ENERGETYKA JADROWA

1
ENERGETYKA JADROWA

• Jak to sie stalo, ... czyli
• krótka historia energetyki
• jadrowej na swiecie
• Opracowala EWELINA MISKIEWICZ
• Kl. III c

2
Wszystko zaczelo sie w 1938 roku, kiedy to O.
Hahn i F. Strassman odkryli zjawisko
rozszczepiania jadra uranu-235. Odkrycie to
zapoczatkowalo serie wielu badan prowadzonych
przez znanych fizyków na calym swiecie. I tak ,
jeszcze w 1938 roku odkryta zostala reakcja
lancuchowa rozszczepiania jader pierwiastków
ciezkich. Jako ze zblizala sie wielka dziejowa
burza, jaka byla II wojna swiatowa, w glowach
uczonych i przywódców zadnych absolutnej wladzy
nad swiatem, zrodzil sie pomysl wykorzystania
ogromnej energii, zwiazanej w jadrach atomów, do
uzyskania tej wladzy.
3
Wloski fizyk Fermi, pracujacy od 1938 roku na
uniwersytecie w Chicago w USA, zbudowal w roku
1942 pierwszy reaktor jadrowy, tzw. stos atomowy
Fermiego. Majac to urzadzenie rozpoczal wraz ze
swoimi wspólpracownikami( m.in. z J.R.
Oppenheimerem) budowe pierwszej na swiecie bomby
atomowej w osrodku badan jadrowych w Los Alamos w
USA w latach 1944- 46. Budowa ta odbywala sie w
ramach MANHATTAN PROJECT (od 1942 r.)
amerykanskiego programu budowy bomby jadrowej, na
potrzeby którego pracowaly tez uniwersytet
Columbia w Nowym Jorku oraz uniwersytet stanowy
Kalifornia. Pierwsza próba jadrowa na swiecie
odbyla sie 16 lipca 1945 roku w Alamogordo w
stanie Nowy Meksyk. Próba ta powiodla sie. Stany
Zjednoczone dysponowaly od tej chwili
najsilniejsza bronia masowego razenia na swiecie.
Rychlo zostala ona wykorzystana. 6 sierpnia 1945
roku o godz. 815 na japonskie miasto Hiroszima
spadla amerykanska bomba atomowa. Dwa dni pózniej
- 8 sierpnia 1945 o godz. 1100 podobny los
spotkal Nagasaki. W obu miastach w ciagu kilku
minut po wybuchu zginelo w sumie ok. 100 tys.
osób, nikt nie przezyl. Obie bomby mialy moc 20
kt (kiloton) kazda. To tak, jakby wybuchl trotyl
z 20 wagonów, w kazdym po 1000 ton trotylu. Az
trudno to sobie wyobrazic!
4
Po II wojnie swiatowej równiez inne panstwa
zaczely zbroic sie w bron jadrowa. Do konca lat
60. XX w. bron taka posiadaly juz USA, Rosja,
Francja, Wielka Brytania, Chiny oraz Indie (sa to
dane oficjalne). Do polowy lat 90. przeprowadzono
ok. 2000 prób jadrowych we wszystkich rejonach
swiata. 24 wrzesnia 1996 roku w Nowym Jorku
przedstawiciele panstw swiata, w tym prezydent
Polski pan Aleksander Kwasniewski, podpisali
Traktat O Calkowitym Zakazie Prób Jadrowych (CTBT
). Wiecej o tym traktacie dowiecie sie Panstwo
odwiedzajac strone internetowa organizacji CTBTO
http//www.ctbto.com oraz Kacik dla
zainteresowanych w sali 34 w naszej szkole. Na
szczescie, energia atomowa wykorzystywana byla
nie tylko jako bron, ale tez jako wydajne zródlo
energii elektrycznej. Najwiekszy jej rozwój
nastapil w latach 50. i 60. Pierwsza elektrownia
jadrowa otwarta zostala w Wielkiej Brytanii w
roku 1956.
5
Energetyka jadrowa na swiecie w chwili obecnej
6
Obecnie na swiecie w 38 krajach pracuje blisko
440 bloków jadrowych o lacznej mocy
zainstalowanej ok. 349 GWe. Najwiecej bloków
jadrowych pracuje obecnie w USA (w 1998 104).
Najwiekszymi elektrowniami jadrowymi na swiecie
sa Fukushima w Japonii( o mocy 9 GWe), Bruce w
Kanadzie(moc 7 GWe) i Gravelines we Francji( moc
5,5 GWe). Najprezniej rozwija sie energetyka
jadrowa w krajach Azji Srodkowej i Wschodniej(
Korea Pld., Japonia, Chiny i in.) wiele bloków
jest w budowie.
7
Energetyka jadrowa w Polsce
8
W Polsce dziala tylko jeden reaktor jadrowy, lecz
sluzy on tylko do celów badawczych. Jest to
reaktor Maria w Instytucie Problemów Jadrowych
w Swierku kolo Warszawy. W naszym kraju nie ma
ani jednej elektrownii jadrowej, nawet nie
dzialajacej. W latach 80. planowano budowe takiej
elektrownii w polaczenie z dzialajaca elektrownia
wodna w Zarnowcu na Pomorzu, jednakze m.in. z
powodów finansowych w roku 1990 budowe przerwano.
Podobnie miala sie sytuacja z planowana budowa
elektrownii jadrowej w okolicach Krakowa.
Praktycznie wiec rzecz biora w Polsce taki
dzial energetyki jak energetyka jadrowa, nie
istnieje. Jest to sytuacja malo korzystna zarówno
dla budzetu panstwa jak i dla mieszkanców naszego
kraju - uzytkowników energii elektrycznej, gdyz
jak za moment sie Panstwo dowiecie, z instalacji
jadrowych mozna ciagnac wrecz niezastapione
korzysci przy relatywnie niskim wkladzie
finansowym.
9
Korzysci energetyki jadrowej
10
Energia wytwarzana w elektrowniach jadrowych na
calym swiecie stanowi blisko 17 ogólnie
wytwarzanej energii. Wbrew ogólnemu sadowi jest
jedna z bezpieczniejszych i bardziej przyjaznych
czlowiekowi i srodowisku rodzajów energii. Przede
wszystkim w pracy elektrowni jadrowych
zminimalizowana jest praktycznie do zera emisja
gazów cieplarnianych (dwutlenek wegla, metan)
oraz szkodliwych tlenków azotu i dwutlenku siarki
- co za tym idzie nie powoduje powiekszania sie
stopnia zanieczyszczenia powietrza, a takze nie
przyczynia sie w tak znacznym stopniu jak
energetyka paliw konwencjonalnych do pogarszania
stanu zdrowia ludzi. Kontrowersje moze tu jednak
budzic problem odpadów poreakcyjnych z rdzenia
reaktorów jadrowych. Tym problemem zajmiemy sie
jednak pózniej (patrz materialy ).
11
Nalezy podkreslic znaczenie EJ dla gospodarki
krajów, w których jest ona stosowana. Prawda
jest, ze sama budowa elektrowni jadrowej jest
bardzo powazna inwestycja finansowa, ale jednak w
dosc szybkim czasie zwraca sie ona, gdyz koszty
cyklu reakcyjnego oraz eksploatacji elektrowni sa
nizsze, bardziej ekonomiczne niz te potrzebne na
utrzymanie elektrowni bazujacych na weglu
kamiennym czy ropie naftowej. Poza tym EJ jest
bardziej wydajna produkcyjnie, co w przypadku
krajów rozwijajacych sie, które zwiekszaja
produkcje przemyslowa przy ciagle wysokim
zapotrzebowaniu energetycznym, jak np. Polska,
jest bardzo korzystne. Wazne jest równiez to, ze
paliwo uranowe, bedace glównym zródlem energii
jadrowej jest powszechnie wystepujacym
skladnikiem skorupy ziemskiej (tzw. rudy
uranowe).
