Dlaczego elektrownie jądrowe są potencjalnie niebezpieczne?
Oddziaływanie elektrowni jądrowej na środowisko w zależności od technologii budowy i eksploatacji może i powinno być znacznie mniejsze niż innych obiektów technologicznych: zakładów chemicznych, elektrociepłowni. Jednak promieniowanie w razie wypadku jest jednym z niebezpiecznych czynników dla środowiska, życia i zdrowia ludzi. W tym przypadku emisje są utożsamiane z emisjami pochodzącymi z testów broni jądrowej.
Jaki jest wpływ elektrowni jądrowych w normalnych i nienormalnych warunkach, czy można zapobiec katastrofom i jakie środki są podejmowane w celu zapewnienia bezpieczeństwa w obiektach jądrowych?
Rozwój i znaczenie elektrowni jądrowych
Pierwsze badania nad energetyką jądrową miały miejsce w latach 90. XIX wieku, a budowę dużych obiektów rozpoczęto w 1954 r. Buduje się elektrownie jądrowe do pozyskiwania energii z rozpadu promieniotwórczego w reaktorze.
Obecnie stosowane są następujące typy reaktorów trzeciej generacji:
- lekka woda (najczęściej);
- ciężka woda;
- chłodzony gazem;
- szybki neutron.
W latach 1960-2008 uruchomiono na świecie około 540 reaktorów jądrowych. Spośród nich około 100 zostało zamkniętych z różnych powodów, w tym z powodu negatywnego wpływu elektrowni jądrowej na przyrodę. Do 1960 r. Reaktory miały wysoki wskaźnik wypadkowości z powodu niedoskonałości technologicznej i niedostatecznego opracowania ram regulacyjnych. W kolejnych latach wymagania stawały się coraz bardziej rygorystyczne, a technologia ulepszana. Na tle zmniejszających się zasobów naturalnych surowców energetycznych, zbudowano wysoką efektywność energetyczną uranu, bezpieczniejsze i mniej ujemne elektrownie jądrowe.
Na potrzeby planowanej eksploatacji obiektów jądrowych wydobywa się rudę uranu, z której poprzez wzbogacanie pozyskuje się radioaktywny uran. Reaktory produkują pluton, najbardziej toksyczną substancję pochodzenia ludzkiego. Postępowanie z odpadami z elektrowni jądrowych, ich transport i usuwanie wymaga starannych środków ostrożności i bezpieczeństwa.
Film promocyjny:
Czynniki wpływu elektrowni jądrowej na otaczający świat
Wraz z innymi kompleksami przemysłowymi elektrownie jądrowe mają wpływ na środowisko naturalne i życie ludzi. W praktyce korzystania z obiektów energetycznych nie ma systemów w 100% niezawodnych. Analiza oddziaływania elektrowni jądrowej jest przeprowadzana z uwzględnieniem możliwych późniejszych zagrożeń i spodziewanych korzyści.
Jednocześnie nie ma absolutnie bezpiecznej energii. Oddziaływanie elektrowni jądrowej na środowisko rozpoczyna się od momentu budowy, trwa w trakcie eksploatacji, a nawet po jej zakończeniu. Na terenie lokalizacji elektrowni i poza nią należy przewidzieć wystąpienie następujących negatywnych oddziaływań:
- Wycofanie działki pod budowę i zagospodarowanie stref sanitarnych.
- Zmiana rzeźby terenu.
- Zniszczenie roślinności w wyniku budowy.
- Zanieczyszczenie atmosfery, gdy wymagane jest wysadzanie.
- Przesiedlenie okolicznych mieszkańców na inne terytoria.
- Szkodliwe dla lokalnych populacji zwierząt.
- Zanieczyszczenie termiczne wpływające na mikroklimat terenu.
- Zmiany warunków użytkowania ziemi i zasobów naturalnych na określonym obszarze.
- Oddziaływanie chemiczne elektrowni jądrowych - emisje do zbiorników wodnych, atmosfery i na powierzchnię gleby.
- Skażenie radionuklidami, które może powodować nieodwracalne zmiany w organizmach ludzi i zwierząt. Substancje radioaktywne mogą przedostawać się do organizmu przez powietrze, wodę i żywność. Istnieją specjalne środki zapobiegawcze przeciwko temu i innym czynnikom.
- Promieniowanie jonizujące podczas likwidacji stacji z naruszeniem zasad demontażu i odkażania.
Jednym z najważniejszych czynników zanieczyszczających jest efekt termiczny elektrowni jądrowych, wynikający z eksploatacji chłodni kominowych, systemów chłodzenia i basenów rozpryskowych. Wpływają na mikroklimat, stan wód, życie flory i fauny w promieniu kilku kilometrów od obiektu. Sprawność elektrowni jądrowych wynosi około 33-35%, reszta ciepła (65-67%) jest uwalniana do atmosfery.
Na terenie strefy sanitarnej w wyniku oddziaływania elektrowni atomowej, w szczególności stawów chłodzących, uwalnia się ciepło i wilgoć, powodując wzrost temperatury o 1-1,5 ° w promieniu kilkuset metrów. W ciepłym sezonie nad zbiornikami wodnymi tworzą się mgły, które rozpraszają się w znacznej odległości, pogarszając nasłonecznienie i przyspieszając niszczenie budynków. W zimne dni mgły potęgują warunki lodowe. Urządzenia rozpylające powodują jeszcze większy wzrost temperatury w promieniu kilku kilometrów.
Chłodnicze wieże chłodnicze wyparne parują do 15% latem i do 1-2% zimą, tworząc rozbłyski kondensatu pary, powodując 30-50% spadek nasłonecznienia na przyległym obszarze, pogarszając widoczność meteorologiczną o 0,5-4 km. Oddziaływanie elektrowni jądrowej wpływa na stan ekologiczny i skład hydrochemiczny wód w sąsiednich zbiornikach wodnych. Po odparowaniu wody z układów chłodzenia w tych ostatnich pozostają sole. Aby zachować stabilny bilans soli, część twardej wody należy wyrzucić i zastąpić świeżą wodą.
W normalnych warunkach eksploatacji zanieczyszczenie promieniowaniem i wpływ promieniowania jonizującego są zminimalizowane i nie przekraczają dopuszczalnego naturalnego tła. Katastrofalny wpływ elektrowni jądrowej na środowisko i ludzi może mieć miejsce podczas wypadków i wycieków.
Możliwe oddziaływania technogeniczne elektrowni jądrowych
Nie zapominaj o zagrożeniach powodowanych przez człowieka, które są możliwe w energetyce jądrowej. Pomiędzy nimi:
- Sytuacje awaryjne związane ze składowaniem odpadów radioaktywnych. Wytwarzanie odpadów promieniotwórczych na wszystkich etapach cyklu paliwowo-energetycznego wymaga kosztownych i skomplikowanych procedur przetwarzania i unieszkodliwiania.
- Tak zwany „czynnik ludzki”, który może spowodować awarię, a nawet poważny wypadek.
- Wycieki z obiektów przetwarzających napromienione paliwo.
- Możliwy terroryzm nuklearny.
Standardowy okres eksploatacji elektrowni jądrowej wynosi 30 lat. Po likwidacji stacji wymagana jest budowa wytrzymałego, złożonego i kosztownego sarkofagu, który będzie wymagał bardzo długiego serwisu.
Ochrona przed negatywnymi wpływami, ich kontrola
Zakłada się, że oddziaływanie elektrowni jądrowej w postaci wszystkich powyższych czynników powinno być kontrolowane na każdym etapie projektowania i eksploatacji elektrowni, a specjalne kompleksowe działania mają na celu przewidywanie i zapobieganie uwolnieniom, awariom i ich rozwojowi, minimalizując ich skutki.
Ważna jest umiejętność przewidywania procesów geodynamicznych na terenie stacji, normalizacji promieniowania elektromagnetycznego i hałasu wpływającego na personel. Do lokalizacji kompleksu energetycznego wybiera się miejsce po dokładnym uzasadnieniu geologicznym i hydrogeologicznym, przeprowadza się analizę jego struktury tektonicznej. Podczas budowy zakłada się staranne przestrzeganie kolejności technologicznej robót.
Zadaniem działalności naukowo-usługowej i praktycznej jest zapobieganie sytuacjom awaryjnym, tworzenie normalnych warunków pracy elektrowni jądrowych. Jednym z czynników ochrony środowiska przed oddziaływaniem elektrowni jądrowych jest regulacja wskaźników, czyli ustalanie dopuszczalnych wartości danego ryzyka i przestrzeganie ich.
Aby zminimalizować wpływ elektrowni jądrowej na otaczający teren, zasoby naturalne i ludzi, prowadzony jest kompleksowy monitoring radioekologiczny. Aby odeprzeć błędne działania pracowników elektrowni, przeprowadza się wielopoziomowe szkolenia, szkolenia i inne działania. W celu zapobiegania zagrożeniom terrorystycznym stosuje się środki ochrony fizycznej, a także działania specjalnych organizacji rządowych.
Nowoczesne elektrownie jądrowe są budowane z zachowaniem wysokiego poziomu bezpieczeństwa i ochrony. Muszą spełniać najwyższe wymagania organów regulacyjnych, w tym ochronę przed skażeniem radionuklidami i innymi szkodliwymi substancjami. Zadaniem nauki jest zmniejszenie ryzyka uderzenia elektrowni jądrowej w wyniku wypadku. Aby rozwiązać ten problem, opracowywane są reaktory, które są bezpieczniejsze w projektowaniu i mają imponujące wewnętrzne wskaźniki samoobrony i samokompensacji.
Jak bezpieczny jest wpływ elektrowni jądrowej na otaczający świat?
Naturalne promieniowanie istnieje w przyrodzie. Jednak dla środowiska intensywne narażenie elektrowni jądrowej na promieniowanie w przypadku awarii, a także termiczne, chemiczne i mechaniczne, jest niebezpieczne. Bardzo pilny jest również problem z usuwaniem odpadów radioaktywnych. Dla bezpiecznego istnienia biosfery potrzebne są specjalne środki i środki ochronne. Podejście do budowy elektrowni jądrowych na świecie jest niezwykle niejednoznaczne, zwłaszcza po wielu poważnych awariach w obiektach jądrowych.
Percepcja i ocena energii jądrowej w społeczeństwie już nigdy nie będzie taka sama po tragedii w Czarnobylu w 1986 roku. Następnie do atmosfery przedostało się do 450 odmian radionuklidów, w tym krótkotrwały jod-131 i długowieczny cez-131, stront-90.
Po wypadku niektóre programy badawcze w różnych krajach zostały zamknięte, normalnie funkcjonujące reaktory zostały prewencyjnie zakończone, a poszczególne państwa nałożyły moratorium na energię jądrową. Jednocześnie około 16% światowej energii elektrycznej jest wytwarzane przez elektrownie jądrowe. Rozwój alternatywnych źródeł energii może zastąpić elektrownie jądrowe.