Katarzyna Majchrzak, Natalia UszokZespół Szkół Nr 1 im. G. Morcinka w Tychach, pod kierunkiem Barbary Zegrodnik

Ogólnopolski Młodzieżowy Kongres Energetyczny, Tychy, 9.12.2011

Czy elektrownia jądrowa może być bezpieczna?

Czym różni się elektrownia jądrowa od węglowej?

Obie elektrownie wytwarzają prąd elektryczny w oparciu o to samo zjawisko fizyczne. Jest to zjawisko, które polega na wzbudzeniu prądu w obwodzie elektrycznym przez zmieniające się pole magnetyczne.

Jest obojętne czy przesuwamy magnes względem nieruchomej zwojnicy, czy poruszamy zwojnicę, a magnes pozostaje nieruchomy. Ważna jest zmiana pola magnetycznego w zwojnicy.

W elektrowni, w polu magnetycznym wytworzonym przez nieruchome magnesy obraca się wirnik. Na jego obwodzie nawiniętych jest kilkanaście zwojnic. Dzięki obrotom wirnika pole magnetyczne wnikające do każdej zwojnicy zmienia się.

To wystarczy, żeby w każdej zwojnicy zaczął płynąć prąd indukcyjny.

Problem w tym kto ma kręcić tym wirnikiem???

Wirnik obracający się w polu magnetycznym jest generatorem prądu.

Generator prądu jest sercem każdej

elektrowni.

Wirnik jest na wspólnej osi z turbiną, która się obraca pod naciskiem pary wodnej. Dzięki temu wirnik może się obracać.

W elektrowni jądrowej źródłem ciepła, dzięki któremu woda zamienia się w parę, jest reaktor jądrowy. W reaktorze zachodzą łańcuchowe reakcje rozszczepienia jąder atomowych, którym towarzyszy wydzielanie się dużych ilości ciepła.

W elektrowni węglowej do zamiany wody w parę wodną wykorzystuje się ciepło pochodzące ze spalania węgla.

W elektrowni jądrowej w tym samym celu wykorzystuje się ciepło wyzwalane podczas reakcji rozszczepienia jąder atomowych.

Ile węgla zużywa np. „Elektrownia Rybnik”?

5 milionów ton węgla rocznie!!!

Ponadto energetyka jądrowa nie zanieczyszcza powietrza związkami, które wydzielają się podczas spalania węgla. Dlatego energia otrzymywana z elektrowni jądrowych określana jest jako „czysta energia”.

Elektrownie jądrowe są w stanie wyprodukować duże ilości energii z małej ilości paliwa.

Z 1 kg uranu otrzymamy 2,5 miliona razy więcej energii niż z 1 kg węgla.

Dlaczego boimy się elektrowni jądrowych?

Może zbyt mało o nich wiemy?

Na czym polega problem?

W reakcji rozszczepienia jąder atomowych oprócz energii cieplnej wyzwala się energia w postaci promieniowania gamma, które jest najbardziej niebezpiecznym promieniowaniem jądrowym o bardzo dużej energii.

Energia kinetyczna produktów rozszczepienia, to energia cieplna, którą możemy wykorzystać do wytworzenia pary wodnej z wody. Problemem jest niebezpieczne promieniowanie jądrowe, które towarzyszy tej reakcji. Powoduje ono jonizację atomów materii, z którą oddziałuje.

Jonizacja atomów w komórkach organizmów żywych zakłóca ich procesy życiowe. Miarą energii pochłoniętej w wyniku aktów jonizacji w organizmie jest dawka promieniowania w sivertach. Dawki jednorazowe poniżej 100 mSv nie wywołują żadnych skutków zdrowotnych, lecz dawki powyżej 1000 mSv mogą być już bardzo niebezpieczne.

Promieniowanie jądrowe jest obecne w naszym środowisku naturalnym.Występuje w wodzie, w powietrzu, w glebie, w skałach, w pożywieniu i w naszych organizmach.

Wysokie standardy bezpieczeństwa

Dzięki wysokim standardom bezpieczeństwa stosowanym w elektrowniach jądrowych poziom promieniowania pochodzącego z tych elektrowni jest bardzo niski w porównaniu z dawką promieniowania naturalnego, gdyż wynosi tylko 0,001 milisiwerta na rok (mSv/rok).

