Katastrofické riziká jadrových elektrární (JE)

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Prečo sú jadrové elektrárne potenciálne nebezpečné?

Vplyv jadrovej elektrárne na životné prostredie v závislosti od technológie výstavby a prevádzky môže a mal by byť výrazne menší ako u iných technologických zariadení: chemických závodov, tepelných elektrární. Radiácia v prípade havárie je však jedným z nebezpečných faktorov pre životné prostredie, ľudský život a zdravie. V tomto prípade sa emisie rovnajú emisiám vznikajúcim pri testovaní jadrových zbraní.

Aký je vplyv jadrových elektrární za normálnych a abnormálnych podmienok, je možné predchádzať katastrofám a aké opatrenia sa prijímajú na zaistenie bezpečnosti v jadrových zariadeniach?

Prvý výskum jadrovej energie sa uskutočnil v 90. rokoch 19. storočia a výstavba veľkých zariadení sa začala v roku 1954. Budujú sa jadrové elektrárne na získavanie energie rádioaktívnym rozpadom v reaktore.

Teraz sa používajú tieto typy reaktorov tretej generácie:

• ľahká voda (najbežnejšie);
• ťažká voda;
• chladené plynom;
• rýchly neutrón.

V období rokov 1960 až 2008 bolo vo svete uvedených do prevádzky asi 540 jadrových reaktorov. Z toho asi 100 bolo uzavretých z rôznych dôvodov, okrem iného aj z dôvodu negatívneho vplyvu jadrovej elektrárne na prírodu. Do roku 1960 mali reaktory vysokú nehodovosť v dôsledku technologických nedokonalostí a nedostatočného prepracovania regulačného rámca. V nasledujúcich rokoch sa požiadavky sprísnili a technológia sa zlepšila. Na pozadí znižovania zásob prírodných energetických zdrojov sa budovala vysoká energetická účinnosť uránu, bezpečnejšie a menej negatívne jadrové elektrárne.

Pre plánovanú prevádzku jadrových zariadení sa ťaží uránová ruda, z ktorej sa obohacovaním získava rádioaktívny urán. Reaktory produkujú plutónium, najtoxickejšiu ľudskú látku, ktorá existuje. Manipulácia, preprava a likvidácia odpadu z jadrových elektrární si vyžaduje starostlivé opatrenia a bezpečnosť.

Spolu s ďalšími priemyselnými komplexmi majú jadrové elektrárne vplyv na prírodné prostredie a ľudský život. V praxi využívania energetických zariadení neexistujú 100% spoľahlivé systémy. Analýza vplyvu JE sa vykonáva s prihliadnutím na možné následné riziká a očakávané prínosy.

Zároveň neexistuje absolútne bezpečná energia. Vplyv jadrovej elektrárne na životné prostredie začína od okamihu výstavby, pokračuje počas prevádzky a dokonca aj po jej skončení. Na území umiestnenia elektrárne aj mimo nej treba počítať s výskytom takýchto negatívnych vplyvov:

• Odňatie pozemku na výstavbu a usporiadanie hygienických zón.
• Zmena reliéfu terénu.
• Ničenie vegetácie v dôsledku výstavby.
• Znečistenie atmosféry pri odstrele.
• Presídľovanie miestnych obyvateľov na iné územia.
• Poškodenie miestnych populácií zvierat.
• Tepelné znečistenie ovplyvňujúce mikroklímu územia.
• Zmeny podmienok využívania pôdy a prírodných zdrojov na určitom území.
• Chemickým účinkom jadrových elektrární sú emisie do vodných nádrží, atmosféry a na povrch pôdy.
• Rádionuklidová kontaminácia, ktorá môže spôsobiť nezvratné zmeny v organizmoch ľudí a zvierat. Rádioaktívne látky sa môžu dostať do tela vzduchom, vodou a potravinami. Proti tomuto a ďalším faktorom existujú špeciálne preventívne opatrenia.
• Ionizujúce žiarenie pri vyraďovaní stanice z prevádzky v rozpore s pravidlami pre demontáž a dekontamináciu.

Jedným z najvýznamnejších znečisťujúcich faktorov je tepelný efekt jadrových elektrární vznikajúci pri prevádzke chladiacich veží, chladiacich systémov a rozprašovacích bazénov. Ovplyvňujú mikroklímu, stav vôd, život flóry a fauny v okruhu niekoľkých kilometrov od objektu. Účinnosť jadrových elektrární je asi 33-35%, zvyšok tepla (65-67%) sa uvoľňuje do atmosféry.

Na území hygienickej zóny sa v dôsledku vplyvu jadrovej elektrárne, najmä chladiacich nádrží, uvoľňuje teplo a vlhkosť, čo spôsobuje zvýšenie teploty o 1-1,5 ° v okruhu niekoľkých stoviek metrov. V teplom období sa nad vodnými plochami tvoria hmly, ktoré sa rozptyľujú na značnú vzdialenosť, čím sa zhoršuje slnečné žiarenie a urýchľuje sa ničenie budov. V chladnom počasí hmla zosilňuje ľadové podmienky. Striekacie zariadenia spôsobujú ešte väčší nárast teploty v okruhu niekoľkých kilometrov.

Vodné chladiace odparovacie chladiace veže sa vyparujú až o 15 % v lete a až 1-2 % v zime, pričom vytvárajú erupcie parného kondenzátu, čo spôsobuje 30-50 % pokles slnečného osvetlenia v priľahlom území, čo zhoršuje meteorologickú viditeľnosť o 0,5- 4 km. Vplyv jadrovej elektrárne ovplyvňuje ekologický stav a hydrochemické zloženie vody priľahlých vodných útvarov. Po odparení vody z chladiacich systémov v nich zostávajú soli. Aby sa zachovala stabilná rovnováha soli, časť tvrdej vody sa musí vyliať a nahradiť čerstvou vodou.

Za normálnych prevádzkových podmienok je radiačná kontaminácia a vplyv ionizujúceho žiarenia minimalizovaný a neprekračuje prípustné prirodzené pozadie. Pri haváriách a únikoch môže dôjsť ku katastrofálnemu vplyvu jadrovej elektrárne na životné prostredie a ľudí.

Nezabudnite na riziká spôsobené človekom, ktoré sú možné v jadrovej energetike. Medzi nimi:

• Havarijné situácie so skladovaním jadrového odpadu. Produkcia rádioaktívneho odpadu vo všetkých štádiách palivového a energetického cyklu si vyžaduje nákladné a zložité postupy prepracovania a zneškodňovania.
• Takzvaný „ľudský faktor“, ktorý môže spôsobiť poruchu a dokonca aj vážnu nehodu.
• Úniky v zariadeniach na spracovanie ožiareného paliva.
• Možný jadrový terorizmus.

Štandardná životnosť jadrovej elektrárne je 30 rokov. Po vyradení stanice z prevádzky je potrebná výstavba odolného, zložitého a drahého sarkofágu, ktorý bude musieť byť veľmi dlhý čas obsluhovaný.

Predpokladá sa, že vplyv jadrovej elektrárne v podobe všetkých vyššie uvedených faktorov by mal byť kontrolovaný v každej etape projektovania a prevádzky elektrárne Špeciálne komplexné opatrenia sú navrhnuté tak, aby predikovali a predchádzali emisiám, haváriám a ich vývoju., aby sa minimalizovali následky.

Je dôležité vedieť predpovedať geodynamické procesy na území stanice, normalizovať elektromagnetické žiarenie a hluk ovplyvňujúci personál. Pre lokalizáciu energetického komplexu sa lokalita vyberá po dôkladnom geologickom a hydrogeologickom zdôvodnení, robí sa rozbor jej tektonickej stavby. Pri výstavbe sa predpokladá starostlivé dodržanie technologickej postupnosti prác.

Úlohou vedy, obsluhy a praktickej činnosti je predchádzať mimoriadnym udalostiam, vytvárať normálne podmienky pre prevádzku jadrových elektrární. Jedným z faktorov ochrany životného prostredia pred vplyvom jadrových elektrární je regulácia ukazovateľov, to znamená stanovenie prípustných hodnôt konkrétneho rizika a ich dodržiavanie.

Pre minimalizáciu vplyvu JE na okolie, prírodné zdroje a ľudí sa vykonáva komplexný rádioekologický monitoring. Na odvrátenie chybného konania pracovníkov elektrárne sa vykonávajú viacúrovňové školenia, školenia a ďalšie aktivity. Na predchádzanie teroristickým hrozbám sa využívajú fyzické ochranné opatrenia, ako aj činnosť špeciálnych vládnych organizácií.

Moderné jadrové elektrárne sú postavené s vysokou úrovňou bezpečnosti a ochrany. Musia spĺňať najvyššie požiadavky regulačných orgánov vrátane ochrany pred kontamináciou rádionuklidmi a inými škodlivými látkami. Úlohou vedy je znížiť riziko dopadu jadrovej elektrárne v dôsledku havárie. Na vyriešenie tohto problému sa vyvíjajú reaktory, ktoré sú v dizajne bezpečnejšie a majú pôsobivé vnútorné indikátory vlastnej ochrany a samokompenzácie.

V prírode existuje prirodzené žiarenie. Ale pre životné prostredie je nebezpečné intenzívne ožiarenie jadrovej elektrárne v prípade havárie, ako aj tepelné, chemické a mechanické. Veľmi naliehavý je aj problém s likvidáciou jadrového odpadu. Pre bezpečnú existenciu biosféry sú potrebné špeciálne ochranné opatrenia a prostriedky. Postoj k výstavbe jadrových elektrární vo svete je mimoriadne nejednoznačný, najmä po množstve veľkých katastrof v jadrových zariadeniach.

Vnímanie a hodnotenie jadrovej energie v spoločnosti po černobyľskej tragédii v roku 1986 už nikdy nebude rovnaké. Potom sa do atmosféry dostalo až 450 druhov rádionuklidov vrátane krátkodobého jódu-131 a dlhodobého cézia-131, stroncia-90.

Po havárii boli ukončené niektoré výskumné programy v rôznych krajinách, normálne fungujúce reaktory boli preventívne odstavené a jednotlivé štáty uvalili moratórium na jadrovú energetiku. Zároveň asi 16 % svetovej elektriny vyrábajú jadrové elektrárne. Rozvoj alternatívnych zdrojov energie je schopný nahradiť jadrové elektrárne.