📻 REO: Atomowy elementarz. Kontrowersyjna energia od A do Z

Narodowa Debata Atomowa w REO! Nasz inauguracyjny tekst: naukowy, społeczny, ekonomiczny, polityczny. Całkiem na serio, nieco humorystyczny

Posłuchaj tekstu artykułu na podcaście:
JUŻ NA STRONACH REO: NARODOWA DEBATA ATOMOWA 
  • Startujemy, nie tylko z nowym cyklem w REO, ale z debatą na jeden z kluczowych tematów dla polskiej gospodarki, polityki oraz opinii publicznej. Jaka ma być przyszłość polskiej energetyki, najkrócej: TAK CZY NIE DLA ATOMU?
  • Zdajemy sobie sprawę, że wymieniane po kolei litery to nie elementarz, tylko alfabet lub abecadło, ale…
  • Atomowy elementarz zaprowadzi cię na cmentarz. Te słowa śpiewane przez Muńka Staszczyka z T.Love kojarzą się najbardziej z jądrowym ABC i stąd ten tytuł.
  • Ale żeby nie było, to…Atom was wybawi! To hasło, co prawda, nie egzystuje dotąd szerzej, ale zamieszczamy je symetrystycznie pod poprzednim, by tamtym nie zamykać dyskusji.
  • REO nie rości sobie pretensji do jedynosłuszności doboru słów do poszczególnych liter. No może poza literą…
  • Autorzy haseł: Weronika KOSTRZANOWSKA, Michał KARLIŃSKI, Paweł SITO, Dorota M. ZIELIŃSKA.

 

A JAK ATOM. W reaktorach atomowych jądra uranu ulegają reakcji rozszczepienia. Kolejne rozpady zachodzą dzięki uderzeniom neutronów pochodzących z poprzednich rozpadów. Jądro uranu po takim zderzeniu zostaje rozbite na najczęściej dwa jądra innych pierwiastków, ale o zbliżonych masach. W taki sposób zainicjowana jest reakcja łańcuchowa, będąca podstawowym procesem napędzającym pracę elektrowni atomowej. Obecnie obok uranu stosowany jest też pluton.

B JAK BE! Wprawdzie prawdopodobieństwo wystąpienia awarii jest znikome, ale jednak ewentualne jej skutki wiążą się z ogromnym zagrożeniem dla życia i zdrowia ludzi. Dlatego lepiej byłoby, gdyby elektrownie atomowe lokalizowano w dużej odległości od większych skupisk ludności. Trudno o to w krajach o stosunkowo dużej gęstości zaludnienia i wysokim stopniu urbanizacji. W Europie praktycznie niewykonalne.
Drugie be: czytaj O jak Odpady.
Trzecie be: miejsca pracy. Budowa elektrowni atomowej trwa plus minus 10 lat. Po tym okresie do jej działania wystarczy 2-3 tysiące inżynierów i techników. Do powstania tej samej mocy w formie paneli fotowoltaicznych (już pominąwszy ich wytworzenie) potrzeba pracy dziesiątek tysięcy certyfikowanych instalatorów, którzy później zajmują się także konserwacją.
Czwarte be: czytaj L jak Lobby.
Piąte be: horyzont czasowy. Zanim polska elektrownia atomowa rozpocznie produkcję prądu, raczej nie wcześniej niż po 2030 roku, nie sposób przewidzieć, jakie nowe technologie w zakresie magazynowania i wytwarzania energii powstaną. Jeśli będą to źródła taniej energii, pozostanie nam na utrzymaniu kosztowny kolos.
Szóste be: reaktory jądrowe wycofane z eksploatacji wymagają nadal chłodzenia i nadzoru. Dotyczy to wszystkich obiektów technologii jądrowych. Podawana przez rząd wielkość inwestycji nie obejmuje kosztów obsługi elektrowni po zakończeniu produkcji prądu.

C JAK CACY! Pierwsze cacy: elektrownia atomowa jest stabilnym źródłem dużej ilości energii. Ma wysoką sprawność, choć w praktyce działa na poziomie 72% mocy zainstalowanej. Technicznie można tę moc regulować, ale w praktyce jest nieekonomiczne i nie jest to stosowane. Nie emituje gazów cieplarnianych i popiołów. Nie emituje tlenków azotu ani tlenków siarki (NOx i SOx) odpowiedzialnych za kwaśne deszcze. Ma niskie koszty eksploatacyjne.
Drugie cacy: stymuluje rozwój regionu na każdym etapie inwestycyjnym (od pierwszego wbicia łopaty podczas budowy, do zasypania ostatniego dołka po elektrowni).
Trzecie cacy jest niezbyt typowe. W związku z potencjalnym niebezpieczeństwem pracy siłowni jądrowej zarówno otaczające środowisko, jak i ludność jest precyzyjniej monitorowana radiologicznie i toksykologicznie, co umożliwia szybką reakcję, nawet na skutek skażeń chemicznych, zupełnie niezwiązanych z istnieniem elektrowni.

