ekologia

Katarzyna Szerszeń
Wydział Mechaniczny W10
Nr indeksu: 188076
„Energetyka jądrowa - ratunek czy zagrożenie?"
Brak podstawowych informacji o energii jądrowej i jej wykorzystaniu zmienia (na
gorsze) obraz energetyki jądrowej w świecie i celowości jej stosowania w Polsce. Rządy
krajów, intensywnie rozwijających energetykę jądrową, nie szczędzą środków i sił na
informowanie społeczeństwa o energii jądrowej. Okazuje się, iż nawet we Francji, w której
energetyka jądrowa ma duże znaczenie dla gospodarki kraju, tylko połowa społeczeństwa
popiera jej rozwój. Społeczność boi się energii jądrowej z powodu groźby promieniowania
jonizującego. Zapominają natomiast o tym, iż w życiu codziennym są również narażeni na
jego wpływ. Wzrost poziomu promieniowania powodowany przez normalną pracę elektrowni
jądrowej jest około setki razy mniejszy niż promieniowanie z gleby, kosmosu, spożywanych
pokarmów itp. Dzięki stosowaniu silnie rozbudowanych systemów bezpieczeństwa,
poważniejsza awaria reaktora jądrowego jest prawie niemożliwa. Należy jednak podkreślić,
że absolutne bezpieczeństwo jest technicznie nieosiągalne i to nie tylko w energetyce
jądrowej, ale również w każdej innej dziedzinie.
Energetyka jądrowa nie może być tematem zastrzeżonym tylko dla grona wybranych
specjalistów z tej dziedziny. Powinno się o niej mówić i ją wyjaśniać całemu społeczeństwu
bowiem większa wiedza oznacza większe bezpieczeństwo. Pragnę w swej pracy opisać
zagrożenia dotyczące energetyki jądrowej oraz korzyści płynące z jej wykorzystania. Na
początku jednak zacznę od tego, czym w ogóle jest energetyka jądrowa.
„Energetyka jądrowa – zespół zagadnień związanych z uzyskiwaniem na skalę
przemysłową energii z rozszczepienia ciężkich jąder pierwiastków (głównie uranu 235).
Energetyka jądrowa obejmuje również problemy związane z wydobyciem uranu, przeróbką
paliwa jądrowego oraz składowaniem odpadów jądrowych.” Źródłem energii w energetyce
jądrowej jest – lub w przyszłości może być – jeden z trzech typów reakcji jądrowej:
rozszczepienie, synteza jądrowa lub synteza termojądrowa. Wszystkie te reakcje
wykorzystują siły wiązań jąder różnych pierwiastków chemicznych.
Pozyskiwanie energii w rozmaitych jej formach towarzyszy zawsze wysokie ryzyko
różnych niebezpieczeństw. Począwszy od groźby pożaru przy spalaniu drewna dla pozyskania
energii cieplnej, poprzez wielkie katastrofy na zaporach wodnych, a także w kopalniach
węgla, awarie przy wydobyciu i transporcie paliw płynnych, skutkach nadmiernych
toksycznych emisji gazów spalinowych, kończąc na tym co wydarzyło się w Czarnobylu.
Wszystkie technologie pozyskiwania energii, włączając najbardziej konwencjonalne,
mają swoje wady i zalety. Również energetyka jądrowa nie odbiega od tej reguły. Z powodu
groźby promieniowania jonizującego jaką ze sobą niesie energia jądrowa ludzie panicznie się
jej boją. Zapominamy jednak o tym, że każdy z nas w codziennym życiu jej wystawiony na
różnego rodzaju wpływ promieniowania jonizującego. Wbrew wielu powszechnie utartym
opiniom energetyka jądrowa stanowi niewielkie zagrożenie dla człowieka, a także środowiska
naturalnego i jest obecnie najbezpieczniejszą technologią wytwarzania energii elektrycznej.
Ponadto należy pamiętać, iż określony wpływ na środowisko naturalne człowieka wywierają
nie tylko same czynne elektrownie
jądrowe, ale tzw. pełny cykl paliwowe obejmujący
również kopalnictwo rud uranu, ich przeróbkę, wzbogacanie, produkcję paliwa jądrowego,
wypalanie paliwa jądrowego w reaktorach energetycznych, składowanie przejściowe
wypalonego paliwa, przetwarzanie wypalonego paliwa, jego transport, składowanie
ostateczne wypalonego paliwa oraz odpadów promieniotwórczych, jak również końcową
likwidację wyłączonej z eksploatacji elektrowni jądrowej.
„Jednym z poważniejszych czynników hamujących rozwój energetyki jądrowej jest
brak akceptacji mieszkańców dla lokalizacji takich obiektów w pobliżu miejsca ich
zamieszkania. Zgodnie z powiedzeniem, iż efekt równa się praca razy akceptacja, w skrajmy
przypadku, gdy akceptacja jest równa zero, efekt również wynosi zero. Dlatego też, aby
społeczeństwo mogło właściwie podjąć decyzję musi być rzetelnie informowane o wszystkich
aspektach technicznych lub organizacyjnych dotyczących tej decyzji”.
Elektrownie jądrowe w trakcie normalnej eksploatacji działają na środowisko
naturalne przez to, że:
- wydzielają produkty promieniotwórcze do atmosfery,
- wydzielają produkty promieniotwórcze do wód,
- wydzielają stałe odpady promieniotwórcze wymagające bezpiecznego ich składowania,
- wydzielają ciepło odpadowe.
Energetyka jądrowa – korzyści:

