1959 roku. Roztopienie się części elementów paliwowych wskutek uszkodzenia układu chłodzącego w eksperymentalnym reaktorze energetycznym - Santa Susanna, Kalifornia.

  • 3 stycznia 1961. wybuch pary w eksperymentalnym reaktorze koło Idaho Falls, stan Idaho. Zginęły 3 osoby.

  • 5 października 1966 roku. Częściowe stopienie strefy aktywnej w wyniku uszkodzenia układu chłodzącego reaktora „Enrico Fermi” w pobliżu Detroit.

  • 19 listopada 1971 roku. Około 200 tysięcy litrów skażonej substancjami radioaktywnymi wody wyciekło z przepełnionego zbiornika odpadów reaktora w Monticello, stan Minnesota i przedostało się do rzeki Missisipi.

  • 28 marca 1979 roku. Stopienie się strefy aktywnej z powodu utraty chłodzenia reaktora w EJ „Three Mile Island”. Emisja radioaktywnych gazów do atmosfery i przedostanie się płynnych substancji skażonych promieniotwórczo do rzeki Susquehanna. Ewakuacja ludności ze strefy zagrożenia.

  • 7 sierpnia 1979 roku. Około tysiąca osób otrzymało dawkę promieniowania sześciokrotnie przewyższającą normę w wyniku emisji do atmosfery wzbogaconego uranu z wytwórni paliwa jądrowego znajdującego się niedaleko miasta Erwing, stan Tenesse.

  • 25 stycznia 1982 roku. W skutek pęknięcia rury w generatorze pary w reaktorze doświadczalnym „Ginna” niedaleko Rochester doszło do emisji radioaktywnej pary do atmosfery.

  • 30 stycznia 1982 roku. Stan wyjątkowy ogłoszono w elektrowni jądrowej niedaleko miasta Ontario, stan Nowy Jork. W wyniku awarii układu chłodzenia reaktora doszło do wycieku substancji radioaktywnych.

  • 28 lutego 1985 roku. W EJ „Summer Plant” przedwcześnie osiągnięto krytyczność, to znaczy doszło tam do niekontrolowanego rozbiegu jądrowego.

  • 19 maja 1985 roku. W EJ „Indian Point – 2” niedaleko Nowego Jorku, należącej do koncernu Consolidated Edison doszło do wypływu radioaktywnej wody. Nastąpiło to wskutek uszkodzenia zaworu i doprowadziło do wypływu kilkuset galonów, również poza teren elektrowni.

  • Rok 1986. Webber Falls. Wybuch zbiornika z gazem radioaktywnym w zakładzie wzbogacania uranu. Jedna osoba zginęła. Osiem odniosło rany.


W byłym Związku Radzieckim:


  • 7 maja 1966 roku. Niekontrolowany rozpęd na momentalnych neutronach w EJ z reaktorem z wrzącą wodą w mieście Melekess. Nadmierną dawkę promieniowania otrzymał dozymetrysta i kierownik zmianowy EJ. Reaktor zgaszono zrzuciwszy do niego dwa worki kwasu bornego.

  • Lata 1964 – 1979. W ciągu piętnastu lat wielokrotnie zniszczenie (przepalenie się) zestawów paliwowych w pierwszym bloku Biełojarskiej EJ. Remont strefy aktywnej powodował nadmierne napromieniowanie personelu eksploatacyjnego.

  • 7 stycznia 1974 roku. Wybuch żelbetonowego zbiornika dezaktywacyjnego gazów radioaktywnych na pierwszym bloku Leningradzkiej EJ. Ofiar nie było.

  • 6 lutego 1974 roku. Rozhermetyzowanie obiegu pośredniego na pierwszym bloku Leningradzkiej EJ w wyniku wrzenia wody i spowodowanych przez to hydroudarów. Zginęły trzy osoby. Wysokoaktywna woda z zawiesiną proszku filtracyjnego została usunięta poza elektrownię.

  • Październik 1975 roku. Na pierwszym bloku Leningradzkiej EJ doszło do częściowego zniszczenia strefy aktywnej. Reaktor został zatrzymany i po upływie doby przedmuchany awaryjnie azotem pod wysokim ciśnieniem, odprowadzanym przez komin wentylacyjny do atmosfery. Powietrze zostało skażone około 1,5 miliona curie wysokoaktywnych radionuklidów.

