Przypomnienie

Przed zapoznaniem się z tym e‑materiałem warto przypomnieć sobie podstawowe kwestie dotyczące energetyki jądrowej, przyczyn i skutków jej rozwoju:

• Główni producenci energii elektrycznej na świecie,

• Przyczyny rozwoju energetyki atomowej,

• Udział energetyki atomowej w produkcji energii elektrycznej świata,

• Energetyka atomowa w Unii Europejskiej.

Badania nad radioaktywnością, które prowadzone były m.in. przez małżeństwo Curie, dały początek „epoce atomu” – nowemu okresowi w produkcji energii elektrycznej. Już w latach 50. XX w. energetyka atomowa zaczęła rozwijać się na skalę światową. Elektrownie jądrowe produkują prąd w wyniku kontrolowanych reakcji rozszczepiania jąder atomów pierwiastków promieniotwórczych, głównie uranu. Mają wiele zalet, m.in. nie zanieczyszczają środowiska (w przypadku bezawaryjnej pracy), są bardzo wydajne, stanowią alternatywę produkcji energii w związku z wyczerpującymi się złożami surowców naturalnych. Jednakże mają też kilka poważnych wad, są to m.in. problem składowania odpadów czy możliwość wystąpienia awarii, która może mieć tragiczne skutki nie tylko dla flory i fauny, ale również dla życia i zdrowia człowieka.

Wypadek jądrowy

Produkując energię z pierwiastków promieniotwórczych, należy liczyć się z możliwością wystąpienia awarii – wypadku jądrowego. Zdarzenie to polega na emisji promieniowania jonizującegopromieniowanie jonizującepromieniowania jonizującego lub substancji promieniotwórczych do otoczenia. Ma to niewątpliwie negatywny wpływ na środowisko przyrodnicze oraz życie i zdrowie ludności. Wypadek jądrowy może wystąpić na skutek:

• awarii elektrowni jądrowej lub innych obiektów na terenie zakładu,

• klęski żywiołowej,

• ataku terrorystycznego,

• wypadku podczas transportowania odpadów.

Bezpośrednimi następstwami wypadku jądrowego są: eksplozja, przedostanie się substancji promieniotwórczych (np. paliwa i odpadów radioaktywnych) do środowiska, skażenie środowiska, ludności czy żywności.

Po drugiej wojnie światowej odnotowano wiele wypadków jądrowych, które były bardziej lub mniej niebezpieczne dla ludzi i środowiska.

R6z6QH8k8mX5A

Na czarno-białym zdjęciu znajduje się elektrownia położona nad wodą. Elektrownia na cztery wielkie, szerokie kominy - od szerokiej podstawy komin zwęża się do pewnego miejsca, od którego znów się rozszerza. Kominy stoja po dwa z prawej i lewej, za budynkami elektrowni. Oprócz nich kompleks industrialny tworzy szereg innych blokowych budowli. W tle elektrowni widać przepływającą rzekę, a dalej pola.

RRFpJ6cBIiC6w

Na zdjęciu znajduje się fragment elektrowni w Czarnobylu. Z dużego, nieforemnego przez liczne dobudówki, budynku, wystaje niebyt wysoki komin, wokół którego znajduje się metalowy stelaż. Przed budynkiem jest siatkowe ogrodzenie. Po prawej i po lewej stronie ujęto fragmenty kolejnych budynków, o budowie prostopadłościennej.

RVIzgLfq5PJyc

Na zdjęciu satelitarnym znajdują się zniszczenia na terenie elektrowni. Kilka budynków jest w ruinie, z dwóch wydobywa się dym.

Czarnobylska Elektrownia Jądrowa

Elektrownia ta leży na terenie północnej Ukrainy, blisko granicy z Białorusią (ok. 16 km), około 4 km od opuszczonego miasta Prypeć, 18 km od Czarnobyla i 110 km od stolicy kraju – Kijowa. Jest trwale wyłączona. Jej łączna moc wynosiła 4 000 MW.

R1dsSYHTwqxEV

Na mapie Europy zaznaczono Ukrainę, z centralnej części państwa wyprowadzone są linie, które biegną do obrazka pokazującego powiększenie kawałka mapy. Na powiększeniu tym opisano położenie Kijowa, a na północ od niego reaktora w Czernobylu.

Jej budowę rozpoczęto w 1972 roku, a pięć lat później do eksploatacji został oddany pierwszy z czterech reaktorów. Kolejne były uruchamiane co kilka lat, a ostatni – w 1983 roku. W tym samym roku funkcjonował jedynie ostatni, najmłodszy reaktor – pozostałe zostały czasowo zamknięte we wcześniejszych latach z powodu usterek i drobnych wypadków. Zakładano, że cały obiekt będzie składał się z sześciu reaktorów, jednakże prace nad piątym i szóstym reaktorem nie doszły do skutku. Powodem był wybuch czwartego, ostatniego funkcjonującego reaktora, który miał miejsce 26 kwietnia 1986 roku. Trwałe wyłączenie elektrowni nastąpiło w 2000 roku w wyniku nacisków organizacji międzynarodowych chcących nie dopuścić do kolejnej wielkiej katastrofy. Najbogatsze państwa zobowiązały się do pomocy finansowej Ukrainie, co miało służyć zamknięciu elektrowni i modernizacji sektora energetycznego tego kraju.

RdbiCBcgUMScZ

Ilustracja przedstawia pracę reaktorów w elekrowni w Czarnobylu na przestrzeni lat. Najdłużej działał reaktor nr 1 - od 1977 do 1996. W roku 1983 miał w nim miejsce drobny wypadek. Reaktor nr 2 funkcjonował od 1978 do 1992. Reaktor nr 3 działał od 1982 do 1999, w którym to roku nastąpiło trwałe wyłączenie. Reaktor nr 4 działał od 1984 do 1987 , w którym to roku nastąpił wybuch o charakterze chemicznym.

Reaktor w Czarnobylu miał nieco inne zastosowanie niż typowe reaktory atomowe, ponieważ – oprócz produkcji energii elektrycznej – miał przeznaczenie militarne. Kiedy zmniejszał się przepływ wody chłodzącej reaktor, temperatura w jego wnętrzu rosła, co było niezgodne z zasadami bezpieczeństwa na świecie. Jest to bardzo niebezpieczne. Typowy reaktor podczas awarii układu chłodzenia wyłącza się, żeby nie stwarzać zagrożenia. Błędy popełnione zostały także podczas konstrukcji sytemu bezpieczeństwa. Ze względów oszczędnościowych do budowy prętów bezpieczeństwapręt bezpieczeństwaprętów bezpieczeństwa wykorzystano tańsze materiały, które nie spełniły swojej funkcji podczas awarii. Winni są także pracownicy elektrowni, którzy nie mieli dostatecznej wiedzy i doświadczenia. Wszystkie te przyczyny były związane z ogólnym brakiem kultury bezpieczeństwa w ZSRR i tajnością.

Katastrofa w Czarnobylu

Symulacja i film edukacyjny ukazują przebieg katastrofy. Zapoznaj się z nimi i wykonaj polecenia.

Zniszczony reaktor zalano betonowym sarkofagiemsarkofagsarkofagiem. Wokół elektrowni stworzono zamkniętą strefę buforową. Wysiedlono mieszkańców, którzy mieszkali w rejonie wybuchu. ZSRR zataił tę informację przed światem. Jednakże w Polsce, w Mikołajkach odnotowano silne skażenie promieniotwórcze powietrza – kilkaset tysięcy razy przekraczające normę. Dwa dni później informacje o wysokich wskaźnikach dotarły do Warszawy, jednakże nie znano przyczyny tak wysokiego przekroczenia norm. Dopiero 28 kwietnia (dwa dni po katastrofie) w godzinach wieczornych media amerykańskie podały, że doszło do wybuchu elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Celem odkażenia zalecano przyjmowanie dużej dawki jodu.

Elektrownia Jądrowa Fukushima Nr 1

Elektrownia ta znajduje się w miastach Ōkuma i Futaba w prefekturze Fukushima. W odległości około 11 km od niej zlokalizowana jest elektrownia jądrowa Fukushima II. Jest ona na stałe wyłączona, a jej moc zainstalowana wynosi 4 546 MW.

RNPMiGdyYObTU

Na mapie wschodniej Azji zaznaczono położenie elektrowni w prefekturze Fukushima. Znajduje się ona w północnej Japonii, niedaleko miasta Sendai.

Elektrownia ta składa się obecnie z pięciu reaktorów. Wszystkie z nich były przekazywane do eksploatacji stopniowo w latach 70. XX w. 11 marca 2011 r. uległa ona poważnemu uszkodzeniu w wyniku fali tsunami wywołanej przez silne trzęsienie ziemi. Kiedy trzęsienie ziemi zostało zarejestrowane, wszystkie reaktory wyłączyły się automatycznie w sposób prawidłowy (w przeciwieństwie do katastrofy z 1986 r.). Nastąpił awaryjny zrzut prętów bezpieczeństwa, a reakcja łańcuchowa została przerwana.

RImf4OlcSq8Mz

Ilustracja przedstawia rozchodzenie się fali tsunami 11 marca 2011 roku. Epicentrum oznaczono na 140 stopni długości geograficznej wschodniej, poniżej 40 stopnia szerokości geograficznej północnej. Największa wysokość powierzchni wody została oznaczona łukiem na 150 stopniu długości geograficznej wschodniej. Wysokość ta to około 1 metr, najniższa wysokość powierzchni wody znajdowała się na 130 stopniu długości geograficznej wschodniej - było to około minus 1 metra. na ilustracji oznaczono też zmianę całkowitej zwartości elektronów w jonