Poznaj różne ciekawostki z zakresu energetyki jądrowej

Energia pochodząca z elektrowni atomowej, czy też jądrowej, jest dostarczana do milionów domów na całym świecie, prawdopodobnie niedługo korzystać z niej będziemy również w Polsce. W porównaniu do innych źródeł wytwarzania energii elektrycznej, energia jądrowa jest mniej szkodliwa dla środowiska. Ponadto elektrownie atomowe zapewniają niskie koszty, przewidywalną moc przy stabilnych cenach i są niezbędne w utrzymaniu niezawodności systemu elektroenergetycznego. Ostatni kryzys nuklearny w Japonii zwrócił uwagę całego świata na produkcję energii jądrowej, przypominając nam o minionych katastrofach i wypadkach.

RGPsiqTbIAluj
Ilustracja interaktywna przedstawia obrazy pozwalające poznać różne ciekawostki z zakresu energetyki jądrowej: 1. Najstarszy reaktor, wybudowany w 1942 r. Chicago Pile-1 (stos chicagowski nr 1), to pierwszy na świecie reaktor jądrowy (tym terminem zaczęto posługiwać się dekadę później). Został zbudowany w podziemiach stadionu piłkarskiego w Chicago. W grudniu 1942 r. przeprowadzono tam pierwszą kontrolowaną reakcję łańcuchową, reaktor osiągnął moc 200 W. Stos chicagowski nie miał odpowiednich zabezpieczeń (nie osłaniał przed promieniowaniem w wystarczającym stopniu i nie miał dostosowanego systemu chłodzenia). Na szczęście nie doprowadziło to do katastrofy w jednym z najbardziej zaludnionych regionów USA. Nic nie stało się także żadnemu z 50. pracowników obsługujących reaktor. Reaktor był wybudowany podczas wojny i jego istnienie było pilnie strzeżoną tajemnicą, dlatego nie powstało żadne zdjęcie pracującego CP-1, jedynie rysunki. Praca reaktora została zakończona w 1943 r., a z jego części złożono kolejny reaktor, CP-2. 2. Państwowa Agencja Atomistyki opisuje 9 elektrowni w naszym najbliższym sąsiedztwie. Najbliżej granicy Polski znajduje się elektrownia atomowa w Czechach. Dukovany położone są 119 km od granicy na wysokości Sudetów. W bloku pracują 4 reaktory, każdy z nich o mocy 440 MW. 3. Żarnowiec (woj. pomorskie, powiat pucki) jest obecnie najpoważniejszym kandydatem dla lokalizacji i budowy nowej elektrowni jądrowej. Polska nie ma jeszcze takiej elektrowni, jest tylko czynny reaktor Maria (niedaleko Otwocka). Wprawdzie w Żarnowcu w 1982 r. ruszyła budowa bloku o mocy 1,6 MW, ale projekt upadł po ośmiu latach. Nowa elektrownia powstałaby na ruinach przerwanej inwestycji. Resort gospodarki zakłada, że do 2030 r. 15,7% energii w Polsce będzie pochodziło z elektrowni jądrowych. 4. W całej Europie jest 151 siłowni jądrowych, w tym 58 we Francji. Francja zaspokaja w ten sposób 75% swojego zapotrzebowania (dane za World Nuclear Association), zaopatruje w energię także swoich sąsiadów. Francuskie reaktory mają moc ponad 63 tys. MW. 5. Najwięcej elektrowni jądrowych na świecie znajduje się w USA. Stany Zjednoczone wytwarzają ponad 30% światowej energii jądrowej. Pracują tam 104 reaktory, które zaspokajają jedną piątą zapotrzebowania na energię w tym kraju. Polityka sprzyja rozwojowi energii atomowej – w 2010 r. prezydent Barack Obama poparł rozwój tej dziedziny. 6. Kto będzie potentatem atomowym? Najwięcej reaktorów planują wybudować Chińczycy. Obecnie pracuje tam 13 reaktorów o mocy ponad 10 tys. MW (1,9% zapotrzebowania kraju). 27 reaktorów jest już w trakcie budowy (za pięć lat dadzą 30 GW), a w planach zatwierdzonych przez władze centralne jest jeszcze 50 kolejnych (o mocy 58 GW)! Za dwie dekady Chiny zdetronizują USA pod względem ilości produkowanej energii jądrowej. Chiny stają się samowystarczalne jeśli chodzi o projektowanie i budowę bloków energetycznych. Szybki wzrost popytu na energię w ostatnich latach doprowadził do dużej emisji dwutlenku węgla oraz do niedoboru paliw kopalnych (z których Chiny czerpią 80% energii). Według prognoz World Nuclear Assocation do 2100 r. w Chinach będzie pracowało 2800 elektrowni jądrowych. 7. Pierwsza podwodna elektrownia jądrowa jeszcze nie powstała, ale przymiarki do takiej konstrukcji zrobili już w 2007 r. inżynierowie z Estońskiej Akademii Morskiej. Projekt elektrowni ukrytej w wodach Bałtyku przedłożyli największemu krajowemu producentowi energii, firmie Estii Energia. Projektanci przewidzieli miejsce dla bloku na wschód od Tallina. Rozważania Estonii to efekt dążeń państw bałtyckich do uniezależnienia się od rosyjskich dostaw ropy i gazu, jednak koszty podwodnej konstrukcji studzą estoński zapał. Podobny pomysł pojawił się ostatnio we Francji. DCNS, firma zajmująca się podwodnymi konstrukcjami, podjęła się badań dotyczących atomowego bloku zanurzonego w morzu. Projekt znany jest pod nazwą FlexBlue. 8. Według Księgi Rekordów Guinnessa największą elektrownią jądrową na świecie jest Kashiwazaki-Kariwa (Japonia), zajmująca powierzchnię 4,2 km kwadratowych. Elektrownia ma 7 reaktorów o łącznej mocy ponad 8 tys. MW. Kompleks, należący do Tokyo Electric Power Company, znajduje się w prefekturze Nigata i jest położony bezpośrednio nad morzem, z którego pobiera wodę do chłodzenia. Blok energetyczny powstał w 1997 r. jako jedna z najnowocześniejszych elektrowni, jednak trzęsienie ziemi w lipcu 2007 r. zniszczyło jej znaczną część i elektrownia nie pracowała w pełni swej mocy przez 21 miesięcy (wyłączono większość reaktorów). Tsunami z marca 2011 r. nie spowodowało żadnych szkód w tej elektrowni jądrowej. tektonicznych budzi poważne obawy co do bezpieczeństwa bloku. Reaktor miał pracować do 2017 r., ale został wyłączony. 9. Najmniejsza elektrownia jądrowa znajduje się w Armenii w mieście Metsamor. Pracuje tam jeden reaktor o mocy 375 MW. Z powodu niewielkiego zaludnienia (3,25 mln mieszkańców) reaktor zaspokaja aż 45% zapotrzebowania kraju na energię (dane za World Nuclear Association). Elektrownia Metsamor jest zlokalizowana na terenie narażonym na wstrząsy sejsmiczne, 30 km od stolicy (Erywań). Została zbudowana w latach 70., jej pracę wstrzymano po trzęsieniu ziemi w Armenii w 1988 r., jednak po 7 latach wznowiono działanie reaktora. Armeńska elektrownia jest czujnie obserwowana przez instytucje atomowego całego świata. Przestarzała radziecka konstrukcja oraz lokalizacja blisko uskoków tektonicznych budzi poważne obawy co do bezpieczeństwa bloku. 10. Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej opracowała siedmiostopniową skalę zdarzeń jądrowych (skala INES – International Nuclear Event Scale). Najwyższy, siódmy stopień oznacza największą awarię i taką ocenę dostała katastrofa w Czarnobylu. 18 kilometrów od tego 15-tysięcznego miasta na Ukrainie wydarzyła się największa w historii katastrofa elektrowni atomowej. 26 kwietnia 1986 roku przegrzał się reaktor i doszło do wybuchu, który rozerwał obudowę i uszkodził budynek elektrowni. Radioaktywny pył przedostał się bezpośrednio do atmosfery. Do katastrofy doszło po testowaniu nowych turbogeneratorów. Podczas testów (z wyłączonym automatycznym systemem bezpieczeństwa) technicy odcięli dostęp pary do maszyn. Para zaczęła kumulować się w reaktorze, powodując wytwarzanie większej ilości energii, a to spowodowało z kolei zwiększenie parowania. W reaktorze lawinowo wytwarzała się ogromna moc. Konstrukcja nie wytrzymała ciśnienia. Przed katastrofami w USA (Three Mile Island w 1979 r.) i Czarnobylu społeczeństwo nie miało tak dużych obaw w stosunku do elektrowni atomowych jak dziś. Od marca 2011 r. lęk podsyca katastrofa w japońskiej Fukushimie. W latach 70. XX wieku elektrownie powstawały „masowo” (kilkanaście lub więcej budowli każdego roku) na całym świecie, aż do 1986 roku – po wybuchu reaktora na Ukrainie liczba nowych elektrowni zaczęła gwałtownie maleć.
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stagg_Field_reactor.jpg [dostęp 6.05.2022], https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nuclear.power.plant.Dukovany.jpg [dostęp 6.05.2022], https://lejournal.cnrs.fr/ [dostęp 6.05.2022], https://www.researchgate.net/figure/Flexblue-deployed-DCNS-16_fig9_282853758 [dostęp 6.05.2022], https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kashiwazaki-Kariwa_Nuclear_Power_Plant_14-Aug-2019.jpg [dostęp 6.05.2022], https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metsamor_NPP_aerial_view_1.jpg [dostęp 6.05.2022], https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_dangerous_view_-_Pripyat_-_Chernobyl.jpg [dostęp 6.05.2022], domena publiczna.
1
Polecenie 1

Łazik Mars 2020 Perseverance Rover wylądował na Czerwonej Planecie. Pojazd jest wyposażony w wielozadaniowy radioizotopowy generator termoelektryczny (MMRTG), który został zbudowany przez laboratoria DOE (Departament Energii Stanów Zjednoczonych). MMRTG zasila łazik w jego misji poszukiwania starożytnych oznak życia, a także wiercenia i zbierania próbek gleby, które mogą potencjalnie zostać przywiezione na Ziemię w przyszłej misji. Czy wiesz, jaki izotop wykorzystuje?

uzupełnij treść
Polecenie 2
ROZh08tYoYdFS
Udział energetyki jądrowej w światowym bilansie energetycznym od pięciu lat utrzymuje się na podobnym poziomie i w roku 2019 wyniósł około ... Możliwe odpowiedzi: 1. 10%, 2. 2%, 3. 30%
Polecenie 2
R95kOwt0A1E7Z
Gdzie w Polsce znajduje się aktualnie czynna elektrownia jądrowa? Wybierz właściwą odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. W Polsce nie ma jeszcze czynnej elektrowni jądrowej, 2. W Żarnowcu w województwie pomorskim, 3. W Otwocku
Polecenie 3
RbWurWwJrCGeM
Energetyka jądrowa jest dobrze rozwinięta lub rozpoczyna się jej wdrażanie w 35 państwach. W marcu 2021 r. czynnych było ... energetycznych reaktorów jądrowych o całkowitej mocy 393,08 GWe. Wybierz ile to według Ciebie reaktorów: Możliwe odpowiedzi: 1. 443, 2. 1433, 3. 100
Polecenie 3
R1c1jXWEdVKfW
Najwięcej elektrowni jądrowych na świecie znajduje się w USA. Ile procent światowej energii jądrowej wytwarzają Stany Zjednoczone? Możliwe odpowiedzi: 1. 30 %, 2. 75 %, 3. 50 %
Polecenie 4
RjUV22veBRJCX1
Dopasuj właściwie podpisy do fotografii.
Źródło: Anna Kaczorowska, Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, dostępny w internecie: https://www.kkg.ch/de/i/versorgungssicherheit-_content---1--1249.html [dostęp 6.05.2022], licencja: CC BY 4.0.
1
Polecenie 4

Czy bombę atomową powinno się w rzeczywistości nazywać bombą jądrową?

uzupełnij treść
1
Polecenie 5

Na fotografii przedstawiającej dwutlenek uranu widać, ze pracownik nie ma żadnych osłon, jest w bezpośrednim kontakcie z substancją. Czy nie naraża swojego zdrowia?

uzupełnij treść
1
Polecenie 5

Pracownik nie ma żadnych osłon pobierając dwutlenek uranu, jedynie rękawice. Jest w bezpośrednim kontakcie z substancją. Czy nie naraża swojego zdrowia?

uzupełnij treść
1
Polecenie 6

Nad reaktorem widać niebieską poświatę. Jakie jest jej źródło?

uzupełnij treść