Warto zauważyć, że skażenie radioaktywne w pobliżu elektrociepłowni węglowej, np. w Siekierkach, jest większe niż dopuszczalne normy skażenia radioaktywnego wytwarzanego przez elektrownie jądrowe. 

Elektrownie jądrowe na świecie

1. Pierwszą w historii elektrownię jądrową uruchomiono w dawnym Związku Radzieckim w 1954 roku.

1. Obecnie najwięcej, bo aż 104 elektrownie pracują w Stanach Zjednoczonych, gdzie wytwarzają 30 % energii jądrowej produkowanej na świecie.

1. Elektrownie jądrowe funkcjonują w 14 z 27 państw Unii Europejskiej: Belgii, Bułgarii, Czechach, Finlandii, Francji, Hiszpanii, Holandii, Niemczech, Rumunii, Słowacji, Słowenii, Szwecji, na Węgrzech i w Wielkiej Brytanii.

1. Pomimo awarii elektrowni w Japonii Chiny i Indie nie rezygnują z planów budowy nowych elektrowni jądrowych.

System barier w elektrowni jądrowej

W projekcie samej elektrowni dominuje zasada tworzenia i utrzymywania szeregu barier chroniącychprzed wydzielaniem materiałów promieniotwórczych poza elektrownię.

Analizy odporności obudowy bezpieczeństwa w nowoczesnych EJ potwierdziły, że z jednej strony mogą one wytrzymać uderzenie samolotu bez utraty szczelności, a z drugiej strony, nawet w razie poważnej awarii ze stopieniem rdzenia, powstrzymują skutecznie uwolnienia produktów rozszczepienia.

Kultura bezpieczeństwa

Kultura bezpieczeństwa w obiektach jądrowych rządzi działaniami i współpracą wszystkich osób i organizacji podejmujących pracę dla potrzeb energetyki jądrowej, ze szczególnym uwzględnieniem następujących elementów:

1. Problemom bezpieczeństwa poświęca się pełną uwagę, na jaką zasługują, w szczególności stosuje się zasadę, że bezpieczeństwo jest ważniejsze od wytwarzania energii elektrycznej. 2. Odpowiedzialność za bezpieczeństwo jest jednoznacznie określona. 3. Kierownictwo elektrowni i personel są przeszkoleni tak, by zdawali sobie sprawę z wagi zagadnień bezpieczeństwa. 4. Zachęca się personel do uczenia się na własnych błędach i wyciągania wniosków z błędów popełnionych przez innych. 5.Popiera się aktywną współpracę między operatorami elektrowni i krajami rozwijającymi energetykę jądrową (np. poprzez wymianą raportów z awarii).

1. Elektrownia jądrowa może być bezpieczna podwarunkiem stosowania znanych obecnie systemówbezpieczeństwa, które są na najwyższym poziomietechnicznym.

2. W Polsce dyskusje na temat elektrowni jądrowych toczą się wśród specjalistów, lecz nie docierają do społeczeństwa. Dlatego potrzebna jest szeroka kampania edukacyjna, która pozwoli społeczeństwu dokonywać świadomych wyborów.

Wnioski

Tak Nie0

10

20

30

40

50

60

70

80

ilość osób

WYNIKI ANKIETY

BIBLIOGRAFIA* http://www.wicie.pun.pl/viewtopic.php?pid=147* „Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych dawniej i dzisiaj”

Andrzej Strupczewski

* http://www.sior.pl/web/index.php* http://www.trojmiasto.pl/wiadomosci/Atomowe-rozmowy-bohaterow-seriali-n38747.html* http://wyborcza.biz/biznes/55,101562,5474332,,,,5478126.html* Newsweek nr 41 (10-16.10.2011)* http://energiajadrowa.taniepapugi.pl/Energia-jadrowa.html

Dziękujemy za uwagę

W prezentacji wykorzystano materiały ze strony www.swiadomieoatomie.ploraz schematy i zdjęcia dostępne w Internecie