  • Rok 1977. Stopienie połowy prętów paliwowych strefy aktywnej na Biełojarskiej EJ. Remont powodujący nadmierne napromieniowanie personelu EJ. Trwał około roku.

  • 31 grudnia 1978 roku. Spalił się drugi blok Biełojarskiej EJ. Pożar wybuchł wskutek upadku płyty stropowej hali maszyn na zbiornik olejowy turbiny. Spalił się cały kabel kontrolny. Reaktor pozostał bez kontroli. W trakcie awaryjnego doprowadzania wody chłodzącej do reaktora nadmierną dawkę promieniowania otrzymało ośmiu ludzi.

  • Wrzesień 1982 roku. Zniszczenie centralnego zestawu paliwowego w pierwszym bloku Czarnobylskiej EJ wskutek błędów personelu eksploatacyjnego. Wyrzut substancji promieniotwórczych na teren elektrowni i miasta Prypeć oraz napromieniowanie załogi remontowej podczas wymiany stopionych prętów.

  • Październik 1982 roku. Wybuch generatora w pierwszym bloku Ormiańskiej EJ. Spłonęła hala maszyn. Większość personelu operacyjnego w panice uciekła z elektrowni, porzucając reaktor bez nadzoru. Sprowadzona samolotem z Kolskiej EJ grupa operacyjna pomogła pozostałym na miejscu operatorom uratować reaktor.

  • 27 czerwca 1985 roku. Awaria pierwszego bloku Bałakowskiej EJ. W trakcie prac rozruchowo – regulacyjnych wybiło zawór bezpieczeństwa i rozgrzana do trzystu stopni para dostała się do pomieszczenia, w którym pracowali ludzie. Zginęło 14 osób. Do awarii doszło wskutek nadmiernego pośpiechu i nerwowości powodującej błędne działania niedoświadczonego personelu.


Energetyka jądrowa a społeczeństwo
Człowiek przez ostatnie stulecia „nabył prawo” do burzenia naturalnej, ukształtowanej przez tysiąclecia, równowagi ekosystemów. Takie postępowanie doprowadziło do znacznej degradacji otaczającego nas środowiska, co z kolej spowodowało nasilenie się szeregu niekorzystnych, często nieodwracalnych procesów. Jednak w ciągu ostatnich kilkunastu lat nastąpiła zmiana w sposobie myślenia ludzi, którzy coraz częściej są świadomi niebezpieczeństw tak prowadzonej gospodarki zasobami naturalnymi. Człowiek zaczyna zdawać sobie sprawę z faktu, że niektóre zasoby są nieodnawialne, liczba ludność na świecie rośnie, a co się z tym wiąże rośnie również zapotrzebowanie na energię elektryczną. Alternatywne źródła energii są wciąż zbyt „niepewne” a energia pozyskiwana w procesach przetwarzania kopalin naturalnych ma dwie wady: wyczerpywanie się ich zapasów oraz duża szkodliwość produktów ubocznych dla środowiska. Coraz częściej jako sposób na rozwiązanie powyższych problemów podaje się rozwój energetyki jądrowej. Jednak po okresie fascynacji „atomem” i jego dobroczynnym działaniem, po serii katastrof, wśród których największą rolę odegrała katastrofa EJ w Czarnobylu społeczeństwo posiada wiele obaw. Technika jądrowa jest dużo częściej kojarzona z zastosowaniem do celów wojskowych niż na przykład w energetyce. Uzasadniona jest niechęć do zbrojeń jądrowych, jednak musimy pamiętać, że nauka i technika są „neutralne”. To jak je wykorzystamy zależy tylko od nas.

Jednym z najważniejszych czynników warunkujących rozwój energetyki jądrowej jest jej społeczna akceptacja. Często używa się również terminu „zrozumienie społeczne”. Jest to czynnik bardzo ważny na co wskazują badania opinii publicznej prowadzone w Polsce co dwa lata, które wykazują, wzrost poparcia dla tej idei wraz z poziomem wykształcenia (wśród ludzi o niższym wykształceniu częściej decydują emocje i podświadome skojarzenia).

Awaria zakładów chemicznych czy skutki awarii zapór wodnych nie powodują zaprzestania ich eksploatacji, a elektrownie wodne wciąż są uważane za bezpieczne i najbardziej przyjazne źródło energii elektrycznej.

Pomimo uprzedzeń i przesądów tkwiących w społeczeństwie, w ciągu ostatnich czterdziestu lat nastąpił ogromny rozwój energetyki jądrowej. Obecnie jest ona podstawą energetyki, lub skutecznym czynnikiem zamykającym bilans energetyczny wielu krajów.



Energetyka jądrowa nie musi być jedynym źródłem energii w przyszłości. Niewątpliwie istotne jest rozwijanie źródeł energii wykorzystujących zasoby środowiska: energię promieni słonecznych, ciepło Ziemi, prądy wody, wiatru, wpływów morza, jednak wobec stale rosnącej liczby ludności, to energetyka jądrowa jest jedynym rozwiązaniem mogącym zaspokoić potrzeby. Społeczeństwo w Polsce odnosi się do energetyki jądrowej dość niechętnie. Jako kraj jesteśmy opóźnieni nie tylko w stosunku do krajów zachodnich, ale także w stosunku do krajów byłego bloku wschodniego (tworzących kiedyś RWPG). W przeszłości władze uznawały, że wszystkie problemy energetyki w naszym kraju da się rozwiązać za pomocą węgla. W chwili obecnej, kiedy stała się oczywista nierealność tych założeń, pojawił się inny problem – opór społeczeństwa wobec budowy, lokalizacji i rozwoju obiektów energetyki jądrowej. Taka postawa społeczeństwa jest spowodowana przede wszystkim dwiema przyczynami: znikomą wiedzą społeczeństwa na temat atomistyki, a w szczególności energetyką jądrową (wyraża się to lękiem przed elektrowniami jądrowymi spotęgowanymi katastrofą w Czarnobylu), oraz „widoczną” postawą przeciwników energetyki jądrowej (rzadko potrafiących przedstawić rzeczowe, konkretne dowody potwierdzające ich postulaty).


Źródło

Ryzyko zawodowe

Ryzyko publiczne

Węgiel

73

2010

Ropa naftowa

18

1920

Paliwo jądrowe

8,7

1,4

Gaz ziemny

5,9

-

Energia oceanu

30

1,4

Wiatr

282

539

Energia słoneczna

Ogrzewanie pomieszczeń

103

9,5

Kotły parowe

101

510

Ogniwa słoneczne

188

511

Metanol

1270

0,4

Tab. 2. Ryzyko ponoszone przy produkcji energii z różnego rodzaju źródeł na jednostkę wyprodukowanej energii (w straconych dniach roboczych). Źródło: „Energetyka jądrowa a społeczeństwo”. Zdzisław Celiński. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1992 r.
Niezaangażowani politycznie eksperci z dziedziny energetyki są jednomyślni. W przypadku kryzysu energetycznego oprócz restrukturyzacji przemysłu, zmniejszenia energochłonności, oszczędności energii i budowania nowych obiektów energetycznych jako rozwiązanie podaje wykorzystanie energii jądrowej. W chwili obecnej jest to jedyne źródło energii, które może pozwolić na zamknięcie bilansu energetycznego.

Kolejną ważną przesłanką skłaniającą do rozważenia lokalizacji obiektu jądrowego w Polsce jest katastrofa ekologiczna. Energetyka jądrowa nie uratuje środowiska, ale budowa elektrowni oraz ciepłowni jądrowych zahamuje wzrost jego zanieczyszczenia. Według części ekspertów stare, wyeksploatowane elektrownie i ciepłownie należy zastępować właśnie obiektami energetyki jądrowej, jednocześnie montując instalacje oczyszczania spalin w pozostałych elektrowniach konwencjonalnych.

Większość aktywistów ruchu ekologicznego nie dostrzega, że energetyka jądrowa jest ich sprzymierzeńcem, a nie wrogiem.
Energetyka a środowisko
Energetyka jest jedną z najbardziej szkodliwych dla środowiska gałęzi przemysłu. Każdy aspekt środowiskowy nowej technologii pozyskiwania energii powinien być dokładnie przeanalizowany z punktu widzenia ochrony środowiska. Energia elektryczna może powstawać w elektrowni różnego typu. Do podstawowych należą:


  • Elektrownie cieplne opalane węglem,

  • elektrownie cieplne opalane ropą,

  • elektrownie cieplne opalane gazem,

  • elektrownie jądrowe,

  • elektrownie wodne,

  • elektrownie wykorzystujące alternatywne źródła energii (często odnawialne).

W Polsce budowę elektrowni wodnych w dużym stopniu ograniczają niewielkie zasoby energii wodnej. Energetyka oparta o źródła naturalne jest wciąż bardzo droga w stosunku do wyprodukowanej energii. Z uwagi na brak bezpośredniego dostępu do ropy naftowej lub gazu, Polska energetyka może się opierać jedynie na elektrowniach cieplnych opalanych węglem lub na elektrowniach wykorzystujących technikę jądrową.

Elektrownia jądrowa wpływa na środowisko przyrodnicze poprzez:


  • Uwolnienie substancji promieniotwórczych do otoczenia,

  • upusty podgrzanej wody używanej jako woda chłodząca skraplacze pary (jest to tzw. cieplne zanieczyszczenie środowiska wodnego).

Elektrownia opalane węglem zanieczyszczają środowisko poprzez:




  • Spalanie węgla, na skutek czego dostaje się do środowiska wiele substancji szkodliwych zawartych w węglu,

  • cieplne zanieczyszczenie środowiska wodnego.

Podczas procesów spalania różnego rodzaju węgla powstają zanieczyszczenia które kwalifikuje się jako:




  • Zanieczyszczenia gazowe (SO2, NOX, CO2, węglowodory),

  • zanieczyszczenia stałe (żużle, pyły lotne).

Skutki wprowadzenia do środowiska wymienionych substancji są dość dobrze znane. Powodują one szereg chorób u ludzi i zwierząt, niszczę ekosystemy roślinne, powodują nadmierne i przedwczesne niszczenie budowli (w tym zabytkowych) czy korozję metali.

Obecnie używanym wskaźnikiem przy porównywaniu zagrożeń wprowadzanych przez elektrownie jądrowe i węglowe przy ich normalnej pracy jest stosunek rzeczywistej ilości lotnych zanieczyszczeń (SO2, NOX, pyły lotne, substancje promieniotwórcze) uwalnianych do atmosfery do ich dopuszczalnej wartości w jednostce objętości powietrza. Stosunek ten wyraża objętość powietrza potrzebną do rozpuszczenia uwalnianych zanieczyszczeń (gazów).

Pierwszym czynnikiem przemawiającym „za” energią jądrową jest fakt, że w przypadku odpadów promieniotwórczych stosunkowo łatwo jest kontrolować ich toksyczność. Inaczej niż w przypadku skażeń chemicznych czy biologicznych skażenia radioaktywne są bardzo łatwo wykrywalne już w małych ilościach.

Drugim czynnikiem przemawiającym „za” energią jądrową jest bardzo mała objętość odpadów z elektrowni jądrowej w stosunku do odpadów z obiektów konwencjonalnych – elektrowni węglowych.

Pomimo tego, że z „ekologicznego” punktu widzenia nie wszystkie problemy energetyki jądrowej zostały rozwiązane, to energetyka jądrowa jest najbardziej zalecanym źródłem energii elektrycznej, podobnie jak hydroenergetyka oraz energia wiatru i słońca. Oprócz tego energetyka nuklearna może być w przyszłości wykorzystywana do odsalania wody morskiej, co pomoże w rozwiązaniu dostaw słodkiej wody do picia. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA) przyjmuje, że realizacja zasady zrównoważonego rozwoju każdego kraju powinna być oparta na różnorodnych technologiach dobranych do sytuacji i potrzeb. Najlepszą szanse trwałego rozwoju, daje zapewnienie wszystkim źródłom energii możliwości konkurowania, rozwoju i udziału w zaspokajaniu potrzeb gospodarczych na zasadach wolnego rynku tj. zmniejszania kosztów, ochrony środowiska i poprawy bezpieczeństwa.


Energetyka jądrowa na świecie
Według danych zamieszczonych w broszurze „Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w 1995 roku”, 17 % wyprodukowanej energii elektrycznej na świecie, wytwarzane jest w elektrowniach jądrowych. Na stan z 1995 roku energia ta jest wytwarzana w 437 blokach jądrowych w 33 krajach, a planowane jest dodatkowo 39 nowych bloków3.

Blisko 60% światowej łącznej mocy wyprodukowanej w elektrowniach jądrowych pochodzi z trzech krajów (USA, Francji i Japonii). Francja jest również jednym z trzech krajów, w których ponad 50% energii elektrycznej wytworzona jest w elektrowniach tego typu (obok Belgii i Litwy)4.




Lp.

Kraj

Reaktory w eksploatacji

Reaktory w budowie

Energia elektryczna dostarczana w 1995 r. Przez EJ

Doświadczenia eksploatacyjne

Liczba bloków

Moc zainst. MWe

Liczba bloków

Moc zainst. MWe

TWhe

% udziału w całości

Reaktoro-

lata

miesiące

1

Argentyna

2

935

1

692

7,07

11,79

34

7

2

Armenia

1

376

-

-

-

-

28

4

3

Belgia

7

5631

-

-

39,20

55,52

135

7

4

Brazylia

1

626

1

1245

2,50

0,97

13

9

5

Bułgaria

6

3538

-

-

17,26

46,43

83

1

6

Chiny

3

2167

-

-

12,38

1,24

8

5

7

Tajwan

6

4884

-

-

33,93

28,79

86

1

8

Czechy

4

1648

2

1824

12,23

20,10

38

8

9

Finlandia

4

2310

-

-

18,13

29,91

67

4

10

Francja

56

58493

4

5810

358,60

76,14

878

10

11

Holandia

2

504

-

-

3,80

4,89

49

9

12

Hiszpania

9

7124

-

-

53,10

34,06

147

2

13

Indie

10

1695

4

808

6,46

1,89

129

1

14

Iran

-

-

2

2146

-

-

0

0

15

Japonia

51

39893

3

3757

286,90

33,40

704

5

16

Kanada

21

14907

-

-

92,31

17,26

348

9

17

Kazachstan

1

70

-

-

0,08

0,13

22

6

18

Korea Płd.

11

9120

5

3870

63,68

36,10

100

10

19

Litwa

2

2370

-

-

10,46

85,59

20

6

20

Meksyk

2

1308

-

-

8,44

6,00

7

11

21

Niemcy

20

22017

-

-

145,70

29,64

510

7

22

Pakistan

1

125

1

300

0,46

0,88

24

3

23

RPA

2

1842

-

-

11,28

6,48

22

3

24

Rosja

29

19843

4

3375

99,38

11,79

526

6

25

Rumunia

-

-

2

1300

-

-

0

0

26

Słowacja

4

1632

4

1552

11,44

44,14

61

5

27

Słowenia

1

632

-

-

4,56

39,46

14

3

28

Szwecja

12

10002

-

-

66,70

46,55

219

2

29

Szwajcaria

5

3050

-

-

23,49

39,92

103

10

30

Ukraina

16

13629

5

4750

65,64

37,83

174

2

31

USA

109

99414

1

1165

673,40

22,49

2028

8

32

Węgry

4

1729

-

-

13,20

42,30

43

2

33

Wielka Brytania

35

12908

-

-

81,6

24,91

1063

4




Razem:

437

344422

39

32594

2223,56

-

7696

2

Tab. 1. Elektrownie jądrowe eksploatowane i w budowie (dane z 31 grudnia 1995r.). Źródło: „Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w 1995 r.” Państwowa agencja atomistyki Ministerstwo przemysłu i handlu. Warszawa, listopad 1996 r.
Obecnie wykonywane są projekty dotyczące wyboru oraz przygotowania ostatecznych składowisk odpadów radioaktywnych między innymi w:


  • Belgii,

  • Finlandii,

  • Niemczech,

  • Szwajcarii,

  • USA.

Ma to doprowadzić do oddania do użytku składowisk w latach 2010 – 2040.

