Spis treści

Wstęp 2

Sytuacja elektroenergetyczna Polski 2

Konsumpcja energii elektrycznej w Polsce 4

Jakie korzyści niesie energetyka jądrowa? 9

Korzyści dla regionu lokalizacji elektrowni jądrowej 1 3Korzyści dla powiatu i gminy 1 3

Dlaczego elektrownia jądrowa jest bezpieczna? 1 5

Jak promieniowanie jonizujące oddziałuje na organizm człowieka? 1 5Międzynarodowe i krajowe ramy organizacyjne i prawne związane z bezpieczeństwem jądrowym i ochroną radiologiczną 1 9Międzynarodowa Skala Zdarzeń Jądrowych i Radiologicznych INES 22Wybrane wypadki w przemyśle jądrowym - przyczyny i skutki 23

Technologia 25

Zasada działania elektrowni konwencjonalnej i jądrowej 26Filozofia bezpieczeństwa 33Zapobieganie wypadkom w nowoczesnych elektrowniach jądrowych – systemy bezpieczeństwa 35Zabezpieczenia przed atakiem z zewnątrz 36Zabezpieczenia regulacyjno-personalne 37Cykl paliwowy – od wydobycia uranu do składowania odpadów 38Transport materiałów promieniotwórczych 4 1Składowanie odpadów promieniotwórczych 43

Jak wygląda proces likwidacji elektrowni jądrowej? 46

Perspektywy dalszego rozwoju energetyki jądrowej 48

Mity i fakty dotyczące energetyki jądrowej 5 1

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

2

Wstęp

Energia elektryczna w XXI wieku stała się tak samo niezbędna, jak powietrze czy woda. Trudno sobie wyobrazić współczesny świat bez energii elektrycznej – nie funkcjonowałyby wodociągi, produkcja żywności, transport, sklepy, Internet, sparaliżowany zostałby ruch drogowy, kolejowy, a po pewnym czasie przestałaby działać telefonia komórkowa. Energia elektryczna we współ-czesnym świecie jest tak oczywistym dobrem, że bardzo często zapominamy, ile trudu wkładają energetycy, aby dostarczyć ją do końcowych odbiorców. Aby zapewnić wystarczającą ilość energii, tak gospodarce, jak i w każdym domu, kraj musi dysponować odpowiednim potencjałem elektro-energetycznym – wytwórczym, infrastrukturą przesyłową oraz dystrybucyjną.

Sytuacja elektroenergetyczna Polski

Polski sektor elektroenergetyczny wyprodukował w 2011 r. ok. 163 TWh (1 TWh = 1 mld kWh) ener-gii elektrycznej. W ostatnich latach produkcja systematycznie rośnie, średnio o ok. 2-4% rocznie. Przyczyną tego procesu jest przede wszystkim wzrost zapotrzebowania na energię elektrycz-ną, związany z wyższą dynamiką wzrostu gospodarczego. Krajowe zużycie energii elektrycznej w 2011 r. wyniosło 158 TWh i było wyższe o ponad 6% od zużycia w 2009 r. i o ok. 2% wyższe od zużycia w 2010 r.

Do wyprodukowania i dostarczenia odbiorcom takiej ilości energii elektrycznej konieczny jest odpowiednio rozwinięty potencjał wytwórczy. Moc zainstalowana (moc nominalna wszystkich elektrowni) w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (KSE) wynosiła pod koniec 2011 r. 37 367 MW, przy średnim rocznym zapotrzebowaniu na moc na poziomie 21 762 MW oraz mak-symalnym zapotrzebowaniu na poziomie 24 780 MW (dane z 2011 r.). Mogłoby się wydawać, że Polska posiada dużą nadwyżkę mocy zainstalowanej nad zapotrzebowaniem na moc, jednak to tylko pozory. Nie wszystkie jednostki wytwórcze są w stanie pracować w tym samym czasie ze względu na planowane bądź awaryjne remonty oraz inne planowane i nieplanowane wyłączenia elektrowni. W każdej godzinie, minucie, sekundzie musi być zachowana równowaga pomiędzy podażą i popytem na energię elektryczną. Dlatego Operator Systemu Przesyłowego (OSP – tę funk-cję pełni spółka PSE Operator S.A. należąca w całości do Skarbu Państwa) musi utrzymać na wy-maganym poziomie rezerwę mocy, aby móc na bieżąco bilansować system elektroenergetyczny

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

3

(równoważyć podaż z popytem na energię elektryczną). Niezachowanie tej równowagi w skrajnym przypadku prowadzi do awarii systemowej (tzw. blackoutu, czyli wyłączenia zasilania na dużych obszarach). Biorąc te wszystkie czynniki pod uwagę mamy obecnie niewielką nadwyżkę mocy zainstalowanej. Ponadto moc zainstalowana w KSE jest większa od mocy osiągalnej (takiej, którą elektrownie są w stanie osiągnąć długotrwale przy dobrym stanie technicznym urządzeń oraz przy przeciętnych warunkach pracy).

Krajowe moce wytwórcze energii elektrycznej skupione są przede wszystkim w elektrowniach zawodowych, systemowych. Największym potencjałem dysponuje kilka zakładów: Bełchatów (5318 MW), Kozienice (2905 MW), Turów (1900 MW), Rybnik (1775 MW) i Dolna Odra (1752 MW). Niestety znaczną część jednostek wytwórczych (bloków energetycznych) w KSE stanowią stare – 40-50 letnie bloki 200 MW i 120 MW, które w najbliższych latach będą stopniowo wyłączane. To właśnie wiek jednostek wytwórczych oraz rosnące zużycie energii elektrycznej są powodem, dla którego powinno się budować nowe bloki elektrowni.

Struktura produkcji energii elektrycznej w Polsce według poszczególnych grup elektrowni od wielu lat nie ulega większym zmianom. Nadal zdecydowanie największe znaczenie mają dwie grupy: elektrownie opalane węglem kamiennym i brunatnym. W elektrowniach opalanych węglem ka-miennym w 2011 r. powstało 55,66% wytwarzanej energii, natomiast w tych opalanych węglem brunatnym 32,87%. Pozostałe odgrywają niewielką rolę. Elektrownie przemysłowe (wykorzystujące różne paliwa, najczęściej: węgiel, olej opałowy itd.) produkują 5,52%, elektrownie gazowe dostar-czają do systemu elektroenergetycznego 2,67%, wiatrowe oraz inne odnawialne 1,74%, a wodne 1,55%.

Na uwagę zasługuje utrzymujący się od kilku lat wzrost produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. W 2011 r. wynosił ponad 116% w stosunku do 2010 r. Trzeba jednak pamiętać, że jest to możliwe wyłącznie dzięki wysokim subwencjom finansowanym z budżetu państwa, środków unijnych i tzw. zielonych certyfikatów (ich koszty ponoszą przymusowo wszyscy odbiorcy energii – firmy i obywatele). Według danych Ministerstwa Gospodarki w latach 2010-2020 koszty samych tylko zielonych certyfikatów wyniosą ponad 70,4 mld zł.

Aby wyprodukowaną energię dostarczyć do odbiorców konieczna jest odpowiednia infrastruktura elektroenergetyczna. Tworzą ją: sieci najwyższego napięcia (NN) o napięciu 400 kV i 220 kV, wy-sokiego napięcia (WN) o napięciu 110 kV, średniego napięcia (SN) o napięciu z przedziału 1 kV – 110 kV, m. in.: 6, 10, 15, 20 kV oraz sieci niskiego napięcia (nn) o napięciu niższym od 1 kV (m. in. 400 V).

Zdolności importu i eksportu energii elektrycznej przez nasz system elektroenergetyczny są ogra-

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

4

niczone możliwościami przesyłowymi połączeń polskiego systemu z innymi krajami. Obecnie wy-noszą one ok. 1000-3000 MW (w zależności od aktualnej topologii sieci, temperatury powietrza itp.) oraz są ograniczone zdolnościami przesyłowymi wewnątrz KSE.

Konsumpcja energii elektrycznej w Polsce

Obecnie w Polsce zużycie energii elektrycznej na jednego mieszkańca wynosi ok. 4000 kWh/rok. Średnia dla krajów tzw. starej Unii sięga ok. 8500 kWh/rok. Inna jest też struktura pozyskiwania energii. W Polsce ponad 90% energii elektrycznej pochodzi z elektrowni spalających węgiel kamien-ny bądź brunatny. Tymczasem w UE głównym źródłem energii elektrycznej są elektrownie zasilane węglem i paliwem jądrowym, po ok. 30%.

Zmiany, które zachodzą i będą zachodzić w polskiej elektroenergetyce w najbliższych latach, wy-nikają z dwóch faktów: wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną (który jest ściśle powią-zany ze wzrostem PKB i rozwojem gospodarki) oraz konieczności zastępowania starych elektrowni nowymi przy jednoczesnej zmianie struktury wykorzystywanych paliw. Resort gospodarki szacuje, że do 2030 r. nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną wyniesie ok. 210 TWh (dane zgodne z „Aktualizacją Prognozy zapotrzebowania na paliwa i energię do roku 2030”), natomiast moc zain-stalowana w systemie elektroenergetycznym kraju powinna osiągnąć ok. 45 GW. Od 2016 r. plano-wane są znaczne redukcje ilości wydobywanego węgla brunatnego.

Polska elektroenergetyka od 1990 r. cały czas znajduje się w fazie zmian. W ich początkowym etapie zasadniczym celem była eliminacja „brudnych technologii” spalania. Następnym prywa-tyzacja oraz uporządkowanie systemowe – oddzielenie producentów od dystrybutorów. Ostatnie 10 lat to przede wszystkim zmiany o charakterze systemowym – stworzenie grup energetycznych, konsolidacja majątku w ich ramach, a następnie prywatyzacja. Minione trzy lata były okresem konsolidacji sektora. Proces ten trwa nadal.

Poza wyzwaniami o charakterze wewnętrznym, krajowa energetyka musi sprostać wyzwaniom wynikającym z naszego członkostwa w Unii Europejskiej.

Priorytetami są: bezpieczeństwo energetyczne i unijny pakiet energetyczno-klimatyczny. Dla Polski oznacza to potrzebę inwestycji w nowe bloki energetyczne w celu zwiększenia istniejących mocy, wymianę starych jednostek wytwórczych na nowe nieemitujące lub niskoemisyjne odnawialne źródła energii, energetykę jądrową oraz nowoczesne wysokosprawne bloki opalane węglem.

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

5

TABElA 1 ZESTAWIENIE WAD I ZAlET RóżNyCh SPOSOBóW WyTWARZANIA ENERGII ElEKTRyCZNEJ

Źródła energii Zalety Wady

Elektrownie węglowe

• dobrze rozwinięta i opanowana technologia w polskich warunkach

• duże zasoby paliwa w Polsce • specjalizacja polskich firm

w sektorze węglowym • duży potencjał tworzenia miejsc pracy

w Polsce • możliwość jednoczesnej produkcji energii

elektrycznej i ciepła • stabilizuje pracę Krajowego Systemu

Elektroenergetycznego (KSE)

• duża emisja gazów cieplarnianych • emisja pyłów, tlenków siarki i azotu • szkodliwe środowisko pracy, wypadko-

wość (zwłaszcza w górnictwie) • duży udział kosztu paliwa w koszcie

produkcji energii (ok. 40%) • brak możliwości magazynowania paliwa

na dłuższy okres czasu • rosnące koszty paliwa wynikające z

rosnących kosztów wydobycia węgla • rosnący z roku na rok import paliwa z

innych krajów, spowodowany wysokimi kosztami wydobycia węgla krajowego

• emisja substancji promieniotwórczych do środowiska

Elektrownie węglowe z CCS

• niska emisja gazów cieplarnianych • dobrze rozwinięta i opanowana

technologia w polskich warunkach (poza częścią CCS)

• duże zasoby paliwa w Polsce • specjalizacja polskich firm w sektorze

węglowym (poza częścią CCS) • duży potencjał tworzenia miejsc pracy

w Polsce • możliwość jednoczesnej produkcji energii

elektrycznej i ciepła • stabilizuje pracę Krajowego Systemu

Elektroenergetycznego (KSE)

• brak dojrzałości technologii (pracują tylko instalacje prototypowe)

• bardzo niska wydajność spowodowana dużym poborem mocy na potrzeby instalacji CCS

• wysokie koszty budowy • emisja pyłów, tlenków siarki i azotu • szkodliwe środowisko pracy, wypadko-

wość (zwłaszcza w górnictwie) • duży udział kosztu paliwa w koszcie

produkcji energii (ok. 40%) • brak możliwości magazynowania paliwa

na dłuższy okres czasu • rosnące koszty paliwa wynikające z

rosnących kosztów wydobycia węgla • brak pełnego udokumentowania wpływu

na środowisko instalacji CCS • rosnący z roku na rok import paliwa z

innych krajów, spowodowany wysokimi kosztami wydobycia węgla krajowego

• emisja substancji promieniotwórczych do środowiska

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

6

Źródła energii Zalety Wady

Elektrownie gazowe i gazowo- parowe

• krótki czas budowy • relatywnie niskie koszty budowy • elastyczność pracy (możliwość szybkie-

go zmieniania obciążenia) – pożądane w przypadku budowy dużej ilości farm wiatrowych

• możliwość jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła

• stabilizuje pracę Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE)

• bardzo wysoki udział kosztów paliwa w koszcie produkcji energii (60-70%)

• wysokie koszty paliwa • uzależnienie od importu paliwa (na chwilę

obecną brak jest pewnych informacji co do dostępności i opłacalności wydobycia gazu łupkowego w Polsce)

• dosyć duża emisja gazów cieplarnianych • spalanie „szlachetnego” paliwa, które jest

potrzebne branży chemicznej i gospodar-stwom domowym

Elektrownie jądrowe

• brak emisji gazów cieplarnianych • bardzo niski udział paliwa w kosztach

produkcji energii (ok. 10%) -> brak podatności na wahania cen paliw

• możliwość magazynowania paliwa na wiele lat pracy elektrowni

• bardzo długi okres eksploatacji (min. 60 lat)

• bezpieczne i czyste środowisko pracy • bardzo duży potencjał tworzenia miejsc

pracy w Polsce • wdrożenie nowych rygorystycznych

standardów bezpieczeństwa w polskim przemyśle

• rozwój nauki • odpady promieniotwórcze są zabez-

pieczane i unieszkodliwiane, a koszty gospodarki odpadami są uwzględnione w kosztach wytwarzania energii

• koszty likwidacji i rozbiórki elektrowni są wliczone w koszty wytwarzania energii

• najniższe koszty wytwarzania energii elektrycznej

• możliwość jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła

• produkcja radioizotopów dla medycyny, przemysłu i nauki

• istnieją krajowe zasoby paliw rozsz-czepialnych (uran i tor) – jako rezerwa strategiczna państwa

• wysokie koszty budowy • długi czas budowy (ale: oznacza to

również dłuższe zatrudnienie na budowie – zwiększa potencjał tworzenia miejsc pracy)

• konieczność importu paliwa (ale: ilości paliwa są niewielkie, podobnie jak ich koszt – zatem spełniają kryteria dywersyfikacji)

• konieczność zakupu głównej technologii za granicą (ale: po wdrożeniu możliwość eksportu własnych technologii w przyszłości)

• zmienność poparcia społecznego

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

7

Źródła energii Zalety Wady

• silny impuls rozwoju regionalnego • bardzo duże bezpieczeństwo reaktorów

generacji III/III+ • stabilizuje pracę Krajowego Systemu

Elektroenergetycznego (KSE) • duże możliwości rozwoju technologii –

reaktory IV generacji, zamknięcie cyklu paliwowego, redukcja ilości odpadów, poprawa ekonomii

Elektrownie wodne

• brak emisji gazów cieplarnianych • bardzo długi okres eksploatacji (>50 lat) • brak odpadów • stabilizuje pracę Krajowego Systemu

