Obsah • • • • Jaderná energetika Jaderná elektrárna Schéma jadrné elektrárny Princip štěpné reakce • Jaderná katastrofa • Jaderná havárie • Jaderná kontaminace • Havárie jaderné elektrárny v Černobylu • Havárie jaderné elektrárny Jaslovské.
Download ReportTranscript Obsah • • • • Jaderná energetika Jaderná elektrárna Schéma jadrné elektrárny Princip štěpné reakce • Jaderná katastrofa • Jaderná havárie • Jaderná kontaminace • Havárie jaderné elektrárny v Černobylu • Havárie jaderné elektrárny Jaslovské.
Obsah • • • • Jaderná energetika Jaderná elektrárna Schéma jadrné elektrárny Princip štěpné reakce • Jaderná katastrofa • Jaderná havárie • Jaderná kontaminace • Havárie jaderné elektrárny v Černobylu • Havárie jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice • Zásady jaderné bezpečnosti • Výkladový rejstřík ZDROJE & ODKAZY Web stránky http://www.radiace.czweb.org [email protected] web http://www.radiace.czweb.org/ by Profik [email protected] Jaderná energetika Jaderná energie je energie, kterou je možno získat z jaderných reakcí, probíhajících ve speciálním zařízení, a označení pro oblast technologie zabývající se jejím využitím. Pro mírové účely se v současnosti průmyslově využívá štěpné reakce uranu nebo plutonia, uvažuje se rovněž o spalování thoria. Předmětem intenzivního výzkumu je v současnosti praktické využití termonukleární syntézy vodíku na hélium. Jadernou energii je z hlediska energetiky možné zařadit jak do obnovitelných zdrojů energie (z vyhořelého jaderného paliva, lze extrahovat plutonium a uran), tak do neobnovitelných zdrojů energie. Jaderná elektrárna Nejvýznamnějším využitím jaderné energie je výroba elektrické energie v jaderných elektrárnách. Jaderné zdroje mají nyní přibližně 17% podíl na světové výrobě elektřiny a přibližně 7% podíl na spotřebě energie celkově. Největší podíl elektrického proudu z jádra dosahuje Litva (asi 80 %) a Francie (asi 78 %) Schéma jaderné elektrárny Jaderná elektrárna je technologické zařízení, sloužící k přeměně vazebné energie jader těžkých prvků na elektrickou energii Reaktorová hala (primární okruh) Parogenerátor Jaderný reaktor Turbína (sekundární okruh) Generátor V principu se jedná o parní elektrárnu, ve které se energie získaná jaderným reaktorem používá k výrobě páry v parogenerátoru. Tato pára pohání parní turbíny, které pohání alternátory pro výrobu elektrické energie Jaderná reakce Ke štěpné jaderné reakci dochází u těžkých atomových jader (např. 235U) při jejich ostřelování neutrony. Neutron proniká do jádra uranu, je absorbován a tím jej rozdělí na dva odštěpky a dva až tři rychlé neutrony, které se od sebe velkou rychlostí vzdalují. Jádra jsou velmi brzy brzděna nárazy o okolní atomová jádra a jejich pohybová energie se mění na energii tepelnou. Vzniknuvší neutrony jsou zpomalovány moderátorem (často se používá voda, která slouží současně jako chladivo) tak, aby mohly rozštěpit další jádra. Jaderná katastrofa Událost, během které dochází k jaderné havárii či výbuchu a následnému úniku radioaktivních látek do okolí, čímž vzniká radiační zamoření. Zasažené prostředí je vystaveno radioaktivnímu záření. Mezi nejohroženější oblasti patří okolí jaderných elektráren a místa, kde explodovala jaderná bomba (například při teroristickém útoku). Jaderná havárie Jaderná havárie v jaderné elektrárně je havárie, při které dojde k : porušení těsnosti obalu jaderného paliva v aktivní zóně jaderného reaktoru únik radioaktivních látek do chladiva či moderátoru (deuterium, plyn, sodík) únik této radioaktivní směsi netěsnostmi z primárního okruhu do prostoru reaktorového bloku. únik této radioaktivní směsi netěsnostmi z reaktorového bloku do okolí elektrárny resp. do životního prostředí Jaderná kontaminace Při jaderné havárii může, ale nemusí dojít k zamoření životního prostředí radioaktivním materiálem. Limit dávky (expozice) je stanoven na 1 milisievert pro veřejnost a 20 milisievertů pro pracovníky v jaderných zařízeních. Vážnost dopadů na zdraví závisí na obdržené dávce (radiací, vdechnutím, požitím), době vystavení záření a dle věku člověka. V případě nehody určí lékař na základě vzorků dávku, které byl člověk vystaven. Jaderná kontaminace Expozice (příklad) Stupeň vážnosti Příznaky méně než 0,001 sv Přírodní záření --------- 0,1 sv Žádný okamžitý účinek Přechodná nevolnost, lehká horečka 1 až 2 sv Významné zdravotní příznaky Zvracení, únava, horečka, riziko infekce 2 až 4 sv Vážné zdravotní příznaky Dávení, horečka, trávicí problémy, krvácení, padání vlasů 4 až 10 sv Velká pravděpodobnost úmrtí Stejné, navíc závrať a dezorientace více než 10 sv Smrt --------- Černobyl Černobylská havárie se stala 26. dubna 1986, v černobylské jaderné elektrárně na Ukrajině (SSSR). Jde o nejhorší jadernou havárii v historii. Během riskantního pokusu tehdy došlo k přehřátí a následné explozi reaktoru a do vzduchu se uvolnil radioaktivní mrak, který postupoval západní částí Sovětského svazu, Východní Evropou a Skandinávií. Byly kontaminovány rozsáhlé oblasti Ukrajiny, Běloruska a Ruska, což si vyžádalo evakuaci a přesídlení asi 200 000 lidí. Přibližně 60 % radioaktivního spadu skončilo v Bělorusku. Černobyl Nehoda zvýšila obavy o bezpečnost sovětského jaderného průmyslu, zpomalila na mnoho let jeho expanzi a zároveň nutila sovětskou vládu přehodnotit míru utajování. Nástupnické státy po rozpadu Sovětského svazu dodnes nesou břímě pokračujících nákladů na dekontaminaci a léčení nemocí z ozáření. Odhady počtu úmrtí se pohybují od desítek po stovky tisíc. Podle zpráv sovětských vědců na první mezinárodní konferenci o biologických a radiologických aspektech černobylské havárie (září 1990) dosáhla úroveň spadu v 10 km zóně kolem elektrárny až 4,81 GBq/m². Černobyl Problémy samotné elektrárny katastrofou ve 4. reaktoru neskončily. Ukrajinská vláda ponechala kvůli nedostatku elektřiny v zemi tři zbývající reaktory v provozu. V roce 1991 poškodil požár kabelové vedení reaktoru číslo 2 a odpovědní činitelé prohlásili, že je neopravitelně poškozen a odpojili ho. Reaktor číslo 1 byl odstaven v listopadu 1996 jako část dohody o ukončení činnosti elektrárny. V listopadu 2000 ukrajinský prezident Leonid Kučma během slavnostního zakončení provozu osobně zmáčkl vypínač 3. reaktoru a odstavil tím definitivně celou elektrárnu. Jaslovské Bohunice A-1 Havárie elektrárny Jaslovské Bohunice A-1, 22. února 1977, byla nejzávažnější nehodou jaderné elektrárny v bývalém Československu. Při přípravě čerstvého palivového článku si pracovníci dílny palivových článků všimli, že sáček se silikagelem, který se do článků vkládal jako absorbér vlhkosti v době jejich uskladnění, je roztržený a kuličky silikagelu vysypané do palivové kazety. Silikagel povysávali, ale nevšimli si, že část z nich uvázla uvnitř souboru v distančních mřížkách. Jaslovské Bohunice A-1 Po zavezení palivového souboru do reaktoru nemohlo chladící médium volně proudit a lokální přehřívání způsobilo roztavení palivových proutků a propálení kesonové roury těžkovodní nádoby moderátoru. Tím došlo k průniku moderátoru do primárního okruhu a v důsledku toho k rychlému nárůstu vlhkosti, které následně vedlo k rychlému poškození a pokrytí paliva nacházejícího se v reaktoru. Primární okruh byl silně kontaminován štěpnými produkty, přičemž v důsledku netěsností parogenerátorů byl částečně kontaminován i sekundární okruh. V důsledku této havárie byla jaderná elektrárna A-1 uzavřena a v současné době se provádí její likvidace. Tato nehoda byla vyhodnocena stupněm 4 na mezinárodní stupnici INES. Zásady bezpečnosti V české republice existují dvě jaderné elektrárny Temelín a Dukovany. Bezpečnost jaderných elektráren vychází z doporučení mezinárodních orgánů a organizací jako Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAEA), Mezinárodní komise pro radiační ochranu (ICRP) a Světové zdravotnické organizace (WHO). Snad žádnému oboru lidské činnosti není věnována tak mimořádná pozornost, jako radiační a jaderné bezpečnosti jaderných zařízení. Např. bezpečnost jaderné elektrárny Dukovany tvoří čtyři ochranné bariéry, které brání úniku radioaktivních látek při závažné poruše jaderného zařízení do okolního životního prostředí. Zásady bezpečnosti Havarijní připravenost je dána zpracováním a procvičováním Vnitřního havarijního plánu, který je plánem na ochranu obyvatelstva, životního prostředí a majetku v zóně havarijního plánování. Zóna havarijního plánování je stanovena kružnicí o poloměru 20 km. Plán obsahuje neodkladná opatření k ochraně obyvatelstva, která se realizují v předúnikové nebo únikové fázi radiační havárie vyrozumění a varování obyvatelstva ukrytí jodová profylaxe evakuace Zásady bezpečnosti Ukrytí osob chrání před zevním ozářením z oblaku a před inhalací z oblaku. Je možné v obytných a veřejných budovách na odvrácené straně od elektrárny nebo ve stálých úkrytech (jen pokud jsou ihned schopny uvedení do pohotovostního režimu). V budovách je zapotřebí uzavřít okna, vypnout ventilaci a ucpat netěsnosti. Jodová profylaxe chrání před inhalací radiojódu tím, že podáním tablety obsahující stabilní jodid draselný se štítná žláza zasytí jódem a nepřijímá tak radiojód. Všechny domácnosti a pracoviště v zóně havarijního plánování jsou vybaveny jodovými tabletami. Jodová profylaxe má smysl před inhalací, popř. do jedné hodiny od začátku inhalace. Jodovou profylaxi lze opakovat - dávkování je oznamováno v televizi a rozhlase. Evakuace je krajní ochranné opatření, realizuje se tehdy, pokud ukrytí a jodová profylaxe nejsou dostatečně účinné. Obyvatelstvo nacházející se v evakuační zóně by se při evakuaci mělo řídit pokyny státní správy a samosprávy, zejména pokyny sdělující dobu, kdy bude evakuace probíhat způsob evakuace a cílové místo evakuace. Výkladový rejstřík • Sievert (Sv) je jednotkou dávkového ekvivalentu ionizujícího záření. • Jaderné palivo (palivové články) je štěpná látka, která se používá pro výrobu palivových článků pro jaderné elektrárny. Nejběžnějším typem jaderného paliva je obohacený uran ve formě oxidu uraničitého. Tato látka je uzavřena do hermetických tablet, které jsou dále skládány do palivových prutů. • Obnovitelné přírodní zdroje mají schopnost se při postupném spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka (solární energie, bioenergie, kinetická energie vzduchu nebo vody …) • Za neobnovitelný zdroj energie je obvykle považován takový zdroj, jehož vyčerpání je očekáváno v horizontu maximálně stovek let, ale jeho případné obnovení by trvalo mnohonásobně déle (uhlí, ropa, zemní plyn, …) Výkladový rejstřík • Becquerel (Bq) je jednotka intenzity záření zdroje radioaktivního záření v soustavě SI. • Silikagel je granulovitá, pórovitá forma oxidu křemičitého (SiO2) vyráběná synteticky z křemičitanu sodného, použitelná jako pohlcovač vlhkosti. Silikagel může snížit relativní vlhkost uzavřeného systému až na 40 %. • Jaslovské Bohunice, Slovenská republika, poblíž města Trnavy • Mezinárodní stupnice jaderných událostí (The International Nuclear Event Scale - INES) je osmistupňová škála, zavedená v roce 1990 pro posuzování poruch a havárií jaderných zařízení • Jodová profylaxe chrání před inhalací radiojódu tím, že podáním tablety obsahující stabilní jodid draselný se štítná žláza zasytí jódem a nepřijímá tak další radiojód Výkladový rejstřík • Štítná žláza (glandula thyroidea) je endokrinní žláza laločnaté stavby, umístěná na kraniálním konci průdušnice • Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká, je čtyř druhů, které označujeme jako α, β, γ a neutronové záření. – Záření α je proud jader helia (α-částic) a nese kladný elektrický náboj, má nejkratší dosah (lze ho zastavit např. i listem papíru). – Záření β je proud záporně nabitých elektronů. Někdy se rozlišuje záření β- (elektrony) a β+ (kladně nabité pozitrony), lze ho zachytit 1 cm plexiskla nebo 1 mm olova. – Záření γ je elektromagnetické záření vysoké frekvence, neboli proud velmi energetických fotonů. Nemá elektrický náboj, a proto nereaguje na elektrické pole. – Neutronové záření je proud neutronů. Nemá elektrický náboj. Zdroje & odkazy • http://www.sujb.cz/ • http://www.jaderna-bezpecnost.cz/bezpecnost-je-temelin.htm • http://zpravodajstvi.ecn.cz/index.stm?x=233061 • http://www.cez.cz/cs/energie-a-zivotni-prostredi/zivotniprostredi/programy-snizovani-zateze-zp/sprava-vyhoreleho-jadernehopaliva-a-monitoring-je.html • http://cs.wikipedia.org/wiki/Jadern%C3%A1_elektr%C3%A1rna • http://www.czp.cuni.cz/info/EU/Energetika/jadern%C3%A1_energie.htm • http://www.jaderne.info/fileadmin/jinfo/odb_prisp/J_Matejka/bezpecnost. pdf • http://www.mvcr.cz/udalosti/slovnik/slovicka/91_odbor_info.html • http://www.env.cz/www/zamest.nsf/0/5d3d7de8737328fcc12566bb003a aeae?OpenDocument Zdroje & odkazy • http://www.trebic.cz/soubory/16973/pa.pdf • http://www.katastrofy.com/scripts/index.php?id_nad=914 • http://www.mestovsetin.cz/bezpeci/brevir/static/dokumenty/prestupky_a _trestne_ciny/chranime_zdravi_a_zivot/technogeni_katastrofy.htm • http://www.hzsmsk.cz/sklad/prezentace/kraoo/4.ppt • http://uzivatel.unob.cz/schwarz/KrizMan4/prednesy/16-30_2Machek.pps • http://rc-havarie.ic.cz/havarie.html • http://www.volny.cz/kostka2000/Cernobyl.htm • http://www.radiolog.cz/dra/archiv/rab/04.kapitola.pdf • http://udecko.wz.cz/phprs/view.php?nazevclanku=&cisloclanku=200709 2401