W najbliższych latach (do roku 2010) mocno zawansowane plany budowy reaktorów jądrowych mają kraje takie jak: Republika Korei, Japonia, Chiny, Francja czy Federacja Rosyjska. W krajach, w których budowy nowych bloków energetycznych zostały rozpoczęte zostaną prawdopodobnie ukończone. Taka sytuacja dotyczy 23 bloków w 14 krajach (między innymi: Argentynie, Brazylii, Francji, Indiach, Japonii czy Korei)5. Jest to wynik polityki wielu rządów do „odsuwania na później” wielu ważnych decyzji dotyczących sektora energetycznego. Polityka taka ma podłoże wieloczynnikowe. Do najważniejszych należą: brak społecznej akceptacji budowy urządzeń i obiektów energetyki jądrowej, praca nad nowymi generacjami elektrowni jądrowych, technologie składowania odpadów radioaktywnych, nasilenie się efektu cieplarnianego czy perspektywa wzrostu cen gazu.

Pomimo akcji organizowanych na całym świecie w połowie lat dziewięćdziesiątych po raz pierwszy od 1988 zanotowano wzrost wydobycia uranu. Zaowocowało to wzrostem cen tego surowca oraz zawarciem kilku umów na jego zakup pomiędzy krajami europejskimi a azjatyckimi krajami dawnego Związku Radzieckiego. Światowa Rada Energetyczna przewiduje, że do roku 2020 zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrośnie od 36 do 82% w zależności od regionu. Rada podaje równocześnie energetykę jądrową, jako jedyną alternatywę dla węgla, jako źródło zasilania elektroenergetyki.



Rozpatrując długofalowy rozwój energetyki jądrowej jako istotnego źródła energii w przyszłości opiera się o zrozumienie i akceptacje przez społeczeństwo wielu zagadnień i procesów między innymi:


  • potrzeba rozwoju elektroenergetyki i korzyści stąd płynące,

  • długofalowa konkurencyjność energetyki jądrowej, łącznie z uwzględnieniem w rachunku ekonomicznym wszystkich aspektów środowiskowych,

  • bezpieczeństwo jądrowe – wyeliminowanie dużych awarii jądrowych w wyniku budowy elektrowni o podwyższonych standardach bezpieczeństwa,

  • znalezienia rozwiązania problemu odpadów radioaktywnych (bezpiecznego i akceptowanego przez całe społeczeństwo),

  • korzyści dla środowiska wynikające z wprowadzenia energetyki jądrowej.


Energetyka jądrowa w Polsce
Polska przez długi czas była w bardzo korzystnej sytuacji paliwowej i energetycznej. Wartość eksportu energii (węgla kamiennego) przewyższała wartość importu (gaz ziemny, ropa naftowa). W wyniku wciąż rosnącego popytu na energię, wzrostu cen paliw płynnych na świecie, zahamowaniu wzrostu wydobycia węgla kamiennego sytuacja Polski uległa poważnej zmianie w latach siedemdziesiątych. Pomimo zmiany organizacji zarządzania zasobami, zmniejszeniem eksportu węgla Polska stanie w obliczu problemu zamknięcia bilansu paliwowo energetycznego. W obecnej sytuacji niemożliwy jest wzrost wydobycia węgla kamiennego i brunatnego, a zwiększony import ropy naftowej czy gazu jest mało prawdopodobny. Rozwiązaniem może być nowy nośnik energii – paliwo jądrowe.



Wyszczególnienie

1985

1990

1995

2000

Zapotrzebowanie przy założeniu stałej energochłonności i struktury przemysłu

176

220

260

320

Efekty oszczędności i racjonalizacji

-

-22

-35

-70

Urealnione zapotrzebowanie po uwzględnieniu środków podjętych w celu restrukturyzacji przemysłu i racjonalizacji zużycia energii

176

198

225

250

Tab. 3. Zestawienie zapotrzebowania na paliwa i energię w (mln t) w bilansie energetycznym Polski do 2000 r. Źródło: „Energetyka jądrowa a społeczeństwo”. Zdzisław Celiński. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1992 r.
Polska wciąż jest jednym z niewielu krajów europejskich, w których nie jest zlokalizowana żadna elektrownia jądrowa. Czynnikami, które powinny zmusić nasz kraj do rozwoju tej dziedziny energetyki są:


  • Niedobory tradycyjnych paliw energetycznych,

  • konieczność ochrony środowiska,

  • względy ekonomiczne.