Elektroenergetycznego (KSE) • redukcja zagrożenia powodziowego

• ograniczony potencjał rozwoju w polskich warunkach

• duże koszty budowy • negatywne oddziaływanie na środowisko

Biomasa, biogaz • emisje gazów cieplarnianych wliczone w cykl paliwowy

• zagospodarowanie odpadów rolniczych • duży potencjał tworzenia nowych miejsc

pracy na terenach wiejskich

• emisja czadu i pyłów (spalarnie biomasy) • ograniczona ilość gruntów pod uprawę

biomasy • niewielka moc instalacji • wysokie koszty budowy w przypadku

próby zastosowania na masową skalę • konieczność zakupu głównej technologii

za granicą (ale: po wdrożeniu możliwość eksportu własnych technologii w przyszłości)

• konieczność dotowania/subwencjono-wania

Farmy wiatrowe (lądowe)

• niskie koszty eksploatacji • brak konieczności stosowania paliwa • krótki czas budowy • brak emisji gazów cieplarnianych • brak odpadów • brak emisji zanieczyszczeń

• bardzo wysokie koszty budowy w przeliczeniu na ilość produkowanej energii elektrycznej

• destabilizuje pracę Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE)

• konieczność budowy rozległych sieci przesyłowych -> duże ryzyko blokowania inwestycji przez właścicieli gruntów

• zależność od warunków pogodowych -> duża nieprzewidywalność pracy

• niski współczynnik wykorzystania mocy • konieczność dotowania /subwencjono-

wania

Sytu

acja

ele

ktro

ener

gety

czna

Pol

ski

8

Źródła energii Zalety Wady

• znaczna bezobsługowość farm wiatrowych -> niski potencjał tworzenia nowych miejsc pracy

• rozproszenie mocy wytwórczych na dużym terenie

• krótki okres eksploatacji • konieczność rezerwowania mocy

(głównie elektrowniami gazowymi) • w wielu przypadkach negatywny odbiór

społeczny • konieczność zakupu głównej technologii

za granicą (ale: po wdrożeniu możliwość eksportu własnych technologii w przyszłości

Farmy wiatrowe (morskie)

• wyższy niż przy farmach lądowych współczynnik wykorzystania mocy

• niskie koszty eksploatacji • brak konieczności stosowania paliwa • brak emisji gazów cieplarnianych • brak emisji zanieczyszczeń • brak odpadów

• wysokie koszty budowy w przeliczeniu na ilość produkowanej energii elektrycznej

• destabilizuje pracę Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE)

• konieczność budowy rozległych sieci przesyłowych

• zależność od warunków pogodowych -> duża nieprzewidywalność pracy

• konieczność dotowania /subwencjono-wania

• znaczna bezobsługowość farm wiatrowych -> niski potencjał tworzenia nowych miejsc pracy

• krótki okres eksploatacji • konieczność rezerwowania mocy

(głównie elektrowniami gazowymi) • konieczność zakupu głównej technologii

za granicą (ale: po wdrożeniu możliwość eksportu własnych technologii w przyszłości

Fotowoltaika (PV)

• brak konieczności stosowania paliwa • brak emisji gazów cieplarnianych • brak emisji zanieczyszczeń • możliwość montażu na powierzchniach

nie nadających się do innego celu (dachy budynków)

• wysokie koszty budowy w przeliczeniu na ilość produkowanej energii elektrycznej

• niski współczynnik wykorzystania mocy • destabilizuje pracę Krajowego Systemu

Elektroenergetycznego (jeśli podłączone do KSE)

Jaki

e ko

rzyś

ci n

iesi

e en

erge

tyka

jądr

owa?

9

Źródła energii Zalety Wady

• duża innowacyjność i szybki rozwój technologii

• kolektory słoneczne (jako uzupełnienie PV) mogą podgrzewać wodę

• konieczność budowy rozległych sieci przesyłowych w przypadku podłączenia do KSE

• bardzo niewielki potencjał rozwoju w polskich warunkach geograficznych

• konieczność dotowania /subwencjono-wania

• negatywny wpływ na środowisko na etapie produkcji materiałów (toksyczne metale ciężkie)

• zależność od warunków pogodowych i brak możliwości pracy w nocy

• konieczność zakupu głównej technologii za granicą (ale: po wdrożeniu możliwość eksportu własnych technologii w przyszłości

Geotermia • brak emisji gazów cieplarnianych • możliwość ogrzewania budynków ciepłą

wodą

• wysokie koszty budowy • wysokie koszty eksploatacji • konieczność dotowania /subwencjono-

wania • problemy techniczne na etapie eksploata-

cji (zwłaszcza zasolenie instalacji) • bardzo niewielki realny potencjał w

polskich warunkach geologicznych (zbyt niska temperatura wody)

Jakie korzyści niesie energetyka jądrowa?

Polska elektroenergetyka, aby móc spełnić wymagania pakietu energetyczno-klimatycznego nie obejdzie się bez energetyki jądrowej oraz rozwijania odnawialnych źródeł energii, przy uwzględ-nieniu warunków naturalnych panujących w Polsce i wynikających z tego poważnych ograniczeń.

Najważniejszym uzasadnieniem wdrożenia energetyki jądrowej jest konieczność zapewnienia bez-pieczeństwa energetycznego. Można je osiągnąć głównie poprzez dywersyfikację bazy paliwowej i produkcję energii elektrycznej po racjonalnych kosztach, z uwzględnieniem wymagań środowisko-wych. Takie warunki spełniają nowoczesne elektrownie jądrowe.

Jaki

e ko

rzyś

ci n

iesi

e en

erge

tyka

jądr

owa?

10

Wdrożenie energetyki jądrowej w Polsce jest realizacją jednego z kierunków Polityki Energetycznej Polski do 2030 r., obok poprawy efektywności energetycznej, wzrostu bezpieczeństwa dostaw paliw i energii, rozwoju wykorzystania odnawialnych źródeł energii (w tym biopaliw), rozwoju kon-kurencyjnych rynków paliw i energii oraz ograniczenia oddziaływania energetyki na środowisko.

Budowa i eksploatacja elektrowni jądrowych przyniesie korzyści dla samej energetyki, a także dla rynku energii. Po pierwsze, poprawi bezpieczeństwo energetyczne kraju. Po drugie, będzie pomoc-na w spełnieniu naszych zobowiązań wobec UE dotyczących wdrażania pakietu energetyczno- klimatycznego. Tym dwóm zasadniczym celom o charakterze strategicznym towarzyszyć będą cele taktyczne, które energetyka będzie w stanie osiągnąć. A mianowicie:

• tempo wzrostu cen energii w Polsce zostanie spowolnione, a w dalszej perspektywie za-hamowane,

• ceny energii zostaną utrzymane na stabilnym poziomie, ponieważ koszty paliwa do elek-trowni jądrowych są względnie stabilne i nie podlegają większym wahaniom, w przeciwień-stwie do węgla czy gazu. Dzięki temu możliwa jest długoterminowa prognoza cen energii na polskim rynku. Dodatkowym zabezpieczeniem jest fakt, że cena paliwa stanowi ok. 10% kosztu wytwarzania energii elektrycznej w elektrowni jądrowej, dzięki czemu nawet ewen-tualne (choć mało prawdopodobne) duże wahania cen uranu na rynku światowym będą miały znikomy wpływ na koszt wytworzonej energii elektrycznej,

• zapewnione zostanie bezpieczeństwo i ciągłość dostaw paliwa – surowiec do produkcji paliwa jądrowego (głównie uran) jest pozyskiwany z krajów stabilnych politycznie, a jego ilość potrzebna do pracy elektrowni jest niewielka i łatwa do zmagazynowania,

• obniżony zostanie koszt transportu paliwa, ponieważ ze względu na jego wysoką wartość energetyczną jest ono względnie tanie.

Budowa i eksploatacja elektrowni jądrowej przyniesie wymierne korzyści całej gospodarce. Budowa elektrowni jądrowych w Polsce poprawi konkurencyjność rodzimej gospodarki poprzez zapewnie-nie stabilnych kosztów wytwarzania energii elektrycznej oraz ograniczenie kosztów środowisko-wych związanych z jej produkcją. Wyliczenia Banku Światowego dowodzą, iż wdrożenie przez Polskę dyrektyw pakietu energetyczno-klimatycznego przełoży się bezpośrednio na wzrost cen energii elektrycznej o około 20%. Energetyka jest jedną z tych gałęzi gospodarki, która najbardziej oddziałuje na jej konkurencyjność poprzez kształtowanie ceny energii elektrycznej wykorzystywa-nej w wielu innych gałęziach przemysłu. Wdrożenie pakietu klimatycznego, bez zmiany obecnej struktury produkcji energii, wpłynie z pewnością niekorzystnie na konkurencyjność polskiej gospo-

Jaki

e ko

rzyś

ci n

iesi

e en

erge

tyka

jądr

owa?

11

darki oraz budżety gospodarstw domowych.

Wysokie koszty produkcji wynikające z wysokich cen energii elektrycznej, mogą z kolei doprowa-dzić do ucieczki z Polski przedsiębiorstw z energochłonnych sektorów gospodarki. Zatrudnionych jest w nich obecnie ok. 8,5% ogółu pracujących. Może to spowodować wzrost stopy bezrobocia oraz obniżenie PKB o ok. 1,4% rocznie do 2020 r. Skutki ograniczania emisji CO

2 dla innych krajów

unijnych będą znacznie łagodniejsze ze względu na inną strukturę produkcji energii elektrycznej. W efekcie może to oznaczać pogorszenie konkurencyjności polskich przedsiębiorstw na rynku międzynarodowym.

Negatywnym skutkom polityki klimatycznej można w znacznym stopniu zapobiec dzięki wdroże-niu energetyki jądrowej, która umożliwi osiągnięcie wymaganego 20% poziomu redukcji emisji CO

2

bez ponoszenia wysokich kosztów ekonomicznych.

Błędem byłoby jednak traktowanie energetyki jądrowej jako mniejszego zła. Oprócz bodźca nega-tywnego w postaci polityki klimatycznej UE, istnieje cały szereg bodźców pozytywnych.

Energetyka jądrowa, oprócz produkcji energii elektrycznej, może służyć do wytwarzania wodoru i konwersji węgla na paliwa ciekłe i gazowe. Może to mieć niebagatelne znaczenie dla Polski za-interesowanej jak największą dywersyfikacją źródeł paliw oraz posiadającej wciąż duże zasoby węgla. Innymi ważnymi produktami elektrowni jądrowych są: ciepło użytkowe i para technologicz-na, radioizotopy dla przemysłu, medycyny i nauki oraz odsalanie wody morskiej (co będzie miało szczególne znaczenie w najbliższych dekadach, ze względu na kurczące się zasoby wody pitnej).Uruchomienie sektora energetyki jądrowej przyniesie liczne wymierne korzyści przedsiębiorstwom produkcyjnym, usługowym, rynkowi pracy, nauce, relacjom międzynarodowym i cywilizacyjnym aspektom życia w kraju.

Można oczekiwać, że nowopowstały w energetyce sektor wpłynie stymulująco na rozwój przed-siębiorstw z szeroko pojętej branży energetycznej oraz podniesie poziom produkcji i świadczonych przez nie usług. Polskie przedsiębiorstwa mogą samodzielnie realizować znaczną część planowa-nych przedsięwzięć związanych z budową elektrowni jądrowej. Według różnych szacunków ich udział może sięgnąć nawet 70% dla pierwszych dwóch elektrowni. Poza tym należy się spodzie-wać rozwoju handlu: importu i eksportu produktów i usług dla sektora jądrowego.

Już dziś mamy w Polsce wiele przedsiębiorstw, które mają doświadczenia międzynarodowe w bu-dowie obiektów jądrowych. Są to firmy z sektora budowlanego, elektrotechnicznego, stoczniowego oraz biura projektowe (usługi inżynieryjne). Na budowie najnowocześniejszego obecnie reaktora na

Jaki

e ko

rzyś

ci n

iesi

e en

erge

tyka

jądr

owa?

12

świecie w fińskiej elektrowni jądrowej Olkiluoto w szczytowym momencie pracowało 4500 osób, z czego aż 40% stanowili Polacy, zatrudnieni na różnych stanowiskach – od cieśli szalunkowych i spawaczy, aż po kierownika budowy. Polskie firmy dostarczyły również wiele ważnych urządzeń dla elektrowni, a obecnie zajmują się montażem aparatury i przygotowaniem nowego reaktora do rozruchu.

Olbrzymie korzyści z uruchomienia nowego sektora będzie czerpał również rynek pracy. Wzrost zatrudnienia na lokalnym rynku spowoduje już sama budowa, która potrwa od 6 do 8 lat (dla całej elektrowni) i będzie wymagała zatrudnienia bezpośrednio ok. 6000 osób, z których zdecydowaną większość będą stanowić Polacy.

Na podstawie doświadczeń krajów o dobrze rozwiniętym sektorze jądrowym, można stwierdzić, że na każde 100 osób zatrudnionych przy budowie elektrowni jądrowej powstają 33 nowe miejsca pracy w łańcuchu dostaw. Natomiast na każdych 100 pracowników zakładów wytwarzających materiały i urządzenia powstaje dodatkowych 137 miejsc pracy. Ponadto praktyka pokazała, że każdy ze 100 pracowników zatrudnionych przy budowie generuje 84 nowe miejsca pracy w sekto-rach niezwiązanych bezpośrednio z inwestycją jądrową (sklepy, usługi gastronomiczne i hotelowe). W oczywisty sposób przekłada się to na rozwój regionu, w którym zlokalizowany jest projekt ją-drowy. Budowa jednej dwublokowej elektrowni przyczyni się do utworzenia w sumie ponad 25 000 miejsc pracy w różnych gałęziach polskiego przemysłu (przy pesymistycznym założeniu udziału naszych firm na poziomie 50% przy budowie pierwszej elektrowni).

W państwach Europy Zachodniej oraz w USA przemysł jądrowy (energetyka i sektory współpra-cujące) zatrudnia bezpośrednio od kilkudziesięciu tysięcy do ponad 100 tys. pracowników. Między-narodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA) szacuje, że na świecie w elektrowniach jądrowych zatrudnionych jest ok. 250 000 osób. Natomiast w całym przemyśle jądrowym a także na uczel-niach wyższych, w instytutach badawczych i organach państwowych związanych z energetyką jądrową (np. organy dozoru itp.) pracuje ok. 1 miliona osób.

Nie bez znaczenia są korzyści jakie powstanie elektrowni jądrowej niesie szkolnictwu wyższemu oraz sektorowi badawczo-rozwojowemu.

Niewymierne znaczenie i wagę będzie mieć stworzenie nowej płaszczyzny kontaktów międzyna-rodowych dla polskich firm, urzędów, uczelni i placówek naukowych.

W długim okresie przemysł jądrowy wpłynie na stymulowanie rozwoju cywilizacyjnego kraju. Nastąpi bowiem wzrost ogólnego poziomu kultury technicznej w społeczeństwie. Świadome wdro-

Jaki

e ko

rzyś

ci n

iesi

e en

erge

tyka

jądr

owa?

13

żenie energetyki jądrowej, prowadzące do wykorzystania wszystkich możliwości, jakie stwarza realizacja takiego programu, wiąże się z intensywną działalnością edukacyjną zarówno na poziomie edukacji szkolnej, jak i szkolnictwa wyższego.

Korzyści dla regionu lokalizacji elektrowni jądrowej

Województwo, które będzie gospodarzem terenu, na którym powstanie elektrownia, może spo-dziewać się identycznych profitów, jakie płyną z każdej innej dużej, kapitałochłonnej i pracochłonnej inwestycji. Po pierwsze, projekt taki oznacza dla województwa pozyskanie znacznej części z około 35-55 mld zł całkowitych nakładów inwestycyjnych elektrowni jądrowej.

Po drugie, inwestycja tej wielkości, już na etapie budowy, stanie się jednym z największych płat-ników podatków, które trafiają do budżetu województwa. Po trzecie, zaktywizowany zostanie lokalny rynek pracy.

Wbrew powszechnemu mniemaniu, nie będzie ona miała negatywnego wpływu na turystykę. Pokazują to przykłady z innych krajów europejskich, np. hiszpanii, Francji, Szwecji, i Belgii.

Tereny wokół elektrowni jądrowej są bezpieczne radiologicznie. Dawki promieniowania otrzymywa-ne przez ludność zamieszkałą wokół elektrowni w czasie jej normalnej pracy wynoszą tyle, ile po zjedzeniu jednego banana lub wypiciu kilku szklanek mleka. Są one wielokrotnie mniejsze od dawek, jakie ludność ta otrzymuje od radionuklidów znajdujących się w ziemi. Nie ma więc obiektywnych powodów, dla których ruch turystyczny w regionie, powiecie i gminie miałby ucierpieć. Świetnie o tym świadczy przykład elektrowni Vandellos na hiszpańskim wybrzeżu Costa Dorada, które rocz-nie odwiedza więcej turystów niż znane Costa Brava. Warunkiem tego jest wiarygodna i rzetelna polityka informacyjna władz lokalnych i współpraca z operatorem elektrowni.

Korzyści dla powiatu i gminy

Gmina, w której zostanie zlokalizowana elektrownia jądrowa zyska szereg korzyści o charakterze ekonomicznym, społecznym i cywilizacyjnym.

Najbardziej wymiernym i widocznym profitem dla społeczności gminy i powiatu będą podatki odprowadzane przez operatora elektrowni do lokalnego budżetu. Dobrym przykładem jest gmina

Jaki

e ko

rzyś

ci n

iesi

e en

erge

tyka

jądr

owa?

14

Kleszczów, gospodarz terenu Kopalni Węgla Brunatnego Bełchatów oraz Elektrowni Bełchatów. Dzięki podatkom płaconym przez te zakłady stała się najbogatszą gminą w kraju.

Miejsca pracy w elektrowniPierwsza polska elektrownia zatrudniać będzie ok. 1000 osób załogi stałej i co najmniej drugie tyle pracowników ekip remontowych, zatrudnianych sezonowo. Jak pokazują przykłady już działają-cych obiektów dużą część załogi stanowić mogą okoliczni mieszkańcy. Elektrownia we francuskim Flammanville zatrudnia bezpośrednio 680 osób personelu Électricité de France (operatora obiek-tu) i około 2000 osób z zewnątrz, zatrudnianych przy okazji remontów i konserwacji elektrowni. W fińskiej elektrowni Olkiluoto 56% spośród 1000-osobowej kadry mieszka na terenie gminy, w której znajduje się elektrownia, natomiast kolejne 28% w dwóch sąsiednich gminach.

Miejsca pracy na lokalnym rynkuKażda elektrownia stwarza na lokalnym rynku popyt na niezbędne do swojego działania towary i usługi oraz popyt generowany przez pracowników elektrowni. Elektrownia we Flammanville co roku składa zamówienia w lokalnych przedsiębiorstwach na kwotę 37 mln euro.

Poza tym pracownicy elektrowni, z reguły zarabiający powyżej średniej dla danej miejscowości, tworzą na lokalnym, gminnym rynku dodatkowy popyt na dobra o charakterze konsumpcyjnym.

InfrastrukturaJak każda duża inwestycja, także elektrownia jądrowa wymaga rozbudowy lokalnej infrastruktury, takiej jak drogi i połączenia kolejowe. Jest ona z jednej strony niezbędna dla funkcjonowania obiektu, a z drugiej podnosi poziom życia lokalnej ludności.

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

15

Dlaczego elektrownia jądrowa jest bezpieczna?

Jak promieniowanie jonizujące oddziałuje na organizm człowieka?

Promieniowanie jonizujące to taki strumień cząstek lub fal, który powoduje swoiste zaburzenie materii – oderwanie przynajmniej jednego elektronu od atomu bądź atomów. Gdy zaburzenie ta-kie zostaje wywołane w komórce budującej żywy organizm, na przykład człowieka, powstają chemicznie agresywne cząsteczki, zwane rodnikami, które mogą uszkadzać ważne dla życia ko-mórki duże molekuły, takie jak DNA czy np. ściany komórkowe. Jednak uszkodzenia takiego typu powstają w organizmach cały czas, bez udziału promieniowania. Według Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w każdej komórce człowieka tworzy się dziennie nawet dziesięć milionów uszkodzeń DNA, które są powodowane spontanicznie. Rodniki natomiast mogą dostawać się do organizmu innymi drogami – w jednym zaciągnięciu się dymem papierosowym znajduje się około 1 000 000 000 000 000 (biliard) tych cząsteczek.

Organizmy żywe posiadają umiejętność obrony przed dużą ilością uszkodzeń, poprzez urucha-mianie produkcji enzymów i innych procesów naprawczych. Aby nie przyniosły one właściwego skutku, uszkodzeń musi być odpowiednio dużo (znacznie więcej ponad wspomniane dziesięć mi-lionów). Nawet w takim wypadku organizm może uruchomić mechanizm eliminujący uszkodzoną komórkę z tkanki.

Dopiero wyjątkowo rozległe uszkodzenia łańcucha DNA przez rodniki mogą zostać błędnie na-prawione przez komórkę, co z kolei może, ale nie musi, skutkować powstaniem mutacji genów, a w ich następstwie – nowotworów, bezpłodności, chorób dziedzicznych czy wad wrodzonych. Jednak nie jest to regułą. Zdaniem ekspertów z NCBJ u potomstwa osób, które przeżyły bombardo-wania w hiroszimie i Nagasaki nie stwierdzono zwiększonych zaburzeń genetycznych. Jednocze-śnie zaobserwowano, że śmiertelność niemowląt, czy mutacje białych krwinek występują rzadziej niż wynosi statystyczna norma wynikająca z wieloletnich obserwacji dużych populacji ludzkich. Te obserwacje nie są odosobnione. Już od lat 30-tych XX w. publikowano wyniki badań wskazujące na pozytywny wpływ małych dawek promieniowania na organizmy żywe. Co więcej, w wyni-ku eksperymentów przeprowadzonych w latach 50-tych i 60-tych XX w. na bakteriach, roślinach i zwierzętach stwierdzono, że promieniowanie jonizujące jest niezbędne do życia – organizmy od-cięte od wszelkich źródeł promieniowania naturalnego przestawały się rozwijać, chorowały i osta-

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

16

tecznie umierały. Pozytywny wpływ małych dawek promieniowania na organizmy żywe określa się mianem teorii hormezy radiacyjnej, która co prawda nie jest jeszcze oficjalnie uznawana przez ICRP i UNSCEAR, ale coraz więcej krajów ONZ rozważa oficjalne jej uznanie, w świetle ostatnich wyników badań naukowych, które zdają się potwierdzać tę teorię.

Przy przekroczeniu pewnej dawki, gdy uszkodzenia molekuł są rozległe, a niemożność ich napra-wienia skutkuje śmiercią bardzo dużej liczby komórek, mogą wystąpić zmiany w funkcjonowaniu tkanek bądź narządów. Objawiają się one najczęściej zespołem schorzeń składających się na tzw. chorobę popromienną: silnym zapaleniem jelit i skóry, krwotokami tkankowymi, zaburzeniami koor-dynacji ruchowej z zejściem śmiertelnym włącznie.

Organizmy żywe nabyły umiejętność radzenia sobie z uszkodzeniami powodowanymi przez rodniki tworzące się w wyniku promieniowania jonizującego, przystosowując się do ciągłego z nim obco-wania. Pochodzi ono z naturalnych źródeł tj.: gleby, skały, kosmosu a nawet własnego organizmu. W ciele człowieka znajdują się m.in. promieniotwórcze izotopy potasu, uranu i toru. Dzieląc łóżko z inną osobą powodujemy wzrost dawki promieniowania jonizującego na nasze ciało nawet o 8 % względem normalnego poziomu. Mieszkając rok w pobliżu elektrowni jądrowej człowiek otrzyma taką samą dawkę promieniowania, jak po zjedzeniu jednego banana. Izotopy znajdujące się w przy-rodzie nieożywionej sprawiają, że mieszkaniec murowanego domu w ciągu roku otrzymuje dawkę równoważną czterem prześwietleniom klatki piersiowej.

Zdolność przystosowania się do promieniowania często zadziwia – w obszarach o podwyższonym poziomie promieniowania w USA i Chinach zaobserwowano zdecydowanie mniejszą zapadalność na raka niż w innych rejonach. U mieszkańców Nagasaki napromienionych małą dawką, ale o dużej mocy, stwierdzono zmniejszenie zapadalności na białaczkę, raka płuc i jelita grubego. Interesująca jest również historia około dziesięciu tysięcy Tajwańczyków, którzy nawet przez 20 lat mieszka-li w osiedlu, w którym panowało wyraźnie podwyższone promieniowanie poprzez zastosowanie przy jego budowie stali zanieczyszczonej silnie promieniującym izotopem kobaltu. W wyniku prze-prowadzonych kompleksowych badań okazało się, że ryzyko zapadalności na nowotwory oraz występowania wad wrodzonych u dzieci było znacznie niższe wśród mieszkańców osiedla niż u innych Tajwańczyków.

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

17

TABElA 2 ROZKłAD DAWKI PROMIENIOWANIA W POlSCE NA POSZCZEGólNE SKłADOWE

0,00007 mSv Dawka otrzymana przy przechodzeniu przez bramkę na lotnisku

0,002 mSv Średnia roczna dawka dla mieszkańca w pobliżu elektrowni jądrowej

0,0037 mSv Dawka otrzymana w trakcie lotu los Angeles – Nowy Jork

0,14 mSv Dawka otrzymana przy prześwietleniu klatki piersiowej

0,9 mSv Średnia skumulowana dawka życiowa dla całego ciała, jaką otrzymał statystyczny Polak po awarii w Czarnobylu

1 mSv/rok Roczna dawka graniczna dla ogółu ludności, pochodząca ze źródeł innych niż naturalne

3,4 mSv/rok Roczna dawka dla ogółu ludności ze źródeł naturalnych i medycznych

2-4 mSv Dawka otrzymana przy badaniu mammograficznym

50-100 mSv Dawka otrzymana przy tomografii komputerowej całego ciała

200 mSv/rok Średnia roczna dawka, ze źródeł naturalnych w Ramsar w Iranie

400-700 mSv Średnia roczna dawka w przestrzeni kosmicznej

4-9 Sv lD50

dla osób, które otrzymają pomoc medyczną - dawka, przy której połowa napromieniowanej populacji umrze w ciągu 30 dni

Źródło: ClOR Annual Report

Promieniowanie towarzyszy ludzkości od zawsze. Nie tylko otacza każdego człowieka, ale także każdy człowiek emituje określoną dawkę promieniowania. Zjawisko to jest naturalnym elementem środowiska, ale mało kto wie, że natura także potrafiła sama stworzyć reaktory jądrowe, w których odbywały się procesy rozszczepiania jąder uranu – ich pozostałości odkryto w miejscowości Oklo w afrykańskim Gabonie. Odpady promieniotwórcze, które powstały w rezultacie ich pracy, znajdo-wały się zaledwie kilkanaście metrów pod ziemią, bez żadnych osłon i pomimo tego, nie przenik-nęły do środowiska. Dlatego składowiska budowane przez człowieka są w 100% bezpieczne.

Naśladujący przez wieki naturę człowiek nieświadomie zaczął ją także naśladować budując reak-tory jądrowe, w których zaprzągł do pracy zjawisko, które go otacza od zarania dziejów – promie-niowanie jonizujące.

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

18

Pamiętajmy, że nawet bezsprzecznie pożyteczne rzeczy w nadmiarze mogą szkodzić. Również promieniowanie jonizujące o dużej intensywności może przedstawiać nawet śmiertelne zagrożenie. Ponieważ w przypadku eksploatacji elektrowni jądrowej, jak we wszystkich innych miejscach któ-rych ma się do czynienia z promieniowaniem jonizującym o dużym natężeniu (badania medyczne, naukowe, przemysł) istnieje ryzyko wystąpienia szkodliwych efektów obcowania z tym zjawi-skiem. Podstawowymi działaniami jakie podejmuje się podczas całego okresu życia siłowni jest minimalizacja tego ryzyka. W przypadku elektrowni jądrowych założenia poszły o krok dalej – ryzy-ko utraty zdrowia, życia czy szkody w środowisku naturalnym związane z tą metodą wytwarzania energii elektrycznej, powinno być nisze niż w ryzyko związane z wykorzystywaniem innych metod.

Promieniowanie w elektrowniach jądrowychFundamentalne zasady, które należy przyjąć, aby chronić ludzi i środowisko przed szkodliwy-mi efektami promieniowania jonizującego, obowiązujące także elektrownie jądrowe, precyzuje Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej w szeregu wytycznych dla krajów członkowskich.

Podstawową regułą, jaką należy przyjąć już na etapie projektowania elektrowni jądrowej, jest zasa-da, że bezpieczeństwo jest ważniejsze niż pozostałe aspekty, z samym przeznaczeniem siłowni – produkcją energii elektrycznej włącznie.

W projekcie elektrowni należy stosować tylko rozwiązania sprawdzone w praktyce lub w wyniku wiarygodnych doświadczeń lub symulacji.

Inna z ważnych zasad nakłada na właściciela elektrowni obowiązek, że przed rozpoczęciem budowy elektrowni jej projekt musi przejść pełną analizę pod kątem bezpieczeństwa, a także zostać zweryfikowany przez niezależny, kompetentny organ kontrolny.

Podczas całego cyklu życia siłowni jądrowej – począwszy od założeń projektowych poprzez jej pracę, na likwidacji kończąc – należy zapewnić, że narażenie na promieniowanie (bezpośrednie lub poprzez uwolnienie materiałów promieniotwórczych do otoczenia) musi być tak małe, jak to jest rozsądnie osiągalne.

U podstaw wszelkich systemów bezpieczeństwa nowoczesnej elektrowni jądrowej leży zasada głębokiej ochrony (inaczej: „ochrony w głąb”). Stosowanie tej zasady polega na zaprojektowaniu kolejnych, fizycznych barier na drodze między wysokoaktywnym paliwem znajdującym się we wnętrzu reaktora, a środowiskiem poza siłownią jądrową. Dobór i kombinacja tych barier musi prze-biegać w taki sposób, aby minimalizować ryzyko wystąpienia poważnych konsekwencji w wyniku zaistnienia uszkodzeń. Przypomina to konstrukcję rosyjskiej matrioszki.

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

19

Układy bezpieczeństwa elektrowni muszą odpowiadać zasadzie jednorazowego niezadziałania – nawet w przypadku awarii jednego z elementów, cały układ będzie spełniał swoją rolę.

Międzynarodowe i krajowe ramy organizacyjne i prawne związane z bezpieczeństwem jądrowym i ochroną radiologiczną

Najbardziej znaną organizacją funkcjonującą w obszarze energetyki jądrowej jest Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (IAEA) działająca przy Organizacji Narodów Zjednoczonych, powstała w 1957 r., z siedzibą w Wiedniu. Agencja określa zasady i wytyczne w zakresie bezpieczeństwa jądrowego dla 153 krajów członkowskich.

Energetyka jądrowa podlega jednym z najbardziej rygorystycznych systemów prawnych obowią-zujących na świecie. Wszystkie istniejące w tej dziedzinie przepisy muszą być zgodne z wyma-ganiami określonymi przez krajowe urzędy dozoru jądrowego, a te opierają się na zaleceniach IAEA.

Ściśle kontrolną i nadzorczą rolę pełnią inne mniej znane organizacje. Wśród nich są:

• Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej (ICRP) wydająca zalecenia w zakresie ochrony radiologicznej, stanowiące podstawę przepisów międzynarodowych i krajowych,

• Agencja Energii Jądrowej (NEA) przy Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju, którą tworzy 30 spośród 34 państw członkowskich OECD (oprócz Chile, Estonii, Izraela i Nowej Zelandii). Jej zadaniem jest pomoc państwom członkowskim w tworzeniu i dalszym roz-woju naukowych, technologicznych oraz prawnych podstaw koniecznych do bezpiecznego, przyjaznego środowisku i ekonomicznego użycia energii jądrowej w celach pokojowych. IAEA i NEA ściśle współpracują ze sobą przyczyniając się do wymiany i rozpowszechniania informacji naukowych i technicznych. Celem współpracy obu agencji jest m.in. ustalanie wspólnych standardów bezpieczeństwa, wymogów dotyczących projektów instalacji ją-drowych czy też unifikacja przepisów.