D JAK DUPA! Przecieka! Lipa! To się nie uda. Nie ryzykujmy. Smerf Maruda.
Stosowania tego argumentu można spodziewać się z dużym prawdopodobieństwem. Autostrady, pod które w trakcie budowy podrzucano śmieci zamiast jakościowych półproduktów, mogą to zwiastować. Takie, jednak, skuś baba na dziada, jak się za dziecka mawiało, będzie świadczyło, że głosicielom tych słów brak argumentów merytorycznych.
Paradoksalnie więc byłoby to dostarczanie argumentów ZA, o czym warto, chcąc protestować skutecznie, pamiętać. Sprawa druga to system kontroli budowy diametralnie inny niż w przypadku jakichkolwiek innych inwestycji. I najważniejsze – nie jest jeszcze pewne, czy jądrowa energia produkowana będzie w Polsce, ale jest, że jeśli tak, to w budowlach postawionych przez wysoko wyspecjalizowane firmy zagraniczne. Najwyższa odpowiedzialność to nie szansa dla amatorów. Morał z tego minimoralietu: nie używajmy słów nieskutecznie.

E JAK EMISJA. Unia Europejska prowadzi restrykcyjną politykę zmierzającą do ograniczenia emisji dwutlenku węgla, jednego z gazów cieplarnianych, które powodują ocieplanie się klimatu. Podstawowym narzędziem do jej realizacji jest europejski system ETS (Emission Trading Scheme), czyli Europejski System Handlu Emisjami. Jednym z największych emitentów CO2 są elektrownie węglowe, zwłaszcza te, w których paliwem jest węgiel brunatny. Najnowsze regulacje unijne będą dla nich szczególnie dotkliwe. Spowodują wzrost kosztów produkcji energii. Polska energetyka w 85% oparta na węglu wkrótce stanie się producentem najdroższego prądu w Europie. Lekarstwem na to może być znaczący wzrost udziału energii ze źródeł odnawialnych w polskim miksie energetycznym albo też uruchomienie zeroemisyjnych elektrowni atomowych. Przy czym, zanim powstanie atom, opłaty emisyjne znacznie zmniejszą konkurencyjność polskiej gospodarki.

F JAK FUKUSHIMA.Drugi Czarnobyl? Oczywiście, że nie. Powody tych dwóch awarii były całkowicie różne. Więcej o awarii w Czarnobylu przeczytacie w artykule Michała Karlińskiego. Projektanci japońskiej elektrowni doskonale zdawali sobie sprawę z tego, że rejon ten jest aktywny sejsmicznie i wymaga nadzwyczajnych środków bezpieczeństwa. Główną przyczyną awarii była fala tsunami, która doprowadziła do zalania awaryjnych silników Diesla, odpowiedzialnych za chłodzenie reaktorów i systemy awaryjne. Przegrzanie reaktorów doprowadziło do wybuchów i zniszczenia bloków elektrowni. Naturalnie, elektrownia miała zapewnioną ochronę przed taką ewentualnością, natomiast nigdy wcześniej fala tsunami w tamtym rejonie nie przekroczyła 6 metrów. I na taką wysokość zaprojektowano i zbudowano mur, który miał chronić elektrownię przed takimi falami. Ponad wszelkie przewidywania w 2011 roku fale wzbiły się na wysokość 14 metrów, więc zbudowany mur nie przyniósł zbyt wiele pożytku. Inne zabezpieczenia elektrowni również były zaprojektowane na mniej dotkliwe katastrofy, a to, że nie doszło do większej, dowodzi, że zabezpieczenia stosowane w elektrowniach stają na wysokości zadania. Doszło wprawdzie do skażenia radioaktywnego okolic elektrowni, ale władze zareagowały błyskawicznie i przeprowadzono sprawną akcję ewakuacji ze skażonej strefy. Jak się okazało, skażenie nie było na tyle duże, na ile się głośno o tym mówiło w mediach. Niemniej jednak groźba przeniknięcia radioaktywnej wody nadal istnieje, choć na budowę lodowej ściany, która miałaby go powstrzymać, wydano 324 miliony dolarów publicznych pieniędzy.

G JAK GŁÓWNE TRENDY. Jeśli chodzi o rodzaj źródła energii, obecnie na świecie powstaje najwięcej mocy wytwórczych czerpiących energię z wiatru, wody i słońca. Zdecydowanie w odwrocie są źródła bazujące na paliwach kopalnych, czyli węglu, ropie i gazie. Energetyka atomowa rozwija się praktycznie tylko w Azji. W Europie – wręcz przeciwnie, ale ewentualny podpis pod uruchomieniem jej w Polsce tę czytelność popsuje. Przy sporej dozie prawdopodobieństwa, że to właśnie Azja za to europejskie odrodzenie będzie odpowiadać.
Jeśli chodzi o skalę, to ścierają się dwie tendencje: energetyka scentralizowana, oparta na sieci elektrowni dużej mocy oraz międzynarodowe linie przesyłowe (w ten trend wpisuje się energetyka atomowa) vs energetyka rozproszona (często-gęsto obywatelska). Ta ostatnia bazuje na masowej liczbie drobnych wytwórców energii wytwarzających prąd i ciepło na własny użytek lub w lokalnych sieciach gniazdowych. Rozwijają się także technologie pozwalające na tworzenie tzw. inteligentnych sieci przesyłowych (krajowych) oraz dystrybucyjnych (lokalnych), co daje możliwość sterowania popytem i podażą energii.
Niezwykle ważnym trendem jest rozwój technologii magazynowania energii, co jest odpowiedzią na rozwój źródeł odnawialnych oraz elektromobilności, co najpewniej doprowadzi do wzrostu globalnego popytu na prąd przy jednoczesnym spadku zapotrzebowania na ropę; wykorzystanie ogniw paliwowych do napędu pojazdów (samochodów i samolotów), ale też i do wytwarzania prądu.

H2O JAK WODA. H2O lub D2O – dodajmy. Reaktor jądrowy do bezpiecznej pracy potrzebuje chłodziwa, którym najczęściej jest zwykła woda dejonizowana. W zależności od typu reaktora woda ta może swobodnie zalegać w basenie reaktora, może również znajdować się pod wysokim ciśnieniem, by zapobiec wrzeniu, a są również reaktory, w których wodne chłodziwo wrze. Oprócz zwykłej wody jako chłodziwa można użyć również D2O, czyli ciężkiej wody, w której atom wodoru zastąpiony został jego izotopem – deuterem. Są również reaktory chłodzone gazami, takimi jak dwutlenek węgla czy hel, rzadziej stopionymi metalami, a także solami. Naturalnie zadaniem chłodziwa w każdej postaci jest odprowadzenie ciepła od rozgrzanego rdzenia reaktora, by zapobiec jego awarii oraz – a może przede wszystkim – wygenerować parę wodną napędzającą turbiny. Często chłodziwo w postaci wody zwykłej lub ciężkiej pełni również funkcję moderatora, czyli substancji, która reguluje ilość i energię neutronów wydzielanych w reakcjach rozszczepiania jąder uranu.

I JAK ITD. Jądrowe drobiazgi funkcjonujące poza społeczną świadomością.

  1. Awaria w elektrowni jądrowej nie oznacza awarii czy uszkodzenia reaktora. Każda (!) awaria w energetyce jądrowej jest zgłaszana, takie są wymogi. W przypadku innych typów elektrowni zależy to od tego, czy awaria wpływa na dostawy energii. Tak więc spalenie transformatora, choć jest awarią wstrzymującą dostawy energii do odbiorców, nie musi nawet spowodować wyłączenia reaktora, a na pewno nie towarzyszy temu emisja do otoczenia skażeń promieniotwórczych.
    Elektrownia jądrowa to, w dużym uproszczeniu, dwie współpracujące jednostki:
    – wyspa jądrowa, czyli reaktor i obiekty sterujące, chłodzące, część obwodów bezpieczeństwa, czasami turbina;
    – wyspa konwencjonalna, czyli część związana z wytwarzaniem i dystrybucją prądu, a więc generator (czasem z turbiną), stacje transformatorowe, rozdzielnie itp.
    Stopień wzbogacenia – (czystość izotopowa). Uran naturalny zawiera około 99,3% izotopu 238 i około 0,7% izotopu 235. Do większości zastosowań energetycznych izotopu 235 musi być więcej. Stosując metody fizyczne, uran jest wzbogacany w izotop 235, zaś odpadem wzbogacania jest 238. Do celów militarnych uran musi mieć zawartość uranu 235 powyżej 98%! Na uranie naturalnym pracować mogą jedynie reaktory moderowane grafitem lub ciężką wodą.
  1. Wybuch jądrowy. Niekontrolowane wyzwolenie się gigantycznych mocy, na skutek reakcji zachodzących w jądrze atomowym (rozpad jądra lub synteza jądra). Wybuch konwencjonalny wyzwala znacznie mniejsze moce, poprzez uwolnienie energii wiązań chemicznych. W bombach atomowych, wodorowych, neutronowych ma miejsce wybuch jądrowy. W materiałach konwencjonalnych (TNT, dynamit itp.), a także w największych katastrofach elektrowni jądrowych powinniśmy pisać o wybuchu konwencjonalnym.
  2. kt TNT oznacza 1000 ton trotylu. Ponieważ wybuch jądrowy jest wyraźnie inny niż wybuch materiałów konwencjonalnych, to zastosowano przybliżenie, by określić moc wydzieloną w wybuchu. Przed przystąpieniem do pierwszego wybuchu jądrowego (Test Trinity) zbudowano wieżę ze 108 tonami trotylu (4000 skrzyń) w celu kalibracji przyrządów mierzących siłę wybuchu. W trakcie testu Enrico Fermi określił siłę wybuchu za pomocą kawałków papieru swobodnie rzuconych na podłogę. Fala uderzeniowa przesunęła te skrawki o kilka centymetrów. Baza dowodzenia, w której Fermi przeprowadził prosty pomiar, była oddalona o 16 km od miejsca eksplozji.

J JAK JEDNO. I TO SAMO. Przymiotników jądrowa, atomowa i nuklearna używa się zamiennie. Jądrowa pochodzi od jądra atomu, atomowa od atomu, a nuklearna od energii wiązania atomu, której siłę wyraża się w nukleonach. Który z tych przymiotników używany jest najczęściej? Zależy od towarzyszącego mu rzeczownika.
Według Google Trends internauci najczęściej wyszukują hasła energetyka jądrowa, rzadziej energetyka atomowa, a energetyka nuklearna – wcale. Inaczej jest, kiedy przymiotnik wiąże się ze słowem elektrownia. Wtedy najczęściej mówimy o elektrowni atomowej. Połączenie go słowem energia skutkuje zrównaniem atomowej z jądrowej, przy całkowitym pominięciu nuklearnej. Jeszcze inaczej jest w przypadku broni. Atomowa i jądrowa występują równie często, nuklearna rzadziej, ale pojawia się w znaczącej liczbie przypadków. Jeśli jednak doprecyzujemy, że chodzi o bombę, to najczęściej pojawi się bomba atomowa. Jądrowa i nuklearna dużo rzadziej, na równie nieznacznym poziomie.
Jednak zarówno w przypadku broni, jak i energetyki wykorzystujemy energię nie tyle atomu, ile jądra atomowego. Zatem czy nie warto być precyzyjnym? A nukleony to po prostu określenie wspólne na składniki jądra atomowego, a więc protony i neutrony. Zatem raczej broń i energetyka jądrowa. A nuklearna? Tak, w krajach anglojęzycznych.

K JAK KOSZTY. Tania to czy droga do energii droga? Koszty nie są sprawą oczywistą, różne źródła zamieszczają różne ceny budowy elektrowni jądrowej. Przy czym niższa cena to koszt budowy samej siłowni, cena wyższa zawiera koszt budowy infrastruktury związanej z przyłączeniem jej do sieci. Każdy typ elektrowni wymaga poniesienia kosztu przyłączenia do sieci. W przeciwieństwie do elektrowni konwencjonalnych, elektrownie jądrowe wyłączone z eksploatacji generują koszt utrzymania reaktora (chłodzenie, nadzór) do czasu likwidacji. Jest on uwzględniony w koszcie budowy elektrowni jądrowej.
Tak czy siak, jest to koszt OLBRZYMI. Obecnie szacuje się, że powstanie w Polsce elektrowni atomowej o mocy 4,5 GW wymaga inwestycji rzędu 75 MILIARDÓW zł. W większości będzie to inwestycja kapitału prywatnego, ale w późniejszym okresie w zasadzie wszystko, co dotyczy elektrowni jądrowej, bierze na siebie państwo. To typowy przykład biznesu typu too big to fail. A koszty usuwania skutków awarii mogą w najczarniejszym scenariuszu doprowadzić nawet do bankructwa kraju.
Mimo wysokich kosztów budowy, koszt wytwarzania jest niski ze względu na tanie paliwo i wysoki stopień automatyzacji. Udział kosztu paliwa w kosztach całości jest niewielki, więc wahania cen na rynkach surowcowych nie wpływają znacząco na cenę prądu.

L jak LOBBY. Kiedy w tak gigantycznym sektorze gospodarki, jakim jest energetyka, zaczynamy wyodrębniać wielkie źródła energii (np. gaz, źródła odnawialne OZE, jądrówka, węgiel itp.), zwłaszcza w kontekście egzystencjalnym (uruchamianie, rozwój, wygaszanie), wypowiadają się w tej sprawie przeróżni zainteresowani tematem. Ich motywacje mogą być różne – wynikać czy to z hobby, np. ekonomicznego lub stricte energetycznego, czy z postawy obywatelskiej (bycia na bieżąco) itp. Ale oczywiście najbardziej zainteresowana jest branża. Wszak źródła energii to dla niej… źródło chleba. I tak jak różne są energii rodzaje, tak i środowiska, choć niby pod wspólnym tematycznym dachem, to oczywiście każde ciągnące w swoją stronę. Lobby w polskich warunkach to jednak, niestety, epitet. Jesteś za wiatrakami? – wiadomo, lobby OZE. Mieszkasz w Katowicach? – lobby górnicze na bank. Tak jak i w polityce: każdego wciskamy w szufladkę i już wiemy, co myśli w związku z tym.
My, redakcja REO, mamy tego dość! Mimo że wśród donatorów Fundacji REO są firmy sektora OZE i tym źródłom – jako sensownym i przyszłościowym – w większości dopingujemy, to jednak nie mamy zamiaru dać sobie przylepiać etykietek. Rozmowa o ewentualności ruszenia produkcji energii nuklearnej, podobnie jak losy innych segmentów krajowego miksu energetycznego, jest w naszym serwisie przejawem wolności, a nie lojalności!

ŁJAK ŁADNIE POSPRZĄTAĆ! Czyli co po i za co? Elektrownia jądrowa ma ograniczoną żywotność, jak zresztą wszystko. Wyłączona z eksploatacji to nie zwyczajny, stary obiekt przemysłowy. To ciągle energożerny, niedający korzyści twór. Wyzwalające się ciepło i promieniowanie w dalszym ciągu wymaga aparatury chłodzącej, ochrony radiologicznej, monitoringu itp. Egzystencja tworu była wkalkulowana w koszt budowy. Gdy maleje ilość energii wydzielanej w wyłączonym reaktorze, następuje powolna likwidacja elektrowni. Klasycznie likwidację elektrowni przeprowadza się w trzech etapach:
I etap. Zamknięcie elektrowni. Po zamknięciu usuwa się paliwo jądrowe, materiały eksploatacyjne. Po zakończeniu etapu radioaktywność obiektu spada o 99,9%. Trwa 2-5 lat.
II etap. Instalacje zbędne likwiduje się, budynki wolne od skażeń można wynajmować do innych celów. Pozostają jedynie obiekty trudno dostępne ze względu na wysoką promieniotwórczość. 5-10% obiektu wymaga stałej kontroli. Po 10 latach można przejść do etapu III.
III etap. Etap trwa najdłużej, bo nawet do 60 lat. Obejmuje całkowitą likwidację wszelkich obiektów powstałych wraz z budową elektrowni jądrowej.

M JAK MIKS. Miksem energetycznym danego kraju nazywamy strukturę wykorzystywanej energii ze względu na źródło pochodzenia. Na miks energetyczny możemy patrzeć w przekroju całkowitego zapotrzebowania na energię. Bierzemy wtedy pod uwagę paliwa będące źródłem prądu, ciepła oraz napędzające pojazdy (obecnie głównie ropa). Częściej jednak mówimy o miksie energetycznym obejmującym wyłącznie produkcję prądu. Ale i tutaj mamy do rozróżnienia dwie perspektywy. Pierwsza to miks energetyczny w kontekście mocy, czyli potencjału wytwórczego. Druga perspektywa bierze pod uwagę energię wytworzoną i dostarczoną do systemu energoelektrycznego, czyli zużycie brutto. To w tym ostatnim kontekście będziemy oceniani przez Unię w 2020 roku, kiedy to 15% zużytej w Polsce energii powinno pochodzić ze źródeł odnawialnych.
Kiedy w mediach mówi się o miksie energetycznym, najczęściej dotyczy to energii elektrycznej, czyli wytwarzania prądu w perspektywie dostępnych mocy. I tak w 2016 roku 85% wszystkich mocy w Polsce to były elektrownie węglowe, 8% wiatrowe, 4% gazowe, 1,3% biomasowe i 1,7% elektrownie wodne (źródło: BiznesAlert). Jak prognozuje Fundacja na rzecz Energetyki Zrównoważonej pod względem mocy zainstalowanej w 2030 roku mogłoby to być: 43% węgiel, 12% gaz, 29% wiatr, 7% biomasa, biogaz i fotowoltaika, 4% mikroźródła prosumenckie (głównie fotowoltaika) oraz 4% import.
Plany rządowe są zgoła inne, choć powstawały już dość dawno temu. W przyjętej przez Radę Ministrów w 2009 roku Polityce energetycznej państwa do 2030 roku zapisano 10% udział energetyki jądrowej w krajowym miksie energetycznym. Dzisiaj już wiadomo, że ten termin jest nierealny. Ten sam dokument zakłada wzrost udziału OZE w miksie do 2030 roku powyżej 15%. Jak widać, rząd nie pokusił się o prognozę, o ile magiczna cyfra wyznaczona przez UE jako target na 2020 może zostać przekroczona w ciągu kolejnej dekady…
Jednak ważniejszy jest Projekt Polityki energetycznej Polski do 2050 roku przygotowany w 2015 roku przez ówczesne Ministerstwo Gospodarki. Ważniejszy, gdyż zgodnie z zapowiedziami obecnego rządu ma on stać się podstawą do przyjęcia przez rząd tejże polityki. Znajdujemy w nim scenariusz zrównoważony, według którego energia jądrowa ma stanowić 15-20% miksu energetycznego (paliwa stałe, czyli węgiel i ropa miałyby dominować) oraz wariant jądrowy, gdzie do 2050 roku 45-60% całej wytwarzanej w Polsce energii pochodziłoby z elektrowni jądrowych. Przyjęcie tego dokumentu rząd zapowiada jeszcze w tym roku. Podobnie jak podjęcie ostatecznej decyzji w sprawie rozwoju energetyki jądrowej w Polsce.

N JAK NAJ. Najmniejszą elektrownią jądrową jest Bilibińska Elektrownia Jądrowa, gdzie cztery reaktory produkują łącznie niecałe 50 MW energii elektrycznej i ciepło dla kopalni surowców mineralnych (m.in. złoto) i osiedli mieszkaniowych. Zbudowana jest za kołem podbiegunowym.
Największym jądrowym wytwórcą energii obecnie jest elektrownia Bruce w Kanadzie, z ośmioma reaktorami: sześcioma o mocy elektrycznej 750 MW, dwoma o mocy elektrycznej 790 MW. Największym zaś obiektem jest japońska Kashiwazaki-Kariwa, dysponująca siedmioma reaktorami o łącznej mocy 8 GW. Zajmuje powierzchnię ponad 4 km kwadratowych.

O JAK ODPADY RADIOAKTYWNE. Odpady po skończonym cyklu paliwowym trafiają w bezpieczne składowiska i wyrobiska. Najczęściej są to stare kopalnie soli, skały granitowe i składowiska na dnach oceanów. Materiał promieniotwórczy zamykany jest w ołowianych beczkach, które są w stanie wytrzymać skrajne warunki środowiskowe. Dodatkowo każde takie składowisko jest stale nadzorowane. Kilka lat temu pojawiła się technologia swoistego recyklingu odpadów radioaktywnych. Francuscy naukowcy opatentowali metodę transmutacji zużytego paliwa jądrowego. Prowadzi to do otrzymania radioizotopów o bardzo krótkim czasie półtrwania lub radioizotopów, które mogą wejść w kolejny cykl paliwowy. Cały proces transmutacji ma dodatni bilans energetyczny, to znaczy, że w wyniku takiego recyklingu odpadów otrzymujemy dodatkowo energię.
Silnie radioaktywne przepracowane paliwo jest cennym źródłem radioizotopów, a przede wszystkim nieprzereagowanego paliwa. Niestety możliwości przetwórstwa zużytego paliwa są ograniczone mocami przerobowymi. Silnie aktywne odpady są zazwyczaj zeszkliwiane, co stabilizuje i unieruchamia materiał. Obecnie coraz popularniejsze jest wbudowywanie materiałów odpadowych w stabilne i stabilizujące struktury, np. perowskity.

P JAK PROPAGANDA, PLAKATY (POSTERS).

R JAK REAKTORY. W tej chwili na świecie pracuje około 500 reaktorów energetycznych. Największe kraje takie jak USA i Rosja posiadają niezwykle rozwiniętą sieć energetyki jądrowej i stale ją rozwijają. Oprócz tych dwóch mocarstw są też inne państwa rozwijające swoje atomowe królestwa: Kanada, Meksyk, Brazylia, Chiny, Indie, Iran, Ukraina, Hiszpania. Białoruś buduje swoją pierwszą elektrownię jądrową, a Polska, Kazachstan i Arabia Saudyjska przygotowują się do budowy takich obiektów. Kraje takie jak Belgia, Niemcy i Francja odchodzą od energetyki jądrowej. Niemcy planują wyłączyć ostatni reaktor w 2022 roku. Francja, której głównym źródłem energii jest rozszczepienie atomu i stanowi ona około 80% całej energii, ma plan zmniejszyć w ciągu najbliższych lat udział energii jądrowej do 50%. Kraje te stawiają na odnawialne źródła energii, a także przygotowują się do wdrożenia innych form energii jądrowej, tym razem pochodzącej z fuzji jądrowej, ale to jest jeszcze pieśń przyszłości.

S JAK SCENA POLITYCZNA. Tak jasna alternatywa dla energii jądrowej to prawdziwa tragedia PR-owa dla przyzwyczajonych do ciągłego meandrowania polityków. O czym tu mówić? – skoro nawet Partia Zieloni jest podzielona i obie frakcje mają swój odcień tego koloru do poparcia swojego wyboru. Ale politycy lubią energię A. Jest to mianowicie znakomita okazja do promocji. Czego?  Świata, ludzi, powietrza i innych niedoprecyzowanych celów, na co można wydać nawet 300 milionów złotych bez żadnych konsekwencji. To akurat historia z historii polskiej polityki, ale z obecną koalicją jest równie zabawnie, choć to zabawa nieco droższa. Politykom prawicy z PiS-em na czele dość łatwo przychodzi w ciągu kilku miesięcy zamiennie przedstawiać sumę, jaką państwo będzie musiało wysupłać na budowę nuklearnej elektrowni. Przedział ten oscyluje między 65 a 80 miliardami złotych. Aż chciałoby się sparafrazować popularną reklamę sprzed denominacji: 15 miliardów mniej w środę, 15 więcej w sobotę. A z konkretów? Wciąż czekamy na taką już ostateczniunieńką decyzję Rady Ministrów. Bo ostateczna miała być do sylwestra 2017, jak honorem gwarantował p. Andrzej Piotrowski, wówczas wiceminister do spraw energii, ale jakoś jej nie było. Ostatnio pojawiają się werdykty ostatecznawe, ale z wyraźnym zastrzeżeniem, że niewiążące. Jedno, co pewne, to to, że ekspertyzy nie są robione społecznie, co oczywiście musi cieszyć, bo chyba nikt nie chciałby, by potencjalnie najgroźniejszy rodzaj elektrowni został dopuszczony – bądź nie – do funkcjonowania przez specjalistów głodnych i gołych.

T JAK T.LOVE. Atomowy elementarz zaprowadzi cię na cmentarz – znana fraza z piosenki Zabijanka (na naszym linku wersja z filmu BBC My Blood, Your Blood z 1986 roku z Jarocina) jest typowym, raczej nieświadomym, przekłamaniem. Wynika z podwójnego zastosowania syntezy jądrowej – w celach energetycznych i militarnych. Tekst powstał w pierwszej połowie lat 80. poprzedniego wieku w zgoła innej sytuacji geopolitycznej. Jako że dziś na użycie broni nuklearnej w naszej części świata się nie zanosi, fraza-straszak spełnia na demonstracjach i w publikacjach inne zadanie w stosunku do pierwotnego założenia. Na potrzeby naszego tekstu, co prawda, również, ale w pokojowych, porządkujących zamiarach. Inne dwa luźne popkulturowe skojarzenia to bohaterowie rysunkowi – Atomówki i A’Tomek z przygód Tytusa i ich druha Romka.

 

U JAK URAN. Uran jest pierwiastkiem chemicznym, który zainicjował erę militarnej, a później pokojowej energetyki jądrowej. Po odkryciu reakcji rozszczepiania jąder, uran i pluton z niego produkowany (wysokiej czystości izotopy tych metali) zastosowano do produkcji broni jądrowej. Uran niższej czystości izotopowej, czyli mniej wzbogacony (jak i pluton oraz mieszaniny tych pierwiastków, w tym pochodzących z rozbrojenia), jest stosowany jako paliwo jądrowe. Więcej w naszym cyklu UKŁAD PIERWIASTKÓW KARLIŃSKIEGO, odcinków którego nie warto przegapić!

W JAK WYKORZYSTANIE ENERGII. Oprócz najbardziej typowego zastosowania procesu rozszczepienia jądra atomowego, jakim jest pozyskiwanie energii w celach pokojowych, możemy ten proces wykorzystać w wielu innych dziedzinach. Ta forma energii ma zastosowanie również w łodziach podwodnych, bowiem tam mamy właśnie do czynienia z napędem atomowym. Kolejną dziedziną, w której zyskuje się możliwość wykorzystania energii atomu, jest medycyna. W reaktorach badawczych (czyli takich, których moc nominalna jest dosyć niska i nie jest wykorzystywana w celu uzyskania energii) wytwarzane są radiofarmaceutyki, takie jak na przykład technet, którego głównym światowym importerem jest Polska. Istnieją również terapie onkologiczne z wykorzystaniem neutronów pochodzących z rdzenia reaktora. Takie terapie, zwane hadronowymi, mają za zadanie niszczenie guzów nowotworowych. Nie sposób pominąć destrukcyjnych zastosowań, takich jak bomby jądrowe. W tych wytworach ludzkiej nienawiści zainicjowana reakcja łańcuchowa nie jest w żaden sposób kontrolowana, a ogromna ilość energii, zamiast znaleźć się w naszych gniazdkach elektrycznych, uwalniana jest pod postacią gigantycznej fali uderzeniowej i cieplnej, siejąc zniszczenie w promieniu nawet kilkuset kilometrów. Minusami energetyki jądrowej jest to, że jest ona dosyć mało poręczna. Nie możemy stworzyć silników aut napędzanych reaktorami jądrowymi, tak samo nie możemy takich silników wmontować w samoloty. Takie działanie byłoby dość niebezpieczne i nierozsądne.

Z JAK ZBROJENIA. Odkrycie reakcji rozszczepienia jąder uranu zapoczątkowało poszukiwanie możliwości militarnego zastosowania tego zjawiska. Niemiecki Projekt U, jak i później rozpoczęty amerykański Projekt Manhattan, to pierwsze próby militarnych aplikacji. Wygrał Projekt Manhattan.
Po zakończeniu II wojny światowej prace nad militarnym zastosowaniem rozpoczął Związek Radziecki. Zainicjowało to wyścig zbrojeń. Stopniowo dołączały kolejne państwa, Wielka Brytania, Francja, Chiny, Indie, Pakistan, Korea Płn., prawdopodobnie RPA, Izrael, Irak. By zapobiec niekontrolowanemu rozprzestrzenianiu się militarnej technologii jądrowej, powstała Międzynarodowa Agencja Energii Jądrowej.
W aktach normatywnych jako broń jądrową zdefiniowano w oparciu o klasyczny materiał jądrowy na bazie uranu i plutonu. Jednak by zawiało z lekka grozą, materiałów zdolnych do samopodtrzymującej reakcji jądrowej (lub wersji niekontrolowanej!) jest więcej, np. kaliforn Cf-251 może umożliwić budowę pocisków jądrowych do broni ręcznej o sile wybuchu 0,5–5 kt TNT. Interesujące są izotopy hafnu czy neodymu. Przy okazji zbrojeń warto wspomnieć o tzw. brudnej bombie, która nie eksploduje jak bomba jądrowa. Eksplozja brudnej bomby jest konwencjonalna eksplozją, która rozrzuca radioizotopy o dużej aktywności.

 


 

3 KOMENTARZE

  1. hmm, zastanawiam się czy ja sam jeden zanm ostateczną odpowiedż?, a co dopiero czwórka autorów. Dzięki za uwaąną lekturę, mam nadzieję, zę posłuży do stawianie jeszce głębszych pytań, dalszych poszukiwań no i jednak może postaienia na TEGO konia?
    pozdr/. P

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here