Komu lze nejvíc věřit, když mluvíme o jaderné energetice: Dana Drábová, předsedkyně SÚJB

Transkript

1 Havárie jaderné elektrárny Fukushima Ing. Ivan Beneš, CityPlan spol. s r.o. Vyšší odborná škola a Střední škola, s. r. o. České Budějovice,

2 2 Komu lze nejvíc věřit, když mluvíme o jaderné energetice: Dana Drábová, předsedkyně SÚJB

3 Normální provoz BWR 3 Pramen. SÚJB

4 Havárie jaderné elektrárny Fukushima I Preventivní otvory do reaktorovny 4

5 Reaktor 3 Reaktor 4 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

11 11

12 12

13 13

14 H 2 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

21 Poučení a otázky pro budoucnost Je praxe dochlazovacích systémů dostatečná? Vyžaduje užití přepracovaného paliva MOX vyšší konstrukčně vyšší stupně zabezpečení? Kolik bezpečnostních systémů máme vlastně mít a jak se projeví zvýšení jejich počtu? Jaderná energetika a nestabilní svět 21

22 Proč je důležité chlazení jaderného reaktoru 22 I po přerušení řetězové reakce se v reaktoru uvolňuje velké množství tepelné energie Teplo při ztrátě chlazení vede k přeměně vody na páru a ke zvýšení tlaku v nádobě reaktoru Roste-li teplota nad 800 C C dochází oxidací povlaku článků (zirkonia) k vývoji vodíku hrozí výbuch Při vysokém tlaku v nádobě reaktoru se přepouští pára do kontejnmentu a následně do budovy reaktoru a následně do ovzduší Co se vypouští ven záleží na stavu paliva v aktivní zóně. Dokud zůstává těsné je radiace minimální. Pokračuje-li nepříznivý scénář, palivo se začne tavit při C

23 Proč je důležité chlazení vyhořelého paliva I vyhořelé palivo umístěné v bazénu uvolňuje velké množství tepelné energie Ztráta chlazení v bazénu vyhořelého paliva může vést k dehermetizaci palivových proutků V cestě není žádný primární kontejnment, jen reaktorová budova (Fukushima) Při jejím porušení (jako u bloku 4) se radiace dostává přímo do atmosféry 23

24 Úroveň záření na hranici elektrárny Pramen: New York Times 24 jeden rentgenový snímek plic kontrastní vyšetření žaludku nebo střev dovolená roční dávka pro pracovníky se zářením mírnější projevy nemoci z ozáření (projevy na kůži, padání vlasů, ztráta imunity) smrtelná dávka (jednorázově) < 0.03 msv msv 50 msv 500 msv několik Sv

25 Palivové cykly JE přepracované palivo MOX obsahuje toxické plutonium O TR Z RR Obohacení PWR Úložiště Obohacení PWR Výroba čl. Výroba čl. Z TR Obohacení PWR Výroba čl. Výroba čl. MOX FBR Výroba čl. Přeprac. Úložiště Přeprac. PUREX Úložiště Japonsko má všechny prvky palivového cyklu. Dokáže obohacovat uran i přepracovávat vyhořelé palivo. Palivo MOX (Mixed Oxide) se může využívat v klasických reaktorech, které se v současné jaderné energetice používají nejvíce. Přepracované palivo MOX je využíváno již ve více než 50 reaktorech ve světě. Současné palivové cykly O TR - Otevřený cyklus s teplenými reaktory je v současné době používaný ve všech instalacích s reaktory PWR (tlakovodní chlazené reaktory), BWR (varné reaktory). Budoucí palivové cykly Z TR - Zavřený cyklus s tepelnými reaktory (PWR, BWR) předpokládá přepracování vyhořelého paliva technologií PUREX a výrobu směsného paliva (MOX, mix oxidů U, Pu). Z RR - Zavřený cyklus s tepelnými a rychlými reaktory (FBR - Fast Breeder Reactor) 25 Jednou z bariér rozvoje těchto technologií je riziko zneužití plutonia, v obrázku jsou tyto rizikové bloky vyznačeny fialově.

26 Koincidence mezer (nešťastných náhod) umožní vývoj skoronehody v katastrofu Jsou ztrojené systémy dostačující? Skoronehody Mezery a slabá místa 26 Koincidence způsobí poruchu

27 Mezinárodní stupnice závažnosti jaderných nehod a havárií Černobyl, Ukrajina Fukushima, Japonsko Three Mile Island, USA Jaslovské Bohunice, ČSSR* 1969, 1980 Saint Laurent, Francie Idaho Falls, USA Greiswald, NDR *) Na některým místech řeky Dudváh byly zjištěny hodnoty radiace ve výši srovnatelné s okolím Černobylu v době jeho evakuace. Kontrola v roce 1990: intenzita radiace 20-násobek přirozené úrovně. Ve vrtech ve spodní vodě nalezena velká koncentrace radioaktivního tritia až Bq/l (norma pro pitnou vodu činí 700 Bq/l, pro ostatní vody Bq/l

28 Očekávané dopady na další vývoj jaderné energetiky budou značné Na rozdíl od havárie v Černobylu došlo k havárii ve vyspělé kapitalistické zemi, s vysokou technickou kulturou na reaktorech, dodaných společnostmi General Electric (1,2,6), Toshiba (3,5) a Hitachi (4) Havaroval ne jeden, jako v Three Mile Islands a Černobylu, ale hned čtyři reaktory současně Nadprojektová havárie si vyžádala nestandardní záchranné práce (chlazení mořskou vodou pomocí vrtulníků a hasičských vodních děl) Havárie se týkala nejen vlastních reaktorů, ale i bazénů s vyhořelým palivem 28

29 U příliš složitých systémů užitek klesá At some point in the evolution of a society, continued investment in complexity as a problem solving strategy yields a declining marginal return. Joseph A. Tainter The Collapse of Complex Societies Růst složitosti je strategií, kterou společnosti uplatňují při řešení svých problémů a tlaků, které na ně doléhají. Zpočátku jsou výhody investic do složitosti značné. Časem ovšem dochází k tomu, že pokračující investice do složitosti vedou k poklesu mezních výnosů (či mezního produktu). Složitost přestává být atraktivní a roste nespokojenost obyvatelstva. 29

30 Jaderný reaktor je poměrně složitý, drahý a nebezpečný způsob, jak vařit vodu (BWR) anebo ji ohřívat o 30 C (PWR) 30

31 Svěříme přesto jaderné technologie nestabilnímu světu? Jaderná energetika je perspektivní technologií, ale kvůli možnosti zneužití jen pro sjednocené a kooperující lidstvo. Schizofrenie rozvinutých zemí : konflikt byznysu a bezpečnosti 31 JE JE JE Koncentrační solární technologie nelze vojensky zneužít. Vyžadují však kooperaci v rámci Unie pro Středomoří

32 Walt Disney: Our Friend The Atom (1957) (aneb jak jsme se to učili před 50 lety) 32 Úzký vztah mezi Disney a vládou USA ve výrobě filmů pro propagandu, školení a vzdělávací účely se datuje od roku 1941 po útoku na Pearl Harbour Film končí předpovědí, že čisté jaderné reaktory nahradí špinavé uhlí a ropu. Záření bude používáno k výrobě lepších plodin a hospodářských zvířat. Lidé budou užívat atomová auta, vlaky, lodě a letadla. Pak se stane atom opravdu náš přítel. Díl 4/5 5:30-6:40 vysvětlení štěpné reakce Díl 5/5 4:30-6:40 jak zvýšit produkci potravin

33 CityPlan spol. s r.o. Kontakt: Adresa: Ing. Ivan Beneš Jindřišská 17, Praha 1 tel.: mobil: fax: www: ivan.benes@cityplan.cz 33