• Zachodnioeuropejskie Stowarzyszenie Urzędów Dozoru Jądrowego (WENRA), które wspo-maga wymianę doświadczeń między urzędami dozorowymi oraz wspomaga harmonizację przepisów europejskich w zakresie bezpieczeństwa jądrowego

• Międzynarodowe Towarzystwo Ochrony przed Promieniowaniem (IRPA).

• Komitet Naukowy Narodów Zjednoczonych ds. Skutków Promieniowania Atomowego (UNSCEAR) – od 1955 r. prowadzi prace naukowo-badawcze nad skutkami zdrowotnymi

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

20

narażenia na promieniowanie jonizujące. Upoważniony jest też do gromadzenia wszelkich danych dotyczących promieniotwórczości naturalnej i sztucznej w środowisku.

W Polsce prawne ramy funkcjonowania energetyki jądrowej tworzą:

• ustawa z dnia 29 listopada 2000 r. Prawo atomowe (Dz.U z 2001 r., Nr 3, poz. 18 ze zm.),

• ustawa z dnia 29 czerwca 2011 r. o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie obiek-tów energetyki jądrowej oraz inwestycji towarzyszących (Dz.U. Nr 135, poz. 789),

• akty wykonawcze do w/w oraz innych powiązanych ustaw (rozporządzenia Prezesa Rady Ministrów oraz poszczególnych ministrów).

Polska jest też sygnatariuszem międzynarodowych umów, które regulują rozwój energetyki jądro-wej w naszym kraju. Są to między innymi:

• Traktat ustanawiający Europejską Wspólnotę Energii Atomowej z 25 marca 1957 r., na pod-stawie którego państwa członkowskie oferują sobie wzajemną pomoc przy wdrażaniu wie-dzy, infrastruktury i finansowaniu energetyki jądrowej,

• Układ o nierozprzestrzenianiu broni jądrowej (NPT) – ratyfikowany przez Polskę 3 maja 1969 r., w kontekście energetyki jądrowej układ ów zobowiązał państwa posiadające broń jądrową do ułatwiania dostępu do pokojowych technologii jądrowych a także nakładał na państwa nieposiadające broni jądrowej, w tym Polskę, obowiązek przyjęcia środków nie dopuszczających do przekształcenia pokojowych sposobów wykorzystania energii jądrowej w broń jądrową,

• Konwencja o ochronie fizycznej materiałów jądrowych i obiektów jądrowych z 1987 r. regu-lująca kwestie związane z zabezpieczeniem reaktorów energetycznych i doświadczalnych przed możliwością ataku na ich wrażliwe elementy,

• Konwencja Bezpieczeństwa Jądrowego (KBJ), sporządzona w Wiedniu dnia 20 września 1994 r., mająca na celu utrzymanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa w obiektach ją-drowych, ustanowienie i utrzymanie zabezpieczeń przed zagrożeniami ze strony promienio-wania jonizującego oraz zapobieganie awariom pociągającym za sobą skutki radiologiczne (konwencja nakłada na sygnatariuszy obowiązek uregulowania w krajowym systemie prawnym kwestii związanych z projektowaniem, budową i eksploatacją obiektów jądro-wych),

• Wspólna Konwencja bezpieczeństwa w postępowaniu z wypalonym paliwem jądrowym i bezpieczeństwa w postępowaniu z odpadami promieniotwórczymi, sporządzona w Wied-

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

21

niu dnia 5 września 1997 r. (analogiczna do KBJ, ale dotyczy kwestii odpadów promieniotwór-czych i wypalonego paliwa),

• Międzynarodowa Konwencja w sprawie zwalczania aktów terroryzmu jądrowego z 2005 r.,

• Konwencja o wczesnym powiadamianiu o awarii jądrowej, sporządzona w Wiedniu dnia 26 września 1986, która zobowiązuje państwa-sygnatariuszy do powiadamiania o zaistniałej awarii w obiekcie jądrowym na terytorium któregokolwiek z nich,

• Konwencja o pomocy w przypadku awarii jądrowej lub zagrożenia radiologicznego, sporzą-dzona w Wiedniu dnia 26 września 1986 r., zobowiązująca do udzielania wzajemnej pomocy przy usuwaniu skutków awarii przez państwa-sygnatariuszy,

• Konwencja wiedeńska o odpowiedzialności cywilnej za szkodę jądrową, sporządzona w Wiedniu dnia 21 maja 1963 r. (wraz z protokołem zmieniającym z 12 września 1997), regu-lująca kwestie odpowiedzialności cywilnej operatora obiektu i państwa za szkody powstałe na skutek awarii.

W Polsce instytucją nadzorującą przestrzeganie Prawa atomowego przez każdego użytkownika instalacji jądrowych jest Państwowa Agencja Atomistyki (PAA), która jest urzędem państwowe-go dozoru jądrowego (urzędem regulacyjnym). Agencja w szczególności określa wymogi bezpie-czeństwa, weryfikuje ich spełnianie, wydaje stosowne zezwolenia, a następnie prowadzi kontrolę obiektów i działalności związanej z wykorzystywaniem promieniowania jonizującego. PAA posiada ustawowe prawo stosowania sankcji w przypadku naruszeń przepisów bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej, włącznie z nakazaniem wyłączenia obiektu.

Przy PAA działa również Centrum ds. Zdarzeń Radiacyjnych (CEZAR), dostarczające danych nie-zbędnych do przeprowadzania oceny sytuacji radiacyjnej kraju (w strukturze CEZAR-u funkcjonuje sieć stacji monitoringu krajowego). Jest też podstawową komórką reagującą na zdarzenia, w wy-niku których istnieje ryzyko narażenia na promieniowanie. Do tej pory PAA nadzorowała reaktory badawcze użytkowane w Świerku pod Warszawą i składowisko odpadów promieniotwórczych niskoaktywnych (np. obuwia używanego przy badaniu z użyciem rezonansu magnetycznego) i średnioaktywnych (np. elementów przemysłowego sprzętu diagnostycznego) w Różanie. Inspek-torzy Agencji przeprowadzali corocznie kilkaset kontroli w 2500 obiektach przemysłowych, me-dycznych czy naukowych, których pracownicy mają do czynienia z promieniowaniem jonizującym.

Przyszła działalność PAA będzie polegała przede wszystkim na udziale w procesie decyzyjnym dotyczącym lokalizacji pierwszej polskiej elektrowni jądrowej, projektu elektrowni, zezwolenia na jej budowę i eksploatację oraz określaniu wymagań dotyczących dostaw urządzeń i wyposażenia.

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

22

Międzynarodowa Skala Zdarzeń Jądrowych i Radiologicznych INES

Międzynarodowa Skala Zdarzeń Jądrowych i Radiologicznych (The International Nuclear and Radio-logical Event Scale – INES) jest obecnie powszechnie stosowana przez kraje członkowskie Między-narodowej Agencji Energii Atomowej (IAEA) oraz Agencji Energii Jądrowej (NEA/OECD) do szybkiego i jednoznacznego informowania społeczeństwa o zdarzeniach istotnych z punktu widzenia bezpie-czeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej.

Siedmiostopniowa skala INES została opracowana w 1990 r. i początkowo była dedykowana wy-łącznie do dokonywania klasyfikacji zdarzeń zaistniałych w obiektach jądrowych. Z czasem za-kres stosowalności skali został rozszerzony i obecnie skala ta wykorzystywana jest również do klasyfikacji zdarzeń mających miejsce podczas transportu, przechowywania i użytkowania źródeł promieniotwórczych.

Zakres skali INES obejmuje poziomy od zera do siedmiu, oznaczające:

Poziom 0 Odstępstwo od norm – bez znaczenia dla bezpieczeństwa,

Poziom 1 Anomalia – zdarzenie zakłócające pracę, bez większego wpływu na bezpieczeń-stwo,

Poziom 2 Incydent – zdarzenie naruszające niektóre bariery „ochrony w głąb”, jednak zostaje zatrzymane przez pozostałe systemy zabezpieczeń. Pracownik mógł otrzymać daw-kę promieniowania przekraczającą ustaloną roczną dawkę graniczną,

Poziom 3 Poważny incydent – zdarzenie na terenie obiektu powodujące napromieniowanie personelu powyżej ustalonych limitów (ale bez konieczności podejmowania środków zaradczych), lub takie zdarzenie w wyniku którego dalsza niesprawność systemów zabezpieczeń może doprowadzić do awarii (zatrzymanie się zdarzenia awaryjnego na ostatniej barierze bezpieczeństwa),

Poziom 4 Awaria z lokalnymi skutkami – powodująca trudne do naprawienia straty w obiek-cie jądrowym (np. częściowe stopienie rdzenia reaktora), możliwe napromieniowanie kilku pracowników teoretyczną dawką śmiertelną,

Poziom 5 Awaria z rozległymi skutkami – uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych w takiej ilości, że prawdopodobnie będzie konieczne podjęcie środków zaradczych, poważne uszkodzenie obiektu jądrowego (np. całkowite stopienie rdzenia reaktora),

Poziom 6 Poważna awaria – nastąpiło uwolnienie do otoczenia substancji promieniotwórczych w takich ilościach, że konieczne będzie pełne podjęcie środków zaradczych w celu

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

23

ograniczenia poważnych skutków zdrowotnych,

Poziom 7 Wielka awaria – uwolnienie znacznej ilości mieszaniny krótko – i długożyciowych produktów rozszczepienia powodujących długotrwałe skutki środowiskowe, mogące wykraczać poza granice kraju.

Stosowanie tych samych, ściśle określonych i zunifikowanych kryteriów do oceny zdarzeń jądro-wych i radiologicznych, jest niezwykle istotne ze względu na złożoność zagadnień technicznych w dziedzinie energetyki jądrowej i w innych dziedzinach wykorzystujących promieniowanie jonizu-jące. Wprowadzenie skali INES usprawniło proces wymiany informacji, jednocześnie minimalizując liczbę nieporozumień, a tym samym przekłamań na temat przyczyn, zakresu i skutków dane-go zdarzenia. Za klasyfikację zdarzenia jądrowego odpowiada krajowy organ dozoru jądrowego (w Polsce – PAA). Wszystkie zdarzenia jądrowe są zgłaszane do międzynarodowej sieci powia-damiania IRS (Incident Reporting System) prowadzonej przez IAEA oraz do analogicznego syste-mu ECURIE prowadzonego przez Komisję Europejską (w ramach Wspólnoty Euratom). Informacje o zdarzeniach są publicznie dostępne dla społeczeństwa.

Wybrane wypadki w przemyśle jądrowym - przyczyny i skutki

Najpoważniejszym mitem, który towarzyszy energetyce jądrowej jest jej awaryjność i zagrożenie, jakie stwarza dla ludzi i środowiska. Fakty jednak temu przeczą. Wypadki mają miejsce w każdej gałęzi przemysłu, nie tylko w energetyce jądrowej. Poważnych awarii związanych z eksploata-cją energetycznych reaktorów jądrowych było na świecie jak do tej pory bardzo niewiele. Poniżej zostaną przedstawione najpoważniejsze z nich.

28 marca 1979 r. doszło do awarii w elektrowni Three Mile Island w USA, na poziomie, który później został zakwalifikowany jako 5 w skali INES. Zbiegnięcie się w czasie uszkodzenia jednego z ukła-dów bloku energetycznego II generacji oraz błędów ludzkich, spowodowało ucieczkę chłodziwa, niedostateczne chłodzenie reaktora, a w konsekwencji stopienie się około 1/3 rdzenia, który nie wydostał się poza zbiornik ciśnieniowy. W wyniku awarii nastąpiło przedostanie się do otoczenia bardzo niewielkiej ilości promieniotwórczych izotopów (głównie gazowych produktów rozszcze-pienia jąder uranu) co spowodowało, że okoliczni mieszkańcy przyjęli dawkę wynoszącą w przy-bliżeniu 1% dawki jaką przyjmuje organizm ludzki podczas badania z użyciem tomografu. Często awarię tę mylnie podaje się jako powód odejścia Stanów Zjednoczonych od energetyki jądrowej. W rzeczywistości, rezygnacja z budowy nowych bloków energetycznych wynikała z odchodze-

Dlac

zego

ele

ktro

wni

a ją

drow

a je

st b

ezpi

eczn

a?

24

nia od polityki intensywnej dywersyfikacji źródeł energii zapoczątkowanej przez kryzys paliwowy w 1973r. Aktualnie USA wraca do budowy nowych siłowni jądrowych.

26 kwietnia 1986 r. doszło do najpoważniejszej awarii w historii energetyki jądrowej (7 w skali INES) w siłowni w Czarnobylu na Ukrainie. Elektrownia ta wykorzystywała reaktory, w których elemen-tem utrzymującym reakcję łańcuchową rozszczepienia był rdzeń wykonany z grafitu. Konstrukcja taka charakteryzowała się jedną niebezpieczną cechą – reakcja łańcuchowa nie wygaszała się sa-moistnie w wyniku podnoszenia się temperatury rdzenia reaktora ponad określoną wartość, tak jak ma to miejsce w reaktorach wodnych III generacji, jakie planuje się instalować w Polsce. Do awarii doszło, gdy obsługa w ramach eksperymentu wyłączyła systemy zabezpieczające. lawinowy przyrost mocy spowodowany inną, nieznaną wówczas wadą konstrukcyjną reaktora spowodo-wał nagły wzrost temperatury, dziesięciokrotnie przewyższając dopuszczalny jej poziom, który rozerwał przewody z wodą chłodzącą, powodując jej wrzenie i eksplozję pary. Elementy wyko-nane z cyrkonu zaczęły reagować z wodą tworząc mieszaninę wybuchową wodoru i tlenu, która eksplodowała niedługo potem. W wyniku tychże wybuchów uszkodzeniu uległa osłona reaktora. Do atmosfery wydostała się mieszanina izotopów promieniotwórczych, które skaziły środowisko w znacznej części Europy. Na skutek eksplozji zginęły 2 osoby a 31 zmarło na chorobę popromien-ną (głównie strażacy, którzy bez odpowiednich kombinezonów gasili pożar w budynku reaktora). W promieniu 30 km od siłowni ewakuowano około 116 tys. mieszkańców. Uszkodzony reaktor za-budowano betonowym sarkofagiem.

11 marca 2011 r. w elektrowni Fukushima Daichi w Japonii na skutek trzęsienia ziemi i odcięcia zasi-lania zainstalowane tam reaktory II generacji typu BWR zostały automatycznie wyłączone i rozpo-częła się procedura ich schładzania za pomocą systemów awaryjnych. Czynność ta została prze-rwana przez fale tsunami, które uszkodziły instalacje generatorów zasilające systemy chłodzenia. Skutkowało to stopieniem rdzeni trzech reaktorów, w wyniku czego powstała duża ilość wodoru, która mieszając się z tlenem eksplodowała. Nikt nie zginął. Władze ewakuowały ludność w pro-mieniu 30 km od elektrowni. Typowa dawka promieniowania przyjęta przez czasowo wysiedlonych mieszkańców (z których połowa już wróciła do domów) nie różniła się od dawek otrzymywanych podczas badań medycznych. Z uwagi na to, że awaria w różnym stopniu dotknęła aż cztery bloki energetyczne elektrowni (z sześciu jakie się tam znajdują), a usuwanie skutków trwa do tej pory, awarię oceniono na 7 w skali INES (tyle wyszło po zsumowaniu łącznych emisji radioizotopów z czterech reaktorów). Wykonane pół roku po awarii trzy niezależne analizy ekonomiczne wyka-zały, że elektrownie jądrowe w Japonii są nadal najtańszymi źródłami energii, nawet po doliczeniu kosztów awarii w Fukushimie i kolejnych możliwych awarii o tak wielkiej skali.

Tech

nolo

gia

25

Technologia

Po ponad 55 latach funkcjonowania komercyjnej energetyki jądrowej udało się osiągnąć tak za-awansowaną technologię oraz poziom bezpieczeństwa sektora, jakiego nie ma w energetyce kon-wencjonalnej, czy w innych gałęziach przemysłu. Obecnie znajdują się w trakcie budowy lub są planowane elektrownie jądrowe generacji III, najnowocześniejsze z dostępnych.

Elektrownie jądrowe należą do najbezpieczniejszych miejsc pracy w przemyśle. Według danych Światowego Stowarzyszenia Operatorów Jądrowych (WANO – World Association of Nuclear Ope-rators), liczba wypadków skutkujących przerwami w pracy obniżyła się z 5,2 zdarzeń na 1 milion przepracowanych osobo-godzin w 1990 r., do 0,85 wypadków na 1 milion osobo-godzin w 2010 r.

Energetyka jądrowa jest również najbezpieczniejsza biorąc pod uwagę liczbę poważnych wypad-ków i ofiar po stronie ludności. Statystyki wskazują to jednoznacznie:

Według danych Comparing Nuclear Accident Risks with Those from Other Energy Sources (NEA-OECD) w latach 1969-2000 w energetyce jądrowej zdarzył się tylko 1 wypadek, w którym śmieć poniosło 33 osoby (Czarnobyl). Dla porównania Wyższy Urząd Górniczy podaje, że w latach 1945-2010 tylko w polskich kopalniach węgla kamiennego doszło do 1 187 439 wypadków, w któ-rych zginęło w sumie 10 993 osób.

Pierwsza polska elektrownia jądrowa będzie obiektem, w którym wykorzystane zostaną reaktory III generacji, w których prawdopodobieństwo najpoważniejszej możliwej awarii, z dużymi uwol-nieniami substancji promieniotwórczych poza teren elektrowni wynosi nie mniej niż 10 000 000 lat pracy reaktora.

Tech

nolo

gia

26

Zasada działania elektrowni konwencjonalnej i jądrowej

SChEMAT 1 /2 PORóWNANIE ZASAD DZIAłANIA ElEKTROWNI KONWENCJONAlNEJ I JąDROWEJ

Elektrownia konwencjonalna

Tech

nolo

gia

27

Elektrownia jądrowa

Zasada działania elektrowni jądrowej jest bardzo podobna do zasady działania elektrowni konwen-cjonalnej. W obu zachodzi szereg przemian energii w taki sposób, aby produktem końcowym była energia elektryczna.W elektrowni konwencjonalnej pierwszym etapem przemian energetycznych jest uwolnienie energii chemicznej paliwa (węgla) w postaci ciepła w procesie spalania w kotle. Następnie wytworzone ciepło jest przekazywane czynnikowi roboczemu (wodzie), która odparo-wuje. Powstała para wodna kierowana jest do turbiny parowej (maszyna energetyczna zamienia-jąca energię cieplną na mechaniczną), w której podczas procesu rozprężania energia cieplna pary jest zamieniana na energię mechaniczną na wale turbiny (obracanie się wału). Turbina napędza turbogenerator (prądnicę prądu przemiennego), który oddaje energię elektryczną do Systemu Elek-troenergetycznego. Rozprężona para za turbiną jest skraplana w skraplaczu (wymienniku ciepła, który jest chłodzony wodą czerpaną z rzeki, jeziora, morza lub wodą ochładzaną w chłodni komi-nowej), następnie woda z kondensatora trafia do pompy, która pompuję wodę do kotła i cały cykl się powtarza.

W elektrowni jądrowej pierwszym etapem przemian energetycznych jest uwolnienie energii poprzez rozszczepienie atomu. Podczas reakcji rozszczepienia wydziela się ogromna ilość energii

Tech

nolo

gia

28

cieplnej (to jest właśnie źródło ciepła w elektrowni jądrowej, podczas gdy źródłem ciepła w elek-trowni węglowej jest spalanie węgla w kotle). Energia ta jest przekazywana czynnikowi roboczemu (wodzie), która odparowuje. Następnie para wodna jest kierowana do turbiny parowej, turbina pa-rowa napędza turbogenerator. Para jest skraplana w kondensatorze i przepompowana do wytwor-nicy pary, bądź samego reaktora – to zależy od konkretnej technologii, które zostaną omówione w dalszej części opracowania (PWR lub BWR).

Technologie elektrowni jądrowychOpis poszczególnych technologii ograniczymy do najpopularniejszych PWR i BWR.

Elektrownia z reaktorem typu PWR (Pressurized Water Reactor) – Reaktor Wodny Ciśnieniowy.

SChEMAT 3 ZASADA DZIAłANIA REAKTORóW PWR

Tech

nolo

gia

29

Elektrownia z tego typu reaktorem charakteryzuje się trzema obiegami czynnika roboczego (obiegami wody):

• Obieg pierwotny (obieg reaktora)

• Obieg wtórny (obieg parowo-wodny)

• Obieg trójny (układ chłodzenia skraplacza)

W obiegu pierwotnym znajduje się reaktor jądrowy, pompa obiegowa, stabilizator ciśnienia oraz wytwornica pary.

Reaktor jądrowy składa się ze zbiornika ciśnieniowego reaktora z umieszczonym w nim koszem rdzenia, do którego są włożone kasety paliwowe. Kasety paliwowe (inne nazwy: zestawy pali-wowe, wiązki paliwowe) składają się z kilkuset prętów paliwowych (z paliwem jądrowym) oraz regulacyjnych (z materiałem silnie pochłaniającym neutrony). Pręty regulacyjne są ruchome. Do zbiornika ciśnieniowego reaktora przykręcona jest głowica (pokrywa) reaktora, w której umiesz-czone są układy odpowiedzialne za sterowanie położenia prętów regulacyjnych (czyli napędy prę-tów – zwykle są to małe silniki elektryczne).

Podczas pracy reaktora z prętów paliwowych wydzielają się duże ilości ciepła, które jest odbierane przez wodę krążącą w obiegu pierwotnym. Wsuwanie i wysuwanie prętów regulacyjnych powo-duje obniżenie lub podwyższenie mocy reaktora (ilości ciepła wytwarzanego przez paliwo jądrowe).

Stabilizator ciśnienia odpowiada za utrzymanie odpowiednio wysokiego ciśnienia w obiegu pierwot-nym reaktora – ok. 15 MPa, dzięki temu woda w obiegu mimo wysokiej temperatury (ok. 350oC) nie wrze.

Ogrzana woda w reaktorze trafia do wytwornicy pary, następnie jest pompowana przez pompę obiegową z powrotem do zbiornika reaktora i w ten sposób cykl się powtarza. Najważniejsze urzą-dzenia energetyczne obiegu wtórnego to: wytwornica pary, turbina parowa, skraplacz oraz pompa zasilająca (tłocząca wodę przez cały obieg).

Woda jest pompowana ze skraplacza przez pompę zasilającą do wytwornicy pary. W wytwor-nicy pary jest ogrzewana przez wodę obiegu pierwotnego, po czym zamienia się w parę (należy tutaj zaznaczyć, że w wytwornicy pary woda obiegu pierwotnego i wtórnego nie mają ze sobą fizycznego kontaktu, następuje tam tylko wymiana ciepła). Para wytworzona w wytwornicy pary napędza turbinę parową. Rozprężona para w turbinie jest skraplana w skraplaczu i cały obieg się zamyka.

Tech

nolo

gia

30

Obieg trójny (układ chłodzenia skraplacza) można zrealizować na kilka sposobów w zależności od lokalizacji elektrowni, dostępności wody itp. Układy chłodzenia kondensatora (skraplacza pary) dzielimy na dwa podstawowe rodzaje:

• Układ chłodzenia otwarty

• Układ chłodzenia zamknięty.

Układ chłodzenia otwarty to układ, w którym do chłodzenia skraplacza wykorzystuje się wodę z jeziora, rzeki lub morza. W przypadku układu chłodzącego z wykorzystaniem rzeki woda jest pobierana, przetaczana przez skraplacz i zrzucana (oddawana z powrotem do rzeki) za ujęciem wody. W przypadku wykorzystania jeziora, woda jest pobierana z jednego końca, po czym jest przetaczana przez skraplacz i zrzucana na drugim jego końcu. W ten sposób w jeziorze wymu-szana jest cyrkulacja wody, podczas której jest ona schładzana. Analogicznie wygląda układ chło-dzenia z wykorzystaniem wody morskiej, przy czym zrzut wody ma miejsce kilkaset metrów od brzegu (przez specjalny tunel pod dnem morskim), aby ciepła woda nie wywierała negatywnego wpływu na ekosystem. Ciepło jest szybko rozpraszane, a podgrzew wody przy brzegu z reguły nie przekracza 0,5°C.

Układ chłodzenia zamknięty odbywa się przez chłodnię kominową. Woda chłodząca skraplacz pompowana jest do zraszalnika chłodni kominowej. Zraszalnik jest umieszczony na wysokości ok. 10 m. Powstający w ten sposób deszcz jest chłodzony przez powietrze wymuszane przez ciąg kominowy. Część wody, która odparuje jest uzupełniana (wystarczy do tego niewielka rzeka lub jezioro w pobliżu). Woda chłodzona w ten sposób schładza się o około 10oC. Z punktu widzenia sprawności elektrowni (tj. efektywności procesu przemiany energii cieplnej na elektryczną) naj-lepszymi układem chłodzenia jest układ otwarty z wykorzystaniem rzeki lub morza, przy czym najbardziej pożądane jest aby woda chłodząca była możliwie zimna.

Do technologii typu PWR zaliczają się m. in. reaktory typu: EPR, AP1000, APR1400, ATMEA1, APWR, WWER-1200.

Tech

nolo

gia

31

Elektrownia z reaktorem typu BWR (Boiling Water Reactor) – Reaktor Wodny Wrzący

SChEMAT 4 ZASADA DZIAłANIA REAKTORA BWR

Elektrownia z tego typu reaktorem charakteryzuje się dwoma obiegami czynnika roboczego (obiegami wody):

• Obieg pierwotny (obieg parowo-wodny)

• Obieg wtórny (układ chłodzenia skraplacza)

Zasadniczą różnicą pomiędzy elektrownią z reaktorem PWR i BWR jest to, że odparowanie wody następuje w zbiorniku reaktora, po czym jest ona bezpośrednio kierowana do turbiny parowej. Kolejną różnicą jest to, że pręty regulacyjne nie są wsuwane od góry reaktora, ale od dołu. Napędy prętów regulacyjnych również są umieszczone pod rdzeniem reaktora. Pozostała część obiegu jest analogiczna do obiegu reaktora typu PWR. Obieg wtórny jest identyczny, jak w reaktorze typu PWR lub elektrowni konwencjonalnej.

Tech

nolo

gia

32

Do technologii typu BWR zaliczają się m. in. reaktory typu: ABWR, ESBWR, Kerena (SWR-1000). Na świecie są również stosowane inne technologie takie jak:

• PhWR (Pressurized heavy Water Reactor) – Reaktor Ciężkowodny Ciśnieniowy. Technologia produkcji energii elektrycznej jest bardzo podobna do reaktora typu PWR z tą różnicą, że czynnikiem roboczym obiegu pierwotnego jest ciężka woda.

• GCR (Gas Cooled Reactor) – Reaktor Chłodzony Gazem. W elektrowni z reaktorem typu GCR czynnikiem obiegu pierwotnego jest gaz obojętny chemicznie np. hel. Reaktory tego typu nie będą już budowane, a te obecnie pracujące zostaną zlikwidowane po przepracowaniu zakładanego okresu eksploatacji, najdalej w 2023 r.

Na świecie istnieją również inne mniej popularne typy reaktorów. W chwili obecnej reaktory PWR i BWR stanowią 82% reaktorów eksploatowanych na świecie i 90% właśnie budowanych.

WyKRES 1 UDZIAł POSZCZEGólNyCh TyPóW REAKTORóW W OGólNEJ lICZBIE JąDROWyCh BlOKóW ENERGETyCZNyCh

Tech

nolo

gia

33

WyKRES 2 UDZIAł POSZCZEGólNyCh TyPóW REAKTORóW W PRODUKCJI ENERGII ElEKTRyCZNEJ

Filozofia bezpieczeństwa

Zgodnie z zasadą „ochrony w głąb”, wszystkie cechy i systemy stanowiące o bezpieczeństwie elektrowni muszą układać się w formie kolejnych barier – swoistych warstw stojących na drodze między szkodliwym promieniowaniem i materiałami promieniotwórczymi, a ludźmi i środowiskiem:

• Pierwszą barierą jest mocna, ceramiczna pastylka paliwowa, która utrzymuje szkodliwe substancje wewnątrz swojej struktury.

• Kolejna to cylindryczna, metalowa koszulka elementu przechowującego pastylki paliwowe we wnętrzu reaktora (ma ona postać długiej cienkiej rurki).

• Trzecią barierę stanowią ściany zbiornika reaktora i rurociągów bezpośrednio do niego pod-łączonych. Zazwyczaj mają one grubość 20 centymetrów i są niewiarygodnie wytrzyma-łe – nacisk który wytrzymują podczas normalnej pracy odpowiada takiemu, jaki wywrze 230 czołgów Rudy 102 (radzieckie czołgi T-34) ustawionych jeden na drugim!

• Następną barierą są systemy bezpieczeństwa otaczające reaktor i elementy budujące obieg w którym krąży woda omywająca rdzeń reaktora.

• Piątą barierę stanowi wewnętrzny, metalowy płaszcz stanowiący pierwszą warstwę obu-dowy bezpieczeństwa – hermetycznego budynku pełniącego rolę bunkra, którego kon-

Tech

nolo

gia

34

strukcja jest w stanie wytrzymać nadciśnienie kilku atmosfer i w przypadku awarii stanowi skuteczną osłonę przed wydostaniem się substancji promieniotwórczych na zewnątrz.

• Szóstą – żelazobetonowa obudowa bezpieczeństwa o grubości około 1,3 metra (ta bariera zatrzymała ponad 99% promieniowania w czasie awarii w Three Mile Island oraz wytrzyma-ła wybuch wodoru. Tego typu obudowy zabrakło w Fukushimie).

Głównym celem projektantów trzeciej generacji reaktorów jądrowych było wyposażenie nowego typu urządzeń w szereg cech i układów zabezpieczeń, które spełniają swoje funkcje bez doprowa-dzania energii z zewnątrz, opierając się na podstawowych prawach natury, na przykład grawitacji (tzw. pasywne układy bezpieczeństwa).

Jedną z podstawowych cech, świadczących o bezpieczeństwie reaktorów, jest wykorzystywanie w nich zwykłej wody pod postacią cieczy, jako substancji zapewniającej ciągłość reakcji łańcucho-wej będącej źródłem energii cieplnej reaktora. Gdyby temperatura wewnątrz reaktora podniosła się na tyle, że spowodowałaby zmianę cieczy w parę, reakcja łańcuchowa samoczynnie zaczęłaby się wygaszać, bez czynnika, który powodował jej utrzymanie – wody pod postacią cieczy.

Innym wykorzystaniem podstawowych praw fizyki w zapewnieniu bezpieczeństwa reaktora jest wykorzystanie siły ciążenia do awaryjnego wyłączenia reaktora za pomocą prętów bezpieczeń-stwa zawierających substancję wygaszającą reakcję łańcuchową. Pręty te zawieszone są nad zbiornikiem reaktora na elektromagnesach – w razie wystąpienia braku zasilania w elektrowni, elektromagnesy przestają działać i niczym nie utrzymywane pręty spadają pod własnym ciężarem do wnętrza reaktora, zatrzymując reakcję rozszczepienia i tym samym wyłączając reaktor.

Ponieważ reaktor musi być chłodzony także po wyłączeniu (temperatura nie spada natychmiast, tylko stopniowo, jak w piecu do którego zapomniano dorzucić węgla), siłownie III generacji wyposa-żone są także w układy które zapewnią chłodzenie wyłączonego reaktora. Wykorzystują one jedy-nie proces konwekcji, który sprawia, że czynnik chłodzący – woda – krąży w układzie chłodzenia jedynie w wyniku różnicy temperatur, odbierając ciepło z reaktora. Gdyby jednak zaczynało bra-kować wody w układzie chłodzącym, zostanie ona dostarczona z dodatkowych zbiorników, skąd wypłynie pod własnym ciężarem, wykorzystując siłę grawitacji. hermetyczność budynku reaktora sprawi, że gdy ciecz w wyniku wysokiej temperatury odparuje, to nie uleci ona do atmosfery, a po skropleniu się spłynie do odpowiednich zbiorników i może zostać ponownie użyta, gdyby zaszła taka konieczność.

Projekty reaktorów III generacji zakładają, że w wypadku wystąpienia maksymalnej możliwej awa-rii uwzględnionej w projekcie nie będą wymagać interwencji operatora przez 72 godziny. Inaczej

Tech

nolo

gia

35

mówiąc, reaktor taki będzie mógł być pozostawiony sam sobie przez trzy dni, aby układy bez-pieczeństwa mogły bez ingerencji z zewnątrz doprowadzić go do bezpiecznego, ustabilizowanego stanu.

Oczywiście, aby zapewnić bezpieczeństwo w każdej sytuacji, systemy awaryjne w elektrowniach III generacji korzystają z różnych źródeł energii. Na przykład, oprócz zjawiska konwekcji w układach chłodzenia, stosuje się także pompy napędzane parą wodną oraz pompy napędzane silnikami elek-trycznymi – w zależności od tego, jaki sposób rozprowadzania czynnika chłodzącego w układach okaże się najbardziej odpowiedni w danej chwili.

Każdy z takich różnorodnych układów jest jeszcze dodatkowo zwielokrotniany – musi występować co najmniej trzykrotnie i to w różnych miejscach, aby przyczyna uszkodzenia jednego z układów nie wpływała w żaden sposób na działanie jego zamiennika. Każdy z układów podlega też zasadzie, w myśl której będzie on spełniał swoją rolę nawet jeśli jeden z jego elementów nie będzie działał.

Siłownie jądrowe III generacji zabezpieczone są także na wypadek stopienia się rdzenia reaktora. Pierwsze z zabezpieczeń polega na zalaniu wodą wnętrza obudowy bezpieczeństwa, dzięki cze-mu rdzeń jest stale chłodzony od zewnątrz i utrzymywany w stalowym, grubościennym zbiorniku reaktora.

Zastosowana w elektrowniach III generacji technologia uwzględnia nawet zbieg wydarzeń, pod-czas którego stopiony rdzeń wydostaje się ze zbiornika reaktora – sytuację tak wysoce niepraw-dopodobną, że konstruktorzy poprzednich generacji siłowni opartych na reaktorach wodnych nie uwzględniali jej w swoich planach. W takim wypadku rdzeń pozostanie całkowicie wewnątrz obu-dowy bezpieczeństwa i zostanie wychłodzony zastygając na dnie specjalnego pojemnika. Gdyby elektrownia w Fukushimie była elektrownią III generacji, nie doszłoby do awarii z marca 2011 r. lub w najgorszym przypadku miałaby ona skutki wyłącznie wewnątrz samej elektrowni i nie byłoby potrzeby ewakuowania ludności.

Zapobieganie wypadkom w nowoczesnych elektrowniach jądrowych – systemy bezpieczeństwa

Rozwijane i doskonalone przez dziesiątki lat, systemy bezpieczeństwa w nowoczesnych elektrow-niach jądrowych mają trojaki charakter: technologiczny, zagrożeń zewnętrznych oraz regulacyjno--personalny.

Tech

nolo

gia

36

Najważniejsze zabezpieczenia dotyczą reaktora, jego rdzenia, bloku energetycznego mieszczącego reaktor oraz urządzeń bezpośrednio z nim współpracujących. Współcześnie budowane elektrownie jądrowe zaliczają się do nowej, trzeciej generacji takich konstrukcji. Rozwijając od połowy lat dzie-więćdziesiątych nowe „pokolenie” siłowni postanowiono skupić się w dużej mierze na rozwijaniu systemów zabezpieczeń i zwiększaniu ich niezawodności.

Dzięki systemom różnorakich zabezpieczeń, funkcjonujących na wielu poziomach, zwielokrotnio-nym i niejednokrotnie niezależnych od czynników zewnętrznych, realna groźba awarii elektrowni trzeciej generacji, jest obecnie mało prawdopodobna. Z badań jednego z producentów reaktorów wynika, że w przypadku reaktora III generacji szanse wystąpienia tego rodzaju awarii są prawie jak 1:400 000 000 (dla porównania, prawdopodobieństwo rażenia człowieka piorunem wynosi 1:3 000). Jednakże gdyby doszło do takiej sytuacji w wyniku niewyobrażalnego zbiegu uszkodzeń i błędów ludzkich, skutki awarii sięgną nie dalej niż w promieniu 800 m od obiektu – czyli, mówiąc obrazowo – nie wyjdą poza ogrodzenie elektrowni. Ryzyko jest więc na tyle niskie, że w najmniej-szym stopniu nie przesłania korzyści z eksploatacji elektrowni jądrowych.

Zabezpieczenia przed atakiem z zewnątrz

Każda z instalacji jądrowych jest wyposażona w zabezpieczenia na wypadek ataku z zewnątrz. Do najważniejszych zaliczamy bariery fizyczne: betonowo-stalowy budynek reaktora, ogrodzenia, czujniki elektroniczne, punkty kontrolne i strażnice. Wyniki testów przeprowadzonych np. przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych mówią że obudowy bezpieczeństwa współczesnych reaktorów chronią przed bezpośrednim uderzeniem naddźwiękowego samolotu odrzutowego. Inne badania potwierdzają też całkowitą odporność na uderzenie dużego samolotu pasażerskiego, z maksymalną prędkością jaką można uzyskać w przypadku poruszania się na tak niewielkiej wysokości, jaką ma budynek elektrowni.

Ponieważ zwielokrotnione układy dodatkowe, nie znajdujące się wewnątrz obudowy bezpieczeń-stwa, instaluje się w różnych, odległych od siebie budynkach, należałoby użyć wielu samolotów rozbijając te budynki, aby unieszkodliwić całkowicie jeden tylko system. Nawet gdyby nastąpił ten nieprawdopodobny scenariusz, pozostałe systemy, szczególnie te znajdujące się wewnątrz obudo-wy i niezależne od zasilania zewnętrznego, pozostaną nienaruszone i sprawne.

Istnieją również zabezpieczenia o charakterze wojskowym, które pozostają ściśle tajne. Zabezpie-czenia takie funkcjonują we wszystkich krajach UE, w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Japonii

Tech

nolo

gia

37

i Korei Południowej, ale również w innych krajach posiadających elektrownie jądrowe.

Zabezpieczenia regulacyjno-personalne

Regulacje Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej zobowiązują personel zarządzający elek-trowni jądrowej do krzewienia wśród pracowników kultury bezpieczeństwa – czyli przekonania, że sprawy bezpieczeństwa ludzi i środowiska są ważniejsze niż wytwarzanie energii elektrycznej. Pracownicy są motywowani do zwracania bacznej uwagi na wszystkie słabe punkty w systemach zabezpieczeń – w wielu działających obecnie elektrowniach przyjmuje się zasadę premiowania za wskazywanie elementów, które można poprawić, aby zwiększyć bezpieczeństwo. Prowadzi to często do tego, że personel sam chce rozwijać swoją świadomość bezpieczeństwa i wiedzę od-nośnie zabezpieczeń i dobrych praktyk pracowniczych, zachęcany przez przełożonych finansowo, socjalnie a nawet poprzez system awansów w ramach propagowania kultury bezpieczeństwa. Dobrowolne kontrole elektrowni przez niezależnych ekspertów z innych siłowni w danym kraju i całego świata także wpływają na przedkładanie troski o bezpieczeństwo nad pozostałe aspekty pracy w elektrowni jądrowej.

W utrzymaniu wysokiej kultury bezpieczeństwa pomaga też wprowadzenie ujednoliconego stan-dardu zarządzania jakością, który będzie dostarczał odpowiednich procedur służących utrzymaniu najwyższego możliwego poziomu bezpieczeństwa. Postępując ściśle według określonego, spraw-dzonego schematu, istnieją znacznie mniejsze szanse że pracownik popełni błąd, a efekt jego pracy będzie bardzo wysokiej jakości.

Zawczasu wdraża się też rozwiązania przygotowujące na nieprzewidziane zdarzenia, w których może nastąpić emisja promieniowania jonizującego oraz przygotowuje się odpowiednie scenariu-sze reagowania na nie w taki sposób, aby jak najbardziej złagodzić wpływ na środowisko oraz zdrowie i życie ludzi.

Nabór pracowników nowoczesnej siłowni jądrowej opiera się o ustalone procedury. Przyszli pra-cownicy elektrowni objęci są skrupulatną weryfikacją zdrowotną, psychologiczną oraz kontrwy-wiadowczą, mającą na celu wykrycie ewentualnych chorób oraz powiązań z osobami bądź orga-nizacjami mogącymi stanowić potencjalne zagrożenie dla bezpiecznej pracy elektrowni. Kontrola taka odbywa się także podczas pracy, już na etapie budowy obiektu. Zabezpieczenia tego typu okazały się skuteczne. Jak do tej pory w prawie 60-letniej historii energetyki jądrowej nie doszło do skutecznego zagrożenia elektrowni wynikającego z aktu terroru.

Tech

nolo

gia

38

Cykl paliwowy – od wydobycia uranu do składowania odpadów

Surowcami, z których wytwarzane jest paliwo jądrowe są pierwiastki uran, pluton i pośrednio inny pierwiastek – tor – jako materiał, z którego można otrzymać paliwo do reaktorów jądrowych bez-pośrednio w czasie ich pracy. Najczęściej stosowany jest uran, występujący powszechnie na Ziemi w postaci związków chemicznych. Jest on około 500 razy bardziej rozpowszechniony niż złoto. Wydobywa się go w kopalniach odkrywkowych i podziemnych, a także metodą trawienia pod-ziemnego (rozpuszczanie skały i wypompowywanie jej na powierzchnię). Według różnych szacun-ków, zasoby konwencjonalne i udokumentowane tego pierwiastka wystarczą na najbliższe 100 do 300 lat. Także po tym czasie nie powinno być kłopotów z surowcem, ponieważ ciągle mają miejsce odkrycia nowych złóż, rosną też zdolności odzyskiwania paliwa z odpadów (surowiec wtórny) oraz możliwości pozyskiwania uranu rozszczepialnego U-233 z toru. Eksperymentuje się także z możliwością odzyskiwania uranu rozpuszczonego w wodzie morskiej.

Czołowymi producentami uranu na świecie są: Kanada, Australia, Kazachstan, Niger, Namibia, Rosja, Uzbekistan i Stany Zjednoczone. Kolejność ta nie odwzorowuje wielkości zasobów tego surowca w posiadaniu danego państwa.

Nisko wydajne złoża uranu występują również w Polsce w Rudawach Janowickich w Sudetach, Górach Świętokrzyskich na Podlasiu oraz na obszarze między Krynicą Morską a Pasłękiem. W latach 1947-1967 prowadzono wydobycie złóż w Sudetach i Górach Świętokrzyskich.

Wydobycie uranu to pierwszy etap pozyskiwania paliwa do reaktorów jądrowych. Wydobyta w kopalniach ruda jest przerabiana na koncentrat w postaci przypominającej ciasto, przez co zyskał angielski przydomek „yellow cake”. Następnie w wyniku procesów chemicznych staje się gazem. W tej postaci może on zostać wzbogacony w pewną, stosunkowo małą ilość (niewystarczającą na zbudowanie bomby jądrowej) rozszczepialnego izotopu uranu U-235, którego obecność jest ko-nieczna, aby można było zainicjować reakcję rozszczepiania w reaktorze. Proces wzbogacania jest wielostopniowy. Po wzbogaceniu, gazową postać uranu ponownie zamienia się w stałą, łą-cząc go z tlenem. Z tej postaci kształtuje się pastylki i ostateczne przygotowuje paliwo reaktorowe w postaci pakietów prętów wypełnionych pastylkami tlenku uranu (wspomniane wcześniej zestawy paliwowe).

Polska, rozważając zakup paliwa do przyszłej elektrowni jądrowej, może wybierać z szerokiego grona producentów rozsianych po całym świecie – Francji, Belgii, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Szwecji, USA, Brazylii, Rosji, Japonii, Chin i Korei Płd. Zamawiając świeże paliwo reaktorowe można również,

Tech

nolo

gia

39

niejako w pakiecie, zakupić od producenta odbiór wypalonego paliwa. Wypalone paliwo reaktorowe, zwrócone do producenta, może zostać przerobione i być wykorzystywane w innych celach, na przykład do wyrobu paliwa MOX, mogącego ponownie zasilić reaktor jądrowy.

Koszt surowca uranowego, będącego przedmiotem międzynarodowego handlu i dostaw stanowi około 3-5% kosztu produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych.

Surowiec można również pozyskiwać za pomocą niekonwencjonalnych sposobów z takich źródeł jak:

• Rudy miedzi zawierające od 1 do 40 ppm uranu (1 part per million = 1 milionowa część),

• Fosforyty lądowe zawierające od 50 do 200 ppm uranu,

• Fosforyty morskie zawierające od 6 do 120 ppm uranu,

• Woda morska zawierająca ok 3mg/m3 uranu.

W 2012 r. światowe wydobycie tego surowca sięgnie około 63 600 ton uranu. Dzięki dużej koncen-tracji energii, 1 gram uranu jest odpowiednikiem 1,5 tony węgla.

Elektrownia jądrowa o mocy 1000MW potrzebuje ok. 30 t paliwa jądrowego rocznie, natomiast elek-trownia opalana węglem kamiennym o takiej samej mocy potrzebuje rocznie ok. 4 mln ton węgla. Należy zwrócić uwagę, że w węglu również są zawarte pierwiastki promieniotwórcze takie, jak uran, tor, rad, potas. Powoduje to, że pod postacią pyłu, żużlu oraz popiołu elektrownia opalana węglem kamiennym o mocy 1000MW emituje rocznie do środowiska ok. 30 ton toru oraz ok. 2 tony uranu.

Zawartość uranu w popiołach węglowych jest tak duża, że popioły są klasyfikowane jako „nie-konwencjonalne zasoby” uranu, a jedna z kanadyjskich firm wydobywczych prowadzi w Chinach pilotażowy program pozyskiwania uranu właśnie tą metodą. Średnia zawartość uranu w polskim węglu wynosi ok. 2 g/tonę. Przyjmując, że rocznie w Polsce spala się 30 mln t węgla, można oszacować ilość uwalnianego uranu na 66 ton. Polskie elektrownie węglowe rocznie wytwarzają 3,7 mln t popiołów lotnych, z czego 2% jest składowane na hałdach. Według danych Głównego Urzę-du Statystycznego, do końca 2009 r. zgromadzono 18,7 mln t. Biorąc pod uwagę łączną aktywność zawartych w nich izotopów radu-226, toru-228 i potasu-40 (dane nie uwzględniają uranu) na pozio-mie 896 Bq/kg uzyskuje się wynik 16 755,2 TBq – taka jest łączna aktywność odpadów promienio-twórczych zgromadzonych na polskich hałdach do 2009 r. (tylko popiół lotny). Tymczasem łączna aktywność odpadów promieniotwórczych w Krajowym Składowisku Odpadów Promieniotwór-czych w Różanie pod koniec 2009 r. wynosiła 38,087 TBq, czyli 440 razy mniej.

Tech

nolo

gia

40

Po wydobyciu rudy uranowej dokonuje się jej wstępnego przerobu polegającego na kruszeniu, mie-leniu i oczyszczaniu. Produktem tego procesu jest uraninit (U

2O

3) składający się w 99% z izotopu

U-238 oraz z 1% izotopu U-235 (izotopy uranu).