Ogromna koncentracja energii, która zawiera się w paliwie jądrowym – rozszczepienie
jądra atomowego powoduje bezpośrednie przekształcanie materii w energię i jest
około miliona razy większe niż spalanie.

Uran i tor nie mają praktycznie innego zastosowania oprócz wykorzystania ich jako
paliwo w reaktorach jądrowych.

Zasoby uranu i toru są bardzo obfite.

Zasoby konwencjonalnych paliw organicznych takich jak: ropa naftowa i węgiel
kamienny wyczerpują się i są ograniczone. Dodatkowo koszty ich wydobycia stale
wzrastają. Ponadto te surowce znajdują inne zastosowanie poza ich spalaniem. Np.
ropa naftowa jest zasadniczym źródłem energii w komunikacji lotniczej
i samochodowej oraz jest cennym surowcem dla przemysłu chemicznego.

Odnawialne źródła energii takie jak energia wiatrowa, geotermiczna, słoneczna i inne
ogrywają uzupełniającą, drugorzędną rolę z powodu ograniczonych ich mocy. Jak
pokazują prognozy w 2020 roku zapewnią one jedynie 3% energii elektrycznej
wyprodukowanej na świecie.

Odnawialne źródła energii wywierają również negatywny wpływ na ekosystem oraz
dostarczają energii w sposób nieciągły (energia wiatrowa i słoneczna).

Energetyka jądrowa może produkować olbrzymie ilości na światową skalę czystej
elektryczności. Czystej tzn. bez emisji gazów cieplarnianych czy dwutlenku węgla.
Natomiast energia, którą pozyskuję się ze spalania paliw organicznych produkuje
zanieczyszczenia, które są wydzielanie bezpośrednio do atmosfery, a jak powszechnie
wiadomo gazy cieplarnianie powodują efekt cieplarniany, który jest bardzo
niebezpieczny dla naszej planety.

Problem usuwania odpadów promieniotwórczych nie jest w rzeczywistości tak bardzo
skomplikowany i nierozwiązywalny. Ponadto odpady te stanowią jedynie 0.04%
wielkości odpadów przemysłowych.

Odpady promieniotwórcze rozpadają się po pewnym czasie (krótszym bądź
dłuższym), tak więc ich szkodliwość z czasem maleje, czego nie można powiedzieć
o odpadach pochodzących z przemysłu, takich jak kadm, rtęć i inne.

Żyjemy w świecie promieniotwórczym i strach przed promieniowaniem jonizującym
jest wyolbrzymiony. Promieniowanie jonizujące jest częścią natury, jest naturalnym
składnikiem powietrza, którym oddychamy i ziemi, po której chodzimy i pożywienia,
które zjadamy, jest więc faktem życia codziennego.

„Awaria w Czarnobylu – nie jest ona reprezentatywnym wypadkiem mogącym się
zdarzyć w typowych elektrowniach jądrowych. Zasadniczą cechą reaktora
w Czarnobylu (typ RBMK) było to, że wskutek awarii moc jego wzrosła, i to
katastrofalnie, ok. 1000 razy powyżej normalnej pełnej mocy. W reaktorach wodnych
ciśnieniowych (PWR) czy wrzących (BWR), powszechnie budowanych w świecie,
moc reaktora zawsze po awarii maleje. Ta różnica, niezależna od działań człowieka,
a wynikająca z projektowych cech reaktora, była decydująca dla przebiegu i skutków
awarii.
Energetyka jądrowa – zagrożenia:

Odpady promieniotwórcze – gazy, ciecze, ciała stałe ulegają już w elektrowniach
specjalnym procesom przetwarzania, które wymagają rozbudowania różnorodnych
procesów technologicznych i wielu dodatkowych obiektów ( takie wymogi nie są
narzucone
np.
w
elektrowniach
konwencjonalnych).
Dodatkowo
pomimo
odpowiednich zabezpieczeń, sporo substancji promieniotwórczych przedostaje się do
atmosfery.

Ścieki promieniotwórcze, inaczej odpady ciekłe, które trafiają do wód zrzutowych to
również duży problem. Powstają one głownie w wyniku zrzutów, upustów
i przecieków z obiegu chłodzenia rdzenie reaktora.

Odpady stałe – przede wszystkim zużyte jonity o znacznej aktywności (wkłady filtrów
jonitowych). Odpady stałe palne np. papier, elementy drewniane, szmaty itd. oraz
niepalne takie jak: zużyte kanały i pręty sterujące, skażone narzędzia (elementy
wyposażenia elektrowni) no i przede wszystkich wypalone paliwo jądrowe.

Energetyka jądrowa przyczynia się również do powstawania odpadów związanych
z jej eksploatacją jak i odpadów pochodzących z produkcji świeżego paliwa oraz
likwidacji techniki jądrowej.

Występuję problem z utylizacją produktów odpadowych, głownie radioaktywnych.

Zasoby naturalne źródeł energii wyczerpują się.

Następuję dewastacja terenów przez kopalnie, odwierty, transport i magazynowanie
złóż.