Korzyści ekonomiczne, ujawnią się dopiero na określonym szczeblu tej dziedziny energetyki. Już 11 marca 1985 roku Rada Ministrów Polskiej Republiki Ludowej uchwaliła program rozwoju energetyki jądrowej w Polsce do roku 2000. W założeniach przewidywano przekazanie do 2000 r. 7860 MW6 oraz rozpoczęcie budowy kolejnych trzech elektrowni jądrowych o łącznej mocy 4000 MW. Uchwała przewidywała, że pierwsza EJ Żarnowiec zostanie oddana do użytku 1999 roku (przewidziano ją jako źródło zasilania aglomeracji gdańskiej). Kolejne ciepłownie jądrowe miały być otwierane w latach 1996 – 2000 (ich lokalizacja to Kraków, Śląsk i Warszawa).

W kwietniu 1980 roku ruszyła budowa pierwszej EJ w Żarnowcu. W maju 1985 roku zakończono etap prac przygotowawczych. Elektrownia miała zajmować docelowo 70 ha (budowa obejmowała teren 180 ha). Projekt przewidywał zmianę infrastruktury całego terenu łącznie z: przebudową dróg publicznych, budową linii energetycznych, budową ośrodka badań nad środowiskiem, obwałowaniem Jeziora Żarnowieckiego, melioracją okolicznych łąk, budową bocznicy kolejowej.

O wyborze lokalizacji pierwszej EJ w Żarnowcu zadecydowało kilka czynników. Między innymi:




  • Potrzeby krajowego systemu elektroenergetycznego – na północy kraju nie ma dużych elektrowni przy jednoczesnym dużym zapotrzebowaniu na energię elektryczną w tym rejonie,

  • duży zbiornik wody chłodzącej wystarczający do schłodzenia elektrowni o mocy ok. 2000 MW,

  • korzystne warunki geologiczne, wodne, sejsmiczne i meteorologiczne,

  • niewielka gęstość zaludnienia w okolicy i wystarczająca odległość od większych skupisk ludności,

  • bliskość elektrowni pompowej żarnowiec pozwalające na korzystną współpracę z elektrownią jądrową,

  • możliwość wykorzystania zaplecza i infrastruktury wykorzystanej przy budowie elektrowni pompowej.



Rys 1. Lokalizacja miasta Żarnowiec. Źródło Atlas samochodowy Polski




Rys. 2.Lokalizacja EJ Żarnowiec. 1-tereny EJ, 2- elektrownia pompowa, ,3- sztuczny zbiornik elektrowni pompowej na szczycie góry. Źródło: „Energetyka jądrowa a społeczeństwo”. Zdzisław Celiński. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1992 r.

W Polsce studia nad lokalizacją elektrowni jądrowej prowadzono już w 1960 roku. Przeanalizowano 12 potencjalnych lokalizacji. Jako najkorzystniejsza wybrano Żarnowiec. Propozycję tej lokalizacji zatwierdzono już w 1972 roku. W wyniku prac studyjnych w latach 1975 – 1985 wyłoniono dodatkowo 9 lokalizacji (pięć w strefie dolnej Wisły: Wyszogród, „Karolewo” – Skoki, „Kujawy” – Bobrowniki, Chełmno, Opalenie; jedną nad Bugiem – „Małkinia”; jedną nad dolną Odrą – „Odra”; jedną nad morzem – „Koszalin”; jedną nad dolną Wartą – „Warta”).
Wnioski
Według MAEA w chwili obecnej energetyka jądrowa może poszczycić się najlepszymi na świecie osiągnięciami w zakresie bezpieczeństwa. „Silny” nacisk społeczeństwa na bezpieczeństwo energetyki nuklearnej jest jednym ze skutków awarii w Czarnobylu. Energetyka atomowa osiągnęła obecnie bardzo dobre wyniki w dziedzinie zapewnienia bezpieczeństwa, jednak ta katastrofa pokazała, że tego typu awarie również mogą się zdarzyć. Powodem katastrofy w Czarnobylu było przegrzanie się paliwa jądrowego, co spowodowało pożar grafitu w rdzeniu reaktora. Należy jednak zauważyć, że reaktor czarnobylski pozbawiony był systemu barier w jakie wyposażane są reaktory zachodnie. Inną „wyjątkową” cechą reaktora w Czarnobylu było to, że w skutek awarii jego moc wzrosła 1000 razy powyżej normalnej, pełnej mocy (w przypadku reaktorów eksploatowanych na świecie, po awarii moc reaktora zawsze maleje). Katastrofa w Czarnobylu pozwoliła na wyciągnięcie wniosków o roli człowieka w eksploatacji elektrowni. Ponadto od czasu tej awarii przemysł jądrowy stale wprowadza udoskonalenia dotyczące udoskonaleń w zakresie bezpieczeństwa i eksploatacji.

Większość ludzi możemy podzielić na trzy kategorie: na zwolenników stosowania energii atomowej, jej przeciwników i olbrzymią większość ludzi niezorientowanych. Większość przeciwników i ludzi niezorientowanych w tematyce „jądrowej” blokuje wszelkie działania zmierzające do rozwoju tego sposobu pozyskiwania energii.

Trzydzieści lat temu energetyka jądrowa została przyjęta entuzjastyczne. Obecnie w niektórych częściach świata jaj przyszłość jest wątpliwa i trudno snuć precyzyjne, długoterminowe przewidywania na temat jej rozwoju. Technologii i energetyce jądrowej niewątpliwie towarzyszy wiele obaw jednak rezygnacja z tego źródła energii może okazać się dla światowej energetyki niekorzystna.

Pomimo stosowania coraz to nowych, bezpieczniejszych technologii przy budowie elektrowni jądrowych, człowiek wciąż boi się tego co nieznane i niezrozumiałe. Pytanie tylko czy słusznie?



Bibliografia:


  1. Praca zbiorowa, „Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w 1995 r.”, Państwowa agencja atomistyki Ministerstwo przemysłu i handlu. Warszawa, listopad 1996

  2. Zdzisław Celiński, „Energetyka jądrowa a społeczeństwo”, Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1992 r.

  3. Grigorij Miedwiediew, „ Raport z Czarnobyla”, Czytelnik Warszawa 1991 r.

  4. Jerzy Jaśkowski, „EA Fakty i mity o energii atomowej”, Ruch „Wolność i Pokój”, Warszawa 1987 r.

  5. Aleksandra Skłodowska, Bożena Gostkowska, „Promieniowanie jonizujące a człowiek i środowisko”, Wydawnictwo naukowe SCHOLAR, Warszawa 1994 r.

  6. Andrzej Strupczewski, „Analiza korzyści i zagrożeń związanych z różnymi źródłami energii elektrycznej”, Polskie Towarzystwo Nukleoniczne, Warszawa 1999 r.

  7. Mieczysław Lech, „Kierunki rozwoju elektrowni jądrowych”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997 r.

  8. Kazimierz T. Kosmowski, „Metodyka analizy ryzyka w zarządzaniu niezawodnością i bezpieczeństwem elektrowni jądrowych”, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2003 r.

  9. Andrzej Strupczewski, „Awarie reaktorowe a bezpieczeństwo energetyki jądrowej”, Wydawnictwo Naukowo – techniczne, Warszawa 1990 r.

  10. http://www.zb.eco.pl/zb/70/index.htm

  11. http://www.gigawat.net.pl/article/archive/34/

  12. http://www.gigawat.net.pl/article/archive/9/

  13. http://ise.pl/info/

  14. http://www.ekologika.fr.pl/cp/index.php

  15. http://www.paa.gov.pl/glowna.htm

1 Dane uzyskane na stronie internetowej: http://www.paa.gov.pl/glowna.htm

2 Na podstawie „Raport z Czarnobyla”. Grigorij Miedwiediew. Czytelnik Warszawa 1991 r.

3 „Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w 1995 r.” Państwowa agencja atomistyki Ministerstwo przemysłu i handlu. Warszawa, listopad 1996

4 „Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w 1995 r.” Państwowa agencja atomistyki Ministerstwo przemysłu i handlu. Warszawa, listopad 1996

5 „Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w 1995 r.” Państwowa agencja atomistyki Ministerstwo przemysłu i handlu. Warszawa, listopad 1996

6„Energetyka jądrowa a społeczeństwo”. Zdzisław Celiński. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1992 r.





©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość