Doc. dr inż. Andrzej Strupczewski
Nie bójmy się energetyki jądrowej
Publikacja omawiające aspekty energetyki jądrowej na świecie w europie i w Polsce.
Spis treści
1. Czemu potrzebujemy energetyki jądrowej w Polsce? ............................. 9
1.1. Co postanowił rząd polski w styczniu 2009 roku? ......................... 9
1.2. Na ile wystarczy nam węgla? .................................................... 10
1.3. Renesans energetyki jądrowej na świecie .................................. 13
1.4. Korzyści z energetyki jądrowej ................................................. 17
2. Czy zaszkodzi nam promieniowanie przy normalnej pracy elektrowni
jądrowych? ...................................................................................... 22
2.1. Im wyżej tym promieniowanie większe – wielkość dawek
od tła naturalnego ................................................................... 22
2.2. Gdzie poziom promieniowania jest większy – w Polsce
czy w Finlandii? ....................................................................... 25
2.3. Gdy powstawało życie promieniowanie było silniejsze ................. 27
2.4. Hipoteza o liniowej zależności zagrożenia od dawki
promieniowania ....................................................................... 28
2.5. Jakie są dawki promieniowania, które uważamy
za dopuszczalne? .................................................................... 29
2.6. Wpływ małych dawek promieniowania na duże grupy ludności .... 30
2.6.1. Badania w USA ........................................................... 30
2.6.2. Brak ujemnych efektów zdrowotnych podwyższonego
promieniowania wśród dużej grupy mieszkańców Chin ... 34
2.6.3. Różnice poziomu promieniowania w Polsce .................... 36
2.6.4. Senatorowie USA też nie boją się przebywać w Bibliotece
i w Gmachu Kongresu. ................................................ 37
2.6.5. Czemu nie mamy zmysłu wykrywającego
promieniowanie? ......................................................... 37
2.7. Wpływ narażenia na promieniowanie powodowane
przez człowieka ....................................................................... 38
2.7.1. Badania pracowników przemysłu jądrowego .................. 38
2.7.2. Badania brytyjskich radiologów .................................... 41
2.7.3. Klucz do bezpieczeństwa – rozłożenie dawek w czasie .... 42
2.7.4. Napromieniowanie rodziców małymi dawkami
nie ma wpływu na potomstwo ...................................... 43
2.7.5. Nowe osiągnięcia w badaniach procesów biologicznych
po napromieniowaniu ludzi .......................................... 44
2.8. Podsumowanie ........................................................................ 49
2.9. Dawki wokoło elektrowni jądrowych też są bardzo małe
– i nie szkodzą! ....................................................................... 49
4 Nie bójmy się energetyki jądrowej!
2.9.1. Stanowisko energetyki jądrowej – redukujemy dawki
ile tylko można! .......................................................... 49
2.9.2. Małe i wciąż obniżane narażenie radiacyjne pracowników
elektrowni. ................................................................. 51
2.9.3. Stałe zmniejszanie emisji promieniowania z elektrowni
jądrowych. ................................................................. 52
2.9.4. Dawki wokoło elektrowni jądrowych – dopuszczalne
i rzeczywiste. ............................................................. 54
2.9.5. Wodę z elektrowni jądrowej można pić! ........................ 56
2.9.6. Porównania ryzyka powodowanego bliskością elektrowni
jądrowej .................................................................... 57
2.10. Sprawa ognisk zwiększonej częstości występowania białaczki
dziecięcej. .............................................................................. 58
2.10.1. Ogniska zwiększonej częstości występowania
białaczki dziecięcej w Wielkiej Brytanii .......................... 58
2.10.2. We Francji instalacje jądrowe również nie powodują
zagrożenia ................................................................. 59
2.11. Zarzuty Zielonych w Niemczech – i rzeczywistość ....................... 60
2.11.1. Przypadki białaczki blisko EJ Krummel – długoletnie
spory ......................................................................... 60
2.11.2. Wyjaśnienie zagadki – białaczka skutekiem produkcji
materiałów wybuchowych ............................................ 62
2.11.3. Analizy zachorowalności wokoło elektrowni jądrowych
w Niemczech wykazują że promieniowanie z EJ
nie może być przyczyną chorób. ................................... 62
3. Czy powinniśmy obawiać się odpadów radioaktywnych? ....................... 65
3.1. Czym grożą nam odpady radioaktywne? .................................... 65
3.2. Recykling paliwa – zamknięty cykl paliwowy (paliwo jądrowe
jako surowiec wtórny) ............................................................. 67
3.3. Co lepiej: czy odpady (radioaktywne lub nie, z elektrowni
jądrowych czy z innych) wyrzucać do otoczenia,
czy przechowywać pod kontrolą? .............................................. 70
3.3.1. System barier zatrzymujących produkty radioaktywne
z dala od biosfery ....................................................... 71
3.3.2. Jak długo system barier będzie skuteczny? ................... 72
3.3.3. Okręt wojenny Wasa – skutki działania wody
przez 350 lat .............................................................. 73
3.3.4. Odpady radioaktywne z reaktorów naturalnych w Oklo
– co pozostało po 2 miliardach lat? ............................... 74
3.3.5. Na jak długo musimy zabezpieczyć odpady
radioaktywne? ............................................................ 76
Nie bójmy się energetyki jądrowej! 5
4. Czy mamy bać się awarii jądrowych? ................................................. 81
4.1. Jak nowoczesne elektrownie jądrowe zapobiegają awariom? ....... 81
4.1.1. Źródła energii w elektrowni jądrowej ............................ 81
4.1.2. Układy odbioru ciepła w typowym reaktorze .................. 82
4.1.3. Układy regulacji mocy reaktora .................................... 85
4.1.4. Źródła zagrożenia w elektrowni jądrowej ...................... 86
4.1.5. Bariery powstrzymujące uwalnianie substancji
promieniotwórczych .................................................... 87
4.2. Zasady bezpieczeństwa jądrowego ............................................ 88
4.2.1. Zasady ogólne ............................................................ 89
4.2.2. Zasada głębokiej obrony. ............................................. 89
4.3. Konstrukcja EJ zapewniająca bezpieczeństwo jądrowe ................ 90
4.3.1. Naturalne sprzężenie zwrotne regulujące moc reaktora .... 90
4.3.2. Układ wyłączenia reaktora oparty na działaniu siły
ciążenia ..................................................................... 91
4.3.3. Zalanie rdzenia wodą chłodzącą w przypadku rozerwania
obiegu pierwotnego..................................................... 92
4.3.4. Różnorodność układów ................................................ 93
4.3.5. Rozdzielenie przestrzenne układów ............................... 95
4.3.6. Odporność na pożar, zalanie wodą, wstrząsy sejsmiczne
i warunki otoczenia ..................................................... 95
4.3.7. Obudowa bezpieczeństwa – najważniejsza bariera
zatrzymująca radioaktywność ...................................... 98
4.4. Elektrownie jądrowe III generacji – odporne nawet na najcięższe
awarie .................................................................................. 100
4.4.1. Reaktor EPR – odporny na wyciek stopionego rdzenia
ze zbiornika reaktora................................................. 100
4.4.2. Reaktor AP 1000 – skuteczne chłodzenie rdzenia
nawet przy zaniku zasilania elektrycznego .................. 102
4.4.3. Obudowa bezpieczeństwa reaktora AP1000 – zapewnia
ochronę nawet przy braku zasilania i bez działań
operatora. ................................................................ 104
4.5. Działania i organizacja pracy zapewniające bezpieczeństwo
jądrowe ................................................................................ 106
4.6. Bezpieczeństwo EJ III generacji na tle innych gałęzi energetyki .. 109
4.6.1. Bilans „zdrowotny” reaktorów budowanych w XX wieku ... 109
4.6.2. Poziom bezpieczeństwa reaktorów III generacji ........... 109
5. A co z Czarnobylem? ...................................................................... 112
5.1. Reaktor RBMK w Czarnobylu odmienny od reaktorów wodnych ... 112
5.1.1. Jakie różnice zadecydowały o tragicznych skutkach
błędów operatorów? .................................................. 112
6 Nie bójmy się energetyki jądrowej!
5.1.2. Główna wada reaktora RBMK – samoczynny wzrost
mocy w pewnych sytuacjach awaryjnych. .................... 115
5.1.3. Błąd konstrukcyjny w układzie prętów bezpieczeństwa .. 116
5.1.4. Możliwość odłączenia układu zabezpieczeń reaktora ..... 118
5.1.5. Przebieg samej awarii ............................................... 119
5.2. Skutki Czarnobyla – mity i fakty ............................................. 120
5.3. Czy jednak w polskiej elektrowni jądrowej może dojść do awarii
takiej jak w Czarnobylu? ........................................................ 125
6. Czy nas stać na budowę elektrowni jądrowej? ................................... 128
6.1. Czemu energetyka jądrowa stała się tańsza od innych źródeł
energii ................................................................................. 128
6.1.1. Osiągnięcia w eksploatacji elektrowni jądrowych
– wysoka dyspozycyjność. ......................................... 128
6.1.2. Wzrost stopnia wypalenia paliwa ................................ 129
6.1.3. Wprowadzenie możliwości regulacji mocy w funkcji
obciążenia ................................................................ 130
6.1.4 Ogólna ocena kosztów ............................................... 130
6.2. Korzyści ekonomiczne w cyklu paliwowym ............................... 131
6.2.1. Koszty paliwa dla elektrowni jądrowej ......................... 131
6.2.2. Koszty unieszkodliwiania odpadów.............................. 132
6.2.3. Pozytywne doświadczenie z likwidacji i rozbiórki
elektrowni po zakończeniu jej okresu pracy. ................ 132
6.2.4. Łączne koszty paliwa, unieszkodliwiania odpadów
i likwidacji elektrowni. ............................................... 133
6.2.5. Koszty spalania węgla w elektrowni węglowej .............. 134
6.3. Nakłady inwestycyjne ............................................................ 134
6.3.1. Standaryzacja elementów i skrócenie czasu budowy .... 134
6.3.2. Nakłady inwestycyjne dla elektrowni jądrowych ........... 135
6.3.3. Porównanie nakładów inwestycyjnych dla EJ
z nakładami na elektrownie węglowe .......................... 136
6.4. Porównania kosztów energii z różnych źródeł ........................... 137
6.4.1. Porównanie kosztu wytwarzania energii elektrycznej
z różnych źródeł opracowane w MIT............................ 137
6.4.2. Porównanie nakładów inwestycyjnych na energetykę
jądrową i wiatrową .................................................... 138
6.5. Pełne porównanie kosztów energii uzyskiwanej z różnych
źródeł .................................................................................. 141
6.5.1. Ocena ekonomiczna opracowana w Finlandii. ............... 141
6.5.2. Analizy brytyjskie potwierdzają, że elektrownie jądrowe
wytwarzają energię najtaniej ..................................... 144
6.5.3. Czy przykład trudności firmy British Energy nie przeczy
pozytywnym ocenom kosztów elektrowni jądrowych? ... 145
Nie bójmy się energetyki jądrowej! 7
6.6. Warunek sukcesu: Terminowe uruchomienie elektrowni
jądrowej ............................................................................... 151
6.7. A więc czy Polskę stać na budowę elektrowni jądrowej? ............ 153
7. Czemu ekolodzy popierają obecnie energetykę jądrową? ................... 154
7.1. Dawne stanowisko ekologów wobec rozwoju energetyki
jądrowej ............................................................................... 154
7.2 Zmiana nastawienia ekologów wobec energii jądrowej .............. 157
7.3 Jak przebiega dyskusja o energetyce jądrowej ......................... 161
7.3.1 Tło historyczne – protesty przeciw nowym
technologiom w przeszłości. ....................................... 161
7.3.2 Zarzuty przeciwników energetyki jądrowej w XX wieku .. 164
7.3.3 Zarzuty stawiane w Polsce ......................................... 167
7.3.4 Ataki na dr Gale’a – „lekarza Czarnobyla” ................... 169
7.4 Stowarzyszenie Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej SEREN ... 170