Reaktory jądrowe wymagają, aby zawartość Uranu-235 wynosiła od 3 do 5%, dlatego należy prze-prowadzić wzbogacanie (za pomocą wirówek do wzbogacania uranu).

Wzbogacanie składa się z dwóch podstawowych etapów:

• Konwersji tlenku uranu do sześciofluorku uranu (UF6), który jest gazem,

• Mieszania U-238 (pod postacią chemiczną UF6) z U-235 (UF

6) tak aby zawartość U-235 (UF

6)

wynosiła od 3 do 5%.

Następnym krokiem jest wytworzenie elementów i zestawów paliwowych. Proces ten polega na konwersji wzbogaconego UF

6 do dwutlenku uranu UO

2 w formie proszku.

Proces produkcji zestawów paliwowych wygląda następująco:

• Ze sproszkowanego materiału paliwowego, poprzez spiekanie są wytwarzane cylindryczne pastylki o średnicy 7-8 mm i długości ok. 15 mm,

• Pastylki są umieszczane w cyrkonowych koszulkach (rurkach) i w ten sposób powstają pręty paliwowe,

• Pręty paliwowe są łączone w zestawy paliwowe, zwane też kasetami. W kasetach umiesz-czone są również ruchome pręty regulacyjne.

Wyprodukowane w ten sposób kasety paliwowe są gotowe do użycia w reaktorze jądrowym. Po zużyciu (inaczej: wypaleniu) kasety paliwowej w reaktorze jądrowym jest ona przenoszona do basenu na wypalone paliwo, w którym przez najbliższe 2-3 lata jest schładzana z ok. 60oC do temperatury poniżej 30oC.

Jeśli mamy do czynienia z otwartym cyklem paliwowym zdemontowane, odpowiednio zabezpie-czone elementy kaset paliwowych trafiają na składowisko. W przypadku cyklu zamkniętego zu-żyte kasety paliwowe są demontowane, pręty zostają rozpuszczone w kwasie, po czym poszcze-gólne substancje zostają odseparowane. Obecnie 96% masy wypalonego paliwa można odzyskać jako surowiec wtórny i przerobić na nowe paliwo jądrowe. Pozostałe 4% masy to odpady promie-niotwórcze, które trafiają do magazynów odpadów promieniotwórczych, a później do ostatecznego składowiska na głębokości od 500 do 800 m w wysadach solnych lub skałach granitowych.

Tech

nolo

gia

41

Transport materiałów promieniotwórczych

Materiały promieniotwórcze wykorzystywane są w coraz liczniejszych dziedzinach życia – ener-getyce, przemyśle, rolnictwie, ochronie środowiska, medycynie czy nauce. A to wiąże się z coraz częstszą potrzebą ich transportowania, najczęściej samolotami, koleją, samochodami i statkami. Pomimo tego, że większość transportowanych ładunków zawiera bardzo niewielkie ilości substan-cji promieniotwórczych, każdy transport musi być skrupulatnie zabezpieczony.

Obcowanie ze świeżym paliwem reaktorowym nie przedstawia większego zagrożenia – jego ak-tywność jest tak mała, że np. podczas załadunku reaktora pracownicy używają jedynie zwykłych

Tech

nolo

gia

42

rękawiczek szmacianych (ale nie po to, by chronić dłonie, lecz by nie zabrudzić prętów paliwo-wych). Zatem najważniejszymi problemami na jakich należy się skupić podczas transportu świe-żego paliwa jest odpowiednio wysoki stopień ochrony przed ingerencją osób z zewnątrz (oddziały antyterrorystyczne policji, utajnienie trasy przejazdu) a także rozwiązania powodujące uproszczenie samego procesu transportu – wybranie najbardziej optymalnej trasy, środka transportu i terminu, aby zminimalizować możliwość wypadku czy pożaru. Dodatkowym zagadnieniem jest zachowa-nie podkrytyczności – elementy świeżego paliwa przewozi się jednorazowo w takiej ilości i tak rozmieszczone, aby ich zgromadzenie nie spowodowało samoistnego rozpoczęcia się reakcji roz-szczepienia.

Z tego powodu IAEA opracowała międzynarodowe standardy dotyczące bezpiecznego trans-portowania materiałów promieniotwórczych. Są to m.in. przepisy, które szczegółowo określają, iż materiały promieniotwórcze powinny być przewożone w różnych pojemnikach w zależności od rodzaju materiału.

Muszą one gwarantować integralność przesyłki w czasie transportu (również podczas wypadków czy katastrof) oraz ochronę przed promieniowaniem. Pojemniki te są często wypełniane wodą, która stanowi dodatkową ochronę przed promieniowaniem. Rozmieszczenie i dopuszczalna ilość paliwa jaką można umieścić w pojemniku są tak dobrane, aby uniemożliwić rozpoczęcie reakcji łańcuchowej.

Wyróżniamy trzy typy pojemników przeznaczonych do transportu materiałów radioaktywnych – pojemniki typu A, B i C:

• Pojemniki typu A przeznaczone są do transportu materiałów radioaktywnych nie stano-wiących znaczącego zagrożenia dla otoczenia. Muszą być odporne na typowe uszkodzenia transportowe oraz muszą wytrzymać upadek z wysokości 9 m.

• Pojemniki typu B przeznaczone są do transportu lądowego lub morskiego materiałów radio-aktywnych stanowiących duże zagrożenie dla otoczenia. Przed dopuszczeniem tego typu pojemników do użytku muszą przejść szereg rygorystycznych testów takich jak:

− zderzenie z pociągiem rozpędzonym do prędkości 130 km/h,

− zderzenie czołowe dwóch pociągów z prędkością 120 km/h każdy,

− uderzenie pociągu w betonową ścianę z prędkością 120 km/h,

− uderzenie ciężarówki w betonową ścianę z prędkością 100 km/h,

− upadek na beton z wysokości 9 m,

Tech

nolo

gia

43

− upadek na pręt stalowy: próba nadziania pojemnika,

− pożar w otoczeniu pojemnika przez 90 minut w temperaturze 750oC,

− zatopienie pojemnika w wodzie na głębokości 17 m przez 8 godzin.

Tylko pojemniki, które przeszły pomyślnie wszystkie testy, zostają dopuszczone do użytku.

• Pojemniki typu C przeznaczone są do transportu lotniczego i muszą wytrzymać katastrofę samolotu.

Często, choć nie jest to wymagane przepisami, do przewozu pojemników zawierających wypalone paliwo używa się specjalnie do tego celu skonstruowanych pojazdów – odpowiednio zmodyfikowa-nych wagonów kolejowych a nawet specjalnych statków. Podobnie też jak w przypadku transportu paliwa świeżego, zapewnia się odpowiednią ochronę transportu i rozwiązania logistyczne.

Oczywiście w przypadku odpadów stanowiących potencjalnie mniejsze zagrożenie, stosuje się odpowiednio mniejsze środki zaradcze – pojemniki o mniej skomplikowanej budowie, lżejsze, ła-twiejsze w transporcie, ale nadal realizujące zasadę utrzymania ryzyka na poziomie tak niskim, jak to tylko jest rozsądnie osiągalne.

Spośród wszystkich ładunków promieniotwórczych transportowanych na świecie tylko 1% to ładunki z materiałami wysokoaktywnymi. Materiały promieniotwórcze przewozi się już ponad 50 lat, co roku jest to 300 milionów ładunków. Do tej pory nikt nie stracił życia ani zdrowia wskutek

uwolnień lub promieniowania przewożonych materiałów.

Składowanie odpadów promieniotwórczych

Odpady promieniotwórcze dzielą się na:

• Odpady wysokoaktywne hlW (high-level Waste) do tej grupy jest zaliczane przede wszyst-kim wypalone paliwo z reaktorów jądrowych oraz pozostałości po jego przerobie,

• Odpady średnioaktywne IlW (Intermediate-level Waste),

• Odpady niskoaktywne llW (low-level Waste),

• Odpady o bardzo niskiej aktywności VllW (Very low level Waste).

Ostatnim etapem cyklu paliwowego jest składowanie odpadów promieniotwórczych w specjalnie do tego przystosowanych składowiskach.

Tech

nolo

gia

44

SChEMAT 5 IIlUSTRACJA GłęBOKIEGO SKłADOWISKA

Składowiska odpadów promieniotwórczych muszą być zlokalizowane w miejscach, gdzie istnieją odpowiednie warunki geologiczne i hydrologiczne, a ludność musi mieć zagwarantowaną ochro-

Tech

nolo

gia

45

nę przed uwolnieniem odpadów promieniotwórczych do środowiska. Aby to zapewnić, stosuje się system barier zapobiegający przedostaniu się izotopów promieniotwórczych do środowiska oraz pochłaniających promieniowanie:

• Tworzenie trudno rozpuszczalnych związków chemicznych wiążących izotopy promienio-twórcze,

• Za pomocą materiału wiążącego zestala się odpady, dzięki czemu stają się one odporne na działanie wody oraz nie są podatne na rozpraszanie, rozpylanie czy rozsypanie. Materiałem wiążącym może być beton, asfalt, masy ceramiczne, szkło itp.,

• Za pomocą opakowania odpadów, które zabezpiecza je przed uszkodzeniami mechanicz-nymi, działaniem czynników atmosferycznych i kontaktu z wodą – specjalne pojemniki ze stali nierdzewnej lub miedzi.

• Za pomocą betonowej konstrukcji składowiska, która zapobiega korozji opakowań odpadów oraz ich migracji z miejsca składowania do wód gruntowych lub na powierzchnię,

• Za pomocą struktury geologicznej terenu: poziom wód gruntowych musi być niższy od miejsca składowania, a podłoże musi być stabilne.

Dodatkowo całość jest zabezpieczona przed szkodliwym działaniem wód opadowych oraz przed korozją za pomocą warstwy bitumicznej.

W Polsce funkcjonuje od ponad 50 lat Krajowe Składowisko Odpadów Promieniotwórczych w Różanie (KSOP). Nie stwarzało ono nigdy zagrożenia dla miejscowej ludności. Przeciwnie, gmina i miasto Różan należy do terenów o najniższej w Polsce zachorowalności na nowotwory. Na składowisko trafiają również czujki dymu – typowa izotopowa czujka dymu montowana w biurze zawiera promieniotwórcze źródło z izotopem ameryku Am-241. Po kilkunastu latach od momentu zainstalowania traci ona swoje właściwości i musi zostać przekazana na składowisko odpadów promieniotwórczych.

Odpady wysokoaktywne najczęściej składuje się w głębokich składowiskach wydrążonych w po-kładach solnych, skałach granitowych itp.

W KSOP składowane są odpady nisko i średnioaktywne pochodzące z przemysłu, medycyny i na-uki. Składowisko oraz jego otoczenie są stale monitorowane i kontrolowane przez Centralne labo-ratorium Ochrony Radiologicznej i Państwową Agencję Atomistyki (organ dozoru jądrowego). Wyniki pomiarów są publikowane.

Możliwa jest też opcja by kraj eksploatujący reaktory jądrowe, a kupujący paliwo za granicą, od-

Jak

wyg

ląda

pro

ces

likw

idac

ji el

ektr

owni

jądr

owej

?

46

dawał je po wypaleniu producentowi. Jest to możliwe poprzez korzystanie z paliwa na zasadzie leasingu. Wówczas po wykorzystaniu paliwo wraca do producenta (jeśli paliwo było przetwarzane to odpady wracają do kraju, gdzie było wykorzystywane). Skorzystanie z tej możliwości zapewnia Polsce członkostwo w Światowym Partnerstwie Energii Jądrowej.

Jak wygląda proces likwidacji elektrowni jądrowej?

W energetyce jądrowej mamy do czynienia nie tylko z budową nowych siłowni, ale również z likwidacją starych. W przypadku elektrowni opartej o reaktory wodne ciśnieniowe, likwidacja nie przedstawia większych trudności. Możliwe jest przeprowadzenie tej operacji z takim skutkiem, że obszary zajmowane wcześniej przez siłownię można wykorzystywać jako pola uprawne, a promie-niowanie jonizujące nie jest intensywniejsze niż przed wybudowaniem elektrowni. Oznacza to, że po likwidacji obiektu poziom promieniowania w tym miejscu wraca do poziomu sprzed rozpoczęcia budowy, choć i tak sama elektrownia w czasie pracy podnosiła ten poziom w znikomym stopniu. Przykładem przeprowadzonej likwidacji mogą być pola uprawne w niemieckiej gminie Niederaich-bach, na których obszarze jeszcze w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku działała siłownia jądrowa.

Fizyczny proces likwidacji elektrowni jądrowej opartej na reaktorze wodnym ciśnieniowym, rozpo-czyna się od opróżnienia reaktora z paliwa, które następnie najczęściej zostaje złożone do tymcza-sowego przechowalnika na terenie elektrowni. Następnie po schłodzeniu jest przewożone do doce-lowego składowiska odpadów lub ośrodka przerabiającego paliwo. W dalszej kolejności rozpoczyna się demontaż urządzeń siłowni. Te elementy, które miały bezpośrednią styczność z promieniowa-niem jonizującym stają się odpadami i tak jak one zostaną złożone w odpowiednim składowisku. Inne elementy (takie jak np. ciężki sprzęt, urządzenia pomiarowe) – jeśli pozwala na to ich stan techniczny oraz przepisy – często zostają skierowane do użycia w innych instalacjach przemysło-wych. Pozostałe zostają poddane recyklingowi, obniżając całkowite koszty samej operacji. Budynki siłowni zostają rozebrane za pomocą odpowiednich maszyn budowlanych, bądź wyburzone przy pomocy środków wybuchowych. Gruz, nie przedstawiający żadnego niebezpieczeństwa, może być użyty przy budowie dróg lub do innych zastosowań.

Dokument Agencji Energii Jądrowej przy OECD wydany w 2006 r. mówi, że aby sfinansować likwi-dację elektrowni jądrowej, wystarczy odkładać równowartość jednego dolara amerykańskiego na jedną wyprodukowaną megawatogodzinę. Środki te są deponowane przez specjalny zespół po-

Jak

wyg

ląda

pro

ces

likw

idac

ji el

ektr

owni

jądr

owej

?

47

wierniczy na oprocentowanym rachunku bankowym, aby zapewnić, że nie zostaną wykorzystane w żadnym innym celu.

Średni koszt likwidacji części jądrowej elektrowni typu PWR we Francji szacowany jest na 30% pierwotnych nakładów inwestycyjnych na jej budowę. Natomiast całkowity koszt likwidacji zakła-du – części jądrowej i konwencjonalnej – sięga 15% początkowych nakładów.

WyKRES 3 KOSZTy lIKWIDACJI ElEKTROWNI

Najważniejsze pozycje w strukturze kosztów rozbiórki stanowią:

• rozbiórka konstrukcji i budynków 25 – 33%,

• przygotowanie i wywóz odpadów 25 – 33%,

• bezpieczeństwo i nadzór oraz zagospodarowanie terenu po 10%.

Ponieważ elektrownie jądrowe III generacji już na etapie projektu uwzględniają konieczność przy-szłej likwidacji, można przewidzieć że proces będzie łatwiejszy i tańszy niż w przypadku już prze-prowadzonych likwidacji siłowni II generacji. Szczegółowe wymogi dotyczące funduszu likwida-cyjnego dla polskich elektrowni jądrowych znajdują się w Prawie atomowym i rozporządzeniach.

Pers

pekt

ywy

dals

zego

roz

woj

u en

erge

tyki

jądr

owej

48

Perspektywy dalszego rozwoju energetyki jądrowej

Pomimo powracających obaw i wątpliwości odnośnie niebezpieczeństw związanych z budową i eksploatacją obiektów jądrowych, rozwój sektora jądrowego na świecie wciąż ma miejsce. Powodem są przede wszystkim względy gospodarcze i demograficzne: rosnąca liczba ludności na świecie i poprawa jakości życia, pociągają za sobą coraz większe zapotrzebowanie na energię. Ważnymi czynnikami pozostają też dążenie do ciągłego ograniczania emisji gazów cieplarnianych, wyczerpujące się zasoby paliw kopalnych, ich rosnące ceny oraz niepewność polityczna w kra-jach-dysponentach źródeł energii.

Z najnowszych szacunków IAEA wynika, że do 2030 r. liczba krajów eksploatujących elektrownie jądrowe wzrośnie z obecnych 30 do 46. Wśród państw, które dołączą do grupy państw posiadają-cych elektrownie jądrowe znajdą się poza Polską, m.in. Turcja, Zjednoczone Emiraty Arabskie, Wiet-nam, Egipt, Malezja i prawdopodobnie Estonia, Chile, Maroko, Tunezja, Białoruś, Bangladesz i Nigeria.

Zgodnie z wszelkimi przewidywaniami w najbliższych latach liderami rozwoju tego sektora energe-tyki będą kraje azjatyckie, gdzie zużycie energii elektrycznej per capita wciąż jest kilkunastokrotnie mniejsze niż w państwach rozwiniętych. Z jednej strony, niezwykle dynamicznie rozwijające się gospodarki Chin, Indii, Korei Płd., potrzebują energii w niespotykanych dotąd ilościach. Z drugiej stro-ny, wzrasta w tych krajach świadomość ekologiczna.

Kraje Azji i Europy w rozwoju cywilnych programów jądrowych widzą szansę na osiągnięcie kilku celów jednocześnie: zapewnienia gospodarce i mieszkańcom wystarczającej ilości energii, zwięk-szenia swojej niezależności energetycznej, ochronę środowiska i klimatu oraz szansę na rozwój naukowo-techniczny i cywilizacyjny.

Zapotrzebowanie na energię na świecie do 2030 r. może wzrosnąć nawet o 57%. Rozwój ener-getyki jądrowej nie będzie w stanie zrekompensować tej potrzeby w 100%, ale będzie jednym z ważnych działań w tym kierunku. Zwrócenie się ku elektrowniom jądrowym nabiera za to innego znaczenia – polityczno-strategicznego.

Na ożywieniu rozwoju energetyki jądrowej na świecie może skorzystać również Polska. Wśród beneficjentów znajdzie się nie tylko sektor energetyczny, ale też krajowy przemysł, nauka i szkol-nictwo wyższe. Największą i najważniejszą firmą, która będzie zaangażowana w Program pol-skiej energetyki jądrowej (PPEJ) będzie Polska Grupa Energetyczna SA (PGE SA), spółka giełdowa w której 62% udziałów ma Skarb Państwa. Mogą do niej dołączyć inne firmy energetyczne. Drugą

Pers

pekt

ywy

dals

zego

roz

woj

u en

erge

tyki

jądr

owej

49

grupą instytucji i przedsiębiorstw, która w perspektywie najbliższych lat skorzysta dzięki wdroże-niu Programu będą krajowi dostawcy wyposażenia i urządzeń do elektrowni. W poprzednim pol-skim programie energetyki jądrowej z lat 80 zaangażowanych było wiele polskich przedsiębiorstw, reprezentujących różne gałęzie przemysłu. Dostarczały one nawet tak wyrafinowane urządzenia, jak stabilizatory ciśnienia oraz przygotowywały się do produkcji wytwornic pary. Obserwując przed-siębiorstwa z Francji, Korei Południowej czy Japonii, które jeszcze w latach 70. ubiegłego stulecia były importerem technologii jądrowych a już w latach 90. stały się ich eksporterami, uczestnictwo w polskim programie energetyki jądrowej może stanowić dla krajowych przedsiębiorstw szansę zdobycia bardzo cennych doświadczeń. W konsekwencji mogą one zaowocować rozszerzeniem rynku ich usług, także o inne kraje pragnące posiadać siłownie jądrowe.

Polskie instytucje naukowo-badawcze również przygotowują się do uruchomienia programu ener-getyki jądrowej. W 2011 r. doszło do scalenia Instytutu Problemów Jądrowych i Instytutu Energii Atomowej POlATOM w Świerku w Narodowe Centrum Badań Jądrowych. W ten sposób powstał jeden duży ośrodek badawczy, który wraz z innymi instytutami, a także uczelniami o podobnym profilu, będzie realizował prace badawcze na rzecz polskiej energetyki jądrowej. Najważniejsze instytuty naukowe prowadzące badania w obszarze jądrowym, poza ww. NCBJ, to: Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Instytut Fizyki Plazmy i laserowej Mikrosyntezy, Instytut Fizyki Jądrowej PAN oraz Centralne laboratorium Ochrony Radiologicznej.

Na uczestnictwie w realizacji Programu polskiej energetyki jądrowej skorzystają też polskie uczelnie techniczne, zwłaszcza ich kierunki energetyczne. Obecnie są one prowadzone w kilkunastu szko-łach wyższych, kilka z nich już posiada specjalność w zakresie energetyki jądrowej lub inżynierii jądrowej np. Politechnika Warszawska, Akademia Górniczo-hutnicza w Krakowie, Politechnika Ślą-ska, Politechnika Gdańska i Politechnika Wrocławska. Stale dołączają do nich kolejne. W najbliższych latach będą one musiały wykształcić liczną rzeszę inżynierów jądrowych i operatorów reaktorów oraz inżynierów innych specjalności, przede wszystkim w zakresie inżynierii budowlanej, mecha-nicznej, elektrycznej, automatyki i sterowania etc. Do obsady tylko jednego bloku jądrowego wyma-gana będzie liczba ponad 500 osób personelu inżynieryjno-technicznego.

W celu rozwoju zupełnie nowych technologii, międzynarodowa społeczność naukowa zajmująca się atomistyką stworzyła platformę współpracy w postaci Międzynarodowego Forum Generacji IV, która poświęcona jest przyszłościowym reaktorom jądrowymi IV generacji.

W tej chwili rozważanych jest kilka nowych projektów pozyskiwania i wykorzystywania energii jądrowej. Najważniejsze to:

Pers

pekt

ywy

dals

zego

roz

woj

u en

erge

tyki

jądr

owej

50

• reaktor prędki chłodzony gazem (GFR – Gas Cooled Fast Reactor),

• reaktor wysokotemperaturowy (VhTR – Very high Temperature Reactor),

• nadkrytyczny reaktor wodny (SCWR – Supercritical Water Cooled Reactor).

Pod uwagę – jako alternatywa dla reaktorów III generacji – brane są też reaktory w których czyn-nikiem chłodzącym są:

• ciekły sód (SFR – Sodium Cooled Fast Reactor),

• ciekły ołów (lFR – lead Cooled Fast Reactor),

• stopione sole (MSR – Molten Salt Reactor).

Pierwsze z reaktorów IV generacji mogłyby być budowane już od 2030 r.

W nieco dalszej perspektywie pod uwagę brane są reaktory sterowane akceleratorami (ADS/ADR – Accelerator Driven System/Accelerator Driven Reactor), wykorzystujące materiał paliworodny w postaci toru oraz reaktory, w których realizowana będzie fuzja termojądrowa.

Zasadniczą różnicą pomiędzy reaktorami termojądrowymi, a tymi stosowanymi obecnie jest to, że w tych pierwszych nie będzie dochodzić do rozszczepiania jąder atomowych ciężkich pierwiast-ków, ale przebiegać będzie reakcja łączenia – czyli fuzji – jąder atomowych pierwiastków lekkich pod wpływem bardzo wysokich temperatur (stąd nazwa). W fuzji termojądrowej wykorzystywany może być wodór i jego izotopy – deuter i tryt.

Zaletami tej technologii przetwarzania energii są m.in.:

• wysoka wydajność energetyczna,

• powszechność występowania surowców niezbędnych do przeprowadzania fuzji (nieogra-niczone zasoby paliwa),

• brak potrzeby dostarczania jakichkolwiek materiałów promieniotwórczych,

• brak odpadów promieniotwórczych,

• wysoki poziom bezpieczeństwa procesu – reakcje fuzji nie mogą stać się niekontrolowane, jak miało to miejsce w przypadku np. reakcji rozszczepienia w reaktorze w Czarnobylu.

Do rozwiązania pozostaje jednak wiele trudnych problemów technicznych. Najpowszechniejszym z nich jest tak zwany paradoks alchemika: „jeśli wymyśli się rozpuszczalnik idealny, który będzie rozpuszczał każdy materiał, to w jakim naczyniu będzie można go przechować?”. Otóż wysoko-energetyczna plazma powstająca podczas reakcji termojądrowej może bardzo łatwo uszkodzić

Mit

y i f

akty

dot

yczą

ce e

nerg

etyk

i jąd

row

ej

51

ściany każdego użytego pojemnika – wystarczy zwrócić uwagę, że gorące Słońce jest właśnie reaktorem termojądrowym. Zagadnieniem technicznym jest zatem utrzymywanie plazmy z dala od ścianek budowanego reaktora. Problem ten udało się rozwiązać do tej pory jedynie w urządzeniach eksperymentalnych, wykorzystując pole magnetyczne lub elektrostatyczne „odpychające” plazmę od ścian.

Przewiduje się, że dalsze wydatki na badania związane z rozwiązaniem tego i innych problemów dotyczących fuzji termojądrowej w ciągu najbliższych 50 lat sięgną 60 do 80 mld euro, z czego jedynie kraje Unii Europejskiej wydadzą od 20 do 30 mld euro.

Mity i fakty dotyczące energetyki jądrowej

MIT Reaktor jądrowy wybucha jak bomba jądrowa.

FAKT

Jedyną rzeczą wspólną z bombą jądrową jaką mają reaktory jądrowe, jest drugi człon nazwy. Działanie energetycznego reaktora jądrowego opiera się na zupełnie innych założeniach niż bomby jądrowej. Materiał rozszczepialny używany w reaktorach energetycznych jest nieporównywalnie mniej wzbo-gacony niż ten używany w broni jądrowej (4% U-235 vs. 95% U-235). Dotych-czas obserwowane eksplozje w elektrowniach jądrowych były eksplozjami chemikaliów, które można znaleźć w każdej złożonej instalacji przemy-słowej. Były ono powodowane na przykład przez parę wodną pod dużym ciśnieniem, bądź wodór w postaci gazowej, który zmieszany z tlenem wy-bucha (tak jak to miało miejsce w przypadku pożaru sterowca hindenburg). Porównywanie reaktora jądrowego do broni jądrowej przypomina sytuację, w której pistolet na wodę uważałoby się za mordercze narzędzie, tylko dla-tego że nazywa się „pistolet” i przypomina broń.

Mit

y i f

akty

dot

yczą

ce e

nerg

etyk

i jąd

row

ej

52

MIT Elektrownia jądrowa nie jest bezpieczna.

FAKT

Ponieważ podstawową zasadą obowiązującą w elektrowniach jądrowych jest przedkładanie bezpieczeństwa ludzi i środowiska ponad inne aspekty, z produkcją energii włącznie, przez krzewienie kultury bezpieczeństwa i utrzymywanie odpowiednich polityk jakości i procedur skupionych wokół minimalizacji ryzyka utraty zdrowia, siłownie jądrowe są bezpieczniejsze niż siłownie innego typu. Badania amerykańskiego Nuclear Energy Institu-te wykazały, że praca w elektrowni jądrowej jest bezpieczniejsza nawet od pracy biurowej.

MIT Elektrownia jądrowa szkodzi środowisku.

FAKT

Siłownia jądrowa nie zanieczyszcza powietrza oraz nie emituje gazów cie-plarnianych podczas pracy. Podczas całego cyklu życia, z budową i likwida-cją, emisje gazów są porównywalne do tych, jakie powstają przy budowie elektrowni wykorzystujących energię odnawialną o porównywalnej mocy. Elektrownia jądrowa zajmuje mniejszy obszar niż większość innych źródeł energii o podobnej mocy. Jest też jedynym rodzajem elektrowni, który dba o zagospodarowanie swoich odpadów.

MITElektrownia jądrowa produkuje duże ilości niebezpiecznych odpadów, dla których nie ma zastosowania.

FAKT

Jeśli zebrałoby się całe zużyte paliwo pochodzące z elektrowni jądrowych na przestrzeni ostatnich 50 lat, wypełniłoby ono obszar wielkości boiska fut-bolowego o głębokości 10 metrów. 96% z tego paliwa można przetworzyć do ponownego użycia. Szacuje się, że elektrownia jądrowa produkuje około

Mit

y i f

akty

dot

yczą

ce e

nerg

etyk

i jąd

row

ej

53

100 000 razy mniej odpadów promieniotwórczych niż elektrownia węglo-wa o dwukrotnie mniejszej mocy – której odpady nie są w żaden sposób zagospodarowywane.

MITAwaria polskiej elektrowni jądrowej może być podobna w skutkach, do awa-rii w Czarnobylu lub Fukushimie.

FAKT

Przyszła polska elektrownia będzie wyposażona w nowoczesne reaktory III generacji, przy projektowaniu których skupiono się na zapewnieniu bezpie-czeństwa. Reaktory używane w Czarnobylu były całkowicie innej konstrukcji, opartej na zastosowaniach militarnych, pozwalającej na uzyskiwanie plutonu do wyrobu bomb jądrowych. Nie posiadała podstawowych cech bezpieczeń-stwa, jakimi charakteryzują się reaktory i elektrownie III generacji. Z kolei awaria taka, jak w Fukushimie, jest w praktyce wykluczona w reaktorach III generacji z elementami pasywnego bezpieczeństwa (chodzi tu głównie o wyeliminowanie zagrożenia detonacją wodoru, a nawet w przypad-ku detonacji o zatrzymanie fali wewnątrz obudowy bezpieczeństwa).

MIT Elektrownia jądrowa emituje szkodliwe promieniowanie.

FAKT

Praktycznie wszystko co nas otacza emituje promieniowanie, łącznie z sa-mymi ludźmi. Wpływ zamieszkania w pobliżu elektrowni jądrowej na nasze zdrowie przez rok będzie taki sam, jak zjedzenie jednego banana – jedno i drugie emituje tę samą dawkę promieniowania.

Mit

y i f

akty

dot

yczą

ce e

nerg

etyk

i jąd

row

ej

54

MIT Posiadanie elektrowni jądrowych nie zmieni sytuacji energetycznej Polski.

FAKT

Energia uzyskiwana z siłowni jądrowych pozwoli nam zdywersyfiko-wać źródła pozyskiwania energii. Da szansę na względną stabiliza-cję cen energii, ponieważ wahania cen paliwa jądrowego są znacz-nie mniejsze niż ropy, gazu czy nawet węgla. Według symulacji przeprowadzonej przez Polskie Sieci Elektroenergetyczne wzrost cen uranu o 10 % spowodowałby wzrost cen energii elektrycznej z elektrowni jądrowej o 0,2 procent. Podobna zmiana cen gazu i węgla wygeneruje odpowiednio 8- i 4-procentowy wzrost cen energii elektrycznej. Ważny jest także aspekt czysto ekonomiczny udziału energetyki jądrowej. Wymagane przez Unię Europejską opłaty za emisję CO

2 sprawią, że produkcja energii w brud-

nych technologiach węglowych będzie nieopłacalna i niekonkurencyjna. Z punktu widzenia korzyści ekonomicznych w skali całego kraju, biorąc pod uwagę nakłady inwestycyjne, koszty paliwa i koszty eksploatacji oraz remontów, a także emisję gazów cieplarnianych energetyka jądrowa jest najkorzystniejszą opcją energetyczną.

MIT Elektrownia jądrowa będzie łatwym celem dla terrorystów.

FAKT

Obudowa bezpieczeństwa reaktora III generacji, którego budowa jest w Pol-sce planowana, jest odporna na uderzenie dużego samolotu pasażerskie-go. Nawet w przypadku zderzenia samolotu z ładunkiem wybuchowym umieszczonym wewnątrz maszyny nie istnieje ryzyko uszkodzenia bądź zniszczenia reaktora i innych układów koniecznych do zapewnienia bezpie-czeństwa siłowni.

www.poznajatom.p l