Istnieje groźba skażenia środowiska w przypadku awarii reaktora jądrowego.
Podsumowanie
Reasumując energetyka jądrowa ma zarówno swoje zalety (przede wszystkim duża
gęstość mocy skumulowanej w jednostce masy lub objętości) jak i wady (głownie skażenie
środowiska przez odpady radioaktywne). Największym zagrożeniem są zdecydowanie odpady
i zanim zaczną pracować układy unieszkodliwiające je , rudy uranu czy toru muszą być
pozyskane, a następnie materiał jądrowy musi zostać odpowiednio przygotowany. Zarówno
jednemu jak i drugiemu procesowi będą towarzyszyły znaczne emisje radioaktywności do
biosfery. „Realizacja jakiegokolwiek systemu jądrowego rozszczepiania będzie rodzić wiele
punktów kontaktowych zagrożenia radiologicznego, w których paliwem jest uran U-235
i U-233. W przypadku systemu jądrowego rozszczepiania, oprócz kopalni paliw jądrowych
jak U-238 i Th-232, jako materiałów rodnych dla pozyskiwania odpowiednio uranu U-235
i U-233, oraz produkcji elementów paliwowych, dodatkowymi zagrożeniami będą:
- wypalanie paliwa jądrowego i produkcja radioizotopów,
- przeróbka paliwa wypalonego i oddzielanie izotopów,
- składowanie odpadów paliwa jądrowego,
- przygotowanie paliwa dla układu hybrydowego transmutacji odpadów z wypalonego paliwa
reaktorów do mniej szkodliwych substancji,
- proces separacji , w którym wydziela się produkty rozszczepiania wykorzystywane jako
paliwo w układzie podkrytycznym transmutacji i produkty rozszczepienia przeznaczane na
składowanie geologiczne”.
Ponadto odpady radioaktywne będą nadal produktem końcowym transmutacji. Co
prawda o krótszym czasie połowicznego rozpadu, ale mimo wszystko będą musiały być
składowane geologicznie przez około 200 lat.
Energia jądrowa nie będzie też w najbliższej przyszłości traktowana jako źródło
energii neutralnej wobec efektu cieplarnianego.
Na korzyść energetyki przemawiają takie czynniki jak wysokie bezpieczeństwo i brak
emisji szkodliwych dla środowiska gazów oraz pyłów. „ Energetyka jądrowa jest również
najbardziej skondensowanym źródłem energii wykorzystywanym przez ludzi w obecnych
czasach. Światowe zasoby materiałów rozszczepialnych pozwalałyby na pokrycie wszelkich
potrzeb energetycznych ludzkości na wiele tysięcy lat. Zasoby tradycyjnych surowców
energetycznych są ograniczone, już obecnie podaż ropy naftowej ledwo nadąża za popytem”.
Oszacowano, że najtańsze w eksploatacji złoża ropy wyczerpują się, a znaczne koszty
eksploatacji pozostałych sprawią, iż paliwa w niedalekiej przyszłości będą bardzo drogie.
„Kwestia czasu wyczerpania zasobów na świecie jest dyskusyjna. Tak zwane "Raporty
Rzymskie" przewidywały wyczerpanie zasobów do roku 1992, ale nowe metody
poszukiwania i eksploatacji odsunęły tę granicę o co najmniej 20 lat”.
Osobiście opowiadam się za energetyką jądrową, ponieważ jest to najbardziej
opłacalny sposób produkcji elektryczności (koszt jej wytwarzania może być nawet o 40 proc.
niższy niż w konwencjonalnych elektrowniach węglowych). „Ceny uranu – w odróżnieniu od
ropy, gazu czy nawet węgla – pozostają bardzo stabilne. Można je dość dokładnie
przewidywać nawet z kilkudziesięcioletnim wyprzedzeniem, co niezwykle ułatwia tworzenie
biznesplanów dla firm inwestujących w ten sposób wytwarzania energii”.
Dodatkowo nasz kraj zobowiązał się do walki z globalnym ociepleniem i powinniśmy
ograniczyć produkcję gazów cieplarnianych, bo jeśli tego nie zrobimy, możemy być
obarczeni bardzo wysokimi karami pieniężnymi. Korzystnym aspektem jest również to, że
jeśli przestawimy się na uran, nastąpi zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego naszego
kraju. Złoża tego pierwiastka występują prawie na całym świecie. Można go wydobywać
m.in. w Australii, Rosji, Kazachstanie, Kanadzie, USA, Namibii czy Brazylii. Nie ma więc
obawy przed monopolem dostawcy, bo zasoby uranu wystarczą na co najmniej 200 lat.
Ponadto zapasy można zgromadzić nawet na kilkadziesiąt lat.
Dodam również, iż „produkowane obecnie reaktory tzw. trzeciej generacji są tak
bezpieczne, że nawet poważna awaria nie wymaga ewakuacji mieszkańców z okolic
elektrowni. Siłownie jądrowe są również najbardziej rygorystycznie kontrolowanymi
rodzajami elektrowni na świecie”. Warto zaznaczyć też, że za siłami jądrowymi przemawia
słabość konkurencyjnych, odnawialnych źródeł energii. Nie wszędzie, można je
wykorzystywać i są bardzo niestabilne. Niszczą także naturalny krajobraz.
Uważam też, że o energetyce jądrowej powinno się więcej mówić i uświadamiać
społeczność, gdyż większość kontrowersji wynika z niewiedzy bądź też strachu po awarii w
Czarnobylu. Sądzę też, media przesadnie nagłaśniają każdy wypadek w elektrowniach, często
nie związany bezpośrednio z zakłóceniem pracy reaktora, a nie informują o istotnych i
dobroczynnych aspektach promieniotwórczości.
Literatura:
1. Chmielniak Tadeusz, „Technologie energetyczne”, Wydawnictwo
Naukowo – Techniczne, Warszawa 2008
2. Jezierski Grzegorz, „Energia jądrowa wczoraj i dziś”, Wydawnictwo
Naukowo – Techniczne, Warszawa 2005
3. Lewandowski Witold, „Proekologiczne źródła energii odnawialnej”, Wydawnictwo
Naukowo – Techniczne, Warszawa 2002
4. „Aura ochrona środowiska”, 1/11, Wydawnictwo Czasopism i Książek Technicznych,
Warszawa
5. http://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_j%C4%85drowa
6. http://www.polityka.pl/nauka/ekologia/1504386,2,debata-atom-w-polsce.read