12
Problemy energetyki jadrowej 
13
Glówny problem zwiazany z EJ dotyczy prawidlowego
zabezpieczenia reaktorów jadrowych elektrowni
oraz odpowiedniego skladowania i/lub utylizacji
odpadów radioaktywnych. Wspólczesnie
bezpieczenstwo EJ jest bardzo wysokie i tylko w
skrajnych przypadkach moze stanowic zagrozenie
dla ludzi i srodowiska. Mimo zapewnien
specjalistów obawy spoleczenstwa przed awariami
reaktorów sa znaczne. W pamieci ludzi wciaz zyja
tragedie z Czarnobyla ( 26 IV 1986 roku) oraz z
Three Mile Island (choc tam po wycieku chlodziwa
z reaktora nikt nie stracil zycia!).
14
 Odrebnym problemem EJ sa gigantyczne koszty
zwiazane z budowa elektrowni atomowych, przez
które wiele krajów sredniozamoznych,
rozwijajacych sie nie moze pozwolic sobie na
zainwestowanie w budowe nawet najmniejszej
elektrowni atomowej. Ogromy problem z którym
boryka sie wspólczesny swiat stanowi bron
jadrowa. Co prawda wiekszosc panstw (44 panstwa)
podpisala w 1996r. traktat CTBT, ale ostatnio
coraz wiecej panstw azjatyckich przyznaje sie do
posiadania glowic jadrowych o ogromnej sile
razenia. Jezeli bron ta nie zostanie w odpowiedni
sposób zneutralizowana moze stac sie przyczyna
zaglady rodzaju ludzkiego, szczególnie, gdy
dostanie sie w niepowolane rece.
15
Prognostyka energetyki jadrowej
16
W roku 1998 opublikowano trzy prognozy swiatowego
rozwoju EJ 1.      prognoza Instytutu Uranowego
(IAEA) do 2020 roku 2.      prognoza zespolu
ekspertów MAEA do 2020 3.      prognoza
przygotowana na XVII Kongres Swiatowej Rady
Energetycznej- Houston 1998 od 2020 do 2050
roku, z podzialem swiata na trzy grupy krajów
kraje OECD, kraje reformujace sie, kraje
rozwijajace sie Dwie pierwsze prognozy
zakladaja wzrost lacznego poziomu mocy
zainstalowanych w EJ na swiecie do 2010 o 7, a
do 2020 o 16. Najwiekszy wzrost ma nastapic w
krajach rozwijajacych sie, maly spadek w krajach
OECD oraz niewielki wzrost w krajach
reformujacych sie (przy czym prognoza MAEA
zaklada duzo wiekszy wzrost dla roku 2020).
17
Prognoza trzecia, oparta na zmianie liczby
ludnosci swiata, mówi, ze zuzycie, a co za tym
idzie, produkcja energii jadrowej wzrosnie w 2020
roku o 6,6 i w 2050 o 13,8 w stosunku do
poziomu z roku 1998. Glównymi czynnikami, które
beda wplywac na rozwój EJ sa -        
zaostrzenie wymagan ekologicznych EJ, nie
emitujaca CO2, SO2, NxOy oraz pylów bedzie
stawala sie coraz bardziej konkurencyjna wobec
energetyki konwencjonalnej, która jest glównym
zródlem degradacji srodowiska naturalnego i
której surowce sa przeciez prawie na wyczerpaniu
(w skali globalnej na przestrzeni nastepnego
wieku) -         szersze uwzglednianie tzw.
kosztów zewnetrznych produkcji( koszty zwiazane z
szkodliwoscia zakladów, produktów itp.) oraz
kosztów ogólnych- pozornie drozsza EJ jest
rzeczywiscie tansza od energetyki weglowej i
innych konwencjonalnych o ok.10 -        
postep w rozwoju stosowania odnawialnych zródel
energii przewiduje sie znaczny spadek poziomu
wykorzystania w energetyce energii wód, wiatru,
energii geotermalnej itp. oraz zastapienie ich
innymi rodzajami energii, w tym energii jadrowej.