Elektrownie atomowe.pdf

Elektrownie atomowe

Kiedy w latach pięćdziesiątych powstawały pierwsze elektrownie atomowe wydawało się, że

ludzkość uzyskała dostęp do ogromnych ilości czystej, bezpiecznej i stosunkowo taniej

energii. Z 1kg najczęściej używanego paliwa jądrowego (235 U), można uzyskać tyle energii

elektrycznej, co z 3000 ton węgla lub 1600 ton benzyny. Obecnie energetyka jądrowa budzi

jednak wiele wątpliwości zarówno natury ekologicznej jak i ekonomicznej, jednak w obliczu

wyczerpywania się zasobów surowców kopalnych może okazać się jedynym środkiem

łagodzącym nieuchronne kryzysy energetyczne.

Z 1 kg uranu w reakcji

rozszczepienia można uzyskać tyle energii, co ze spalenie 300 ton węgla

W latach 30 ubiegłego wieku naukowcy przeprowadzali eksperymenty polegające na

bombardowaniu atomów uranu neutronami. Okazało się, że jądro uranu 235 po

przechwyceniu neutronu staje się niestabilne co skutkuje jego rozpadem - powstają dwa

lżejsze jądra, pewna liczba neutronów (średnio 2,5) oraz duża ilość energii. Neutrony te mogą

wnikać do następnych jąder uranu uwalniając kolejne neutrony. Otworzyła się więc

teoretyczna mozliwośc zainicjowania jądrowej reakcji łańcuchowej której skutkiem byłoby

uwolnienie ogromnych ilości energii. W 1940 roku fizycy conajmniej 6 krajów pracowali już

nad praktycznym wykorzystaniem tego odkrycia - głównie w celach wojskowych. Dwa lata

później w Stanach Zjednoczonych dysponujących największym potencjałem naukowym

(zaangażono wielu wybitnych fizyków - uchodźców z ogarniętej wojną europy) i

przemysłowym ruszył projekt Manhattan. Jego celem była budowa bomby jądrowej. 6sierpnia

1945 amerykański bombowiec B29 zrzucił pierwszą bombę uranową na Hiroszimę

wprowadzając świat w erę wykorzystania energii jądrowej.

Reakcja rozszczepienia ciężkiego jądra

Wraz z zakończeniem II wojny światowej energia jądrowa znalazła zastosowanie cywilne -

naukowcy nauczyli się przeprowadzać kontrolowaną reakcję rozszczepienie w reaktorach

atomowych. Ciepło uzyskane z reaktora służy do wytwarzania pary - która z kolei jest

wykorzystywana analogicznie jak w innych elektrowniach cieplnych do napędzania

turbozespołów (turbina + prądnica elektryczna). Pierwsza taka elektrownia została

wybudowana w 1954 r. w Obnińsku w ZSRR. Wydawało się, że przyszłość energetyki

jądrowej jest świetlana - w latach siedemdziesiątych uruchamiano kilkanaście reaktorów

rocznie. Jednak dwie poważne awarię (Three Mile Island w 1979 r. oraz Czarnobyl w 1986 r.)

spowodowały wątpliwości co do bezpieczeństwa elektrowni, wybuch światowej radiofobii

wzrost poparcia dla organizacji proekologicznych (Greenpeace, partie polityczne “Zielonię).

Rządy niektórych krajów Europy Zachodniej (Niemcy) podjęły deczyje o całkowitzm

wycofaniu się z energetyki jądrowej. Obecnie na świecie pracuje około 400 elektrowni

atomowych dostarczających 17% elektryczności zużywanej globalnie.

Producenci energii atomowej na świecie; źródło: na podstawie danych z IEA z 2005 r.

Z dzisiejszej perspektywy regres energetyki atomowej wydaje się nieuzasadniony.

Doniesienia o setkach tysięcy ofiar katastrofy czarnobylskiej okazały się medialną histerią.

Najnowszy raport “Forum Czarnobylskiego” (Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej

(MAEA), Światowa Organizacja Zdrowia (WHO), Agencje ONZ oraz rządy Białorusi, Rosji i

Ukrainy) liczbę ofiar śmiertelnych szacuje na 50, oraz dalsze 4 tysiące które jeszcze umrą w

jej wyniku. Jeszcze bardziej sceptyczna w swoich osądach jest UNSCEAR (Komitet

Naukowy ONZ ds. Skutków Promieniowania Atomowego) który liczbę ofiar szacuje na 31.

W obliczu wyczerpujących się zasobów paliw kopalnych i ocieplenia klimatu w wyniku

emisji dwutlenku węgla do atmosfery nowoczesna elektrownia atomowa stanowi źródło

czystej (brak emisji CO2) i bezpiecznej energii.

Ruiny bloku nr 4 elektrowni w Czarnobylu po wybuchu reaktora 26 kwietnia 1986 r.

Porównanie liczby ofiar katastrof przemysłowych

Liczba ofiar Katastrofa Rok

Awaria reaktora jądrowego (Three Mile Island, USA)

1979

Przeciek chemiczny (Soveso, Włochy)

1976

Pożar reaktora (Windscale, Wielka Brytania)

1957

Pożar reaktora (Czarnobyl, ZSRR)

1986

300

Awaria w zakładach broni biologiczno-chemicznej (Nowosybirsk, ZSRR) 1979

421

Zniszczenie zapory rzecznej (Frejus, Francja)

1959

431

Wybuch w kopalni (Chasnala, Indie)

1975

452

Wybuch gazu naturalnego (Mexico City, Meksyk)

1984

562

Wybuch nawozów sztucznych (Teras City, USA)

1947

1 100

Wybuch dynamitu (Cali, Kolumbia)

1956

1 572

Wybuch pyłu węglowego w kopalni (Honkeiko, Chiny)

1947

2 600

Awaria zapory wodnej (Vaiont, Francja)

1963

15 000

Wyciek trującego gazu (Bhopal, Indie)

1984

110 000

Trzęsienie ziemi w Turkmenistanie, ZSRR

1948

138 000

Cyklon i powódź w delcie Gangesu (Bangladesz)

1991

295 000

Tsunami (Ocean Indyjski)

2004

400 000

Cyklon i powódź w delcie Gangesu (Bangladesz)

1970

Budowa elektrowni Atomowej

Sercem każdej EJ jest reaktor, w którym ciepło uzyskuje się z kontrolowanej reakcji

łańcuchowej rozszczepienia jąder atomów paliwa (np. uranu-235) przy udziale wodnego,

grafitowego lub berylowego moderatora spowalniającego powstałe neutrony, dzięki czemu

zwiększa się prawdopodobieństwo zainicjowania przez nie kolejnej reakcji rozszczepienia.

Przebieg reakcji reguluje się przez wsuwanie lub wyciąganie z rdzenia (zawierającego paliwo

jądrowe) tzw. prętów sterujących wykonanych z materiałów pochłaniających neutrony

(izotopy boru lub kadmu). Przez rdzeń przepływa chłodziwo, które chłodząc rdzeń samo

silnie nagrzewa się. Woda jest bardzo dobrym chłodziwem z uwagi na jej duże ciepło

właściwe, ale musi być utrzymana pod dużym ciśnieniem dla uniknięcia wrzenia w

temperaturze rzędu kilkuset stopni Celsjusza. Ciepło pobrane w reaktorze zostaje oddane w

wymienniku ciepła wodzie obiegu wtórnego lub wodzie w wytwornicy pary, która zasila

turbogenerator. Temperatura tej pary i jej ciśnienie muszą być odpowiednio wysokie, aby

zapewnić wysoką sprawność turbiny. Po przejściu przez turbinę para jest chłodzona i

skroplona wraca do wytwornicy pary.

Schemat budowy elektrowni atomowej z reaktorem wodnym ciśnieniowym

Paliwo

Paliwem dla większości elektrowni jądrowych jest Uran. Jest najcięższym pierwiastkiem

występującym naturalnie na ziemi. Występują w nim głównie dwa izotopy: 238 U (ok 99,3%)

i 235 U (ok 0,7%) mogący ulegać rozszczepieniu pod wpływem neutronów - a więc mogący

być paliwem dla reaktora atomowego. Uran wydobywa się z rud uranowych, a następnie

poddaje się go wzbogaceniu - obróbce zwiększającej zawartość izotopu 235 U. Światowe

zasoby uranu szacowane są na około 3, 3 mln ton. W ostatnim okresie wydobywano około 40

tys. ton tego paliwa rocznie. Do potentatów w tej dziedzinie należą Kanada, Australia,

Kazachstan oraz Rosja, które to kraje posiadają około 50 proc udokumentowanych

światowych zasobów uranu.

Ten wpis został opublikowany dnia 05-01-2008 o godz. 1:31 pm w kategorii Źródła energii .

Możesz śledzić komentarze do tego wpisu, korzystając z wątku RSS 2.0 . Możesz dodać

komentarz , lub wysłać sygnał trackback ze swojej strony.

Wpis "Elektrownie atomowe" skomentowano 5 razy

· Orłowski Zygmunt napisał:

01-02-2008 o 22:29

Ogólnoludzkie kłopoty energetyczne można zlikwidować. Energię można tworzyć. Na

przeszkodzie stoi fanatyczna wiara polskich i nie tylko polskich naukowców , w

dogmat fizyki nazywany prawem zachowania energii. Ten dogmat można

doświadczalnie unieważnić i jednocześnie także doświadczalnie można udowodnić ,

że energię można tworzyć. Wystarczy znaleźć stronę z opisem podstawowego

doświadczenia

http://www.nets.pl/~metozor/polpar.html

i zapoznać się z kilkoma bardzo wyraźnymi obrazkami. Naukowcy nie chcą wykonać

tego prostego doświadczenia, gdyż pozytywny jego wynik nie byłby zgodny z w / w.

dogmatem o energii. Cała trudność polega na dobraniu do wagi dwu szalkowej,

odpowiednich ciężarów, q: G; Q; / G = Q / które będą zdolne do wywołania ustawień

szalek jak na kolejnych obrazkach. / Mnie się to udaje od 1980 r /

Proponuję następujące postępowanie: osoba wskazana przez odpowiedniego adresata

zakupuje taką wagę w jakimś sklepie ze starociami. Adresat poleca wykonać takie

doświadczenie osobie, która nie będzie powiadomiona o celu przeprowadzenia

doświadczenia. Następnie należy zaprosić jakiemuś naukowca i pokazać mu komplet

tych obrazków.

Prawdopodobnie ten naukowiec będzie twierdzić , że ostatni obrazek jest fałszem.

Należy przeprowadzić doświadczenia w jego obecności i zapytać go co on o tym

sądzi. Jeżeli doświadczenie wzbudzi jego zainteresowanie, należy podać mu mój adres

i zaproponować nawiązanie kontaktu z moją osobą. Proponuję powyżej opisane

postępowanie przeprowadzić z innymi naukowcami. Ciąg dalszy tego dziecinnie

prostego eksperymentu wygląda jak poniżej:

http://www.nets.pl/~metozor/prolog_metoz.html

Zygmunt Orłowski

metoz@wp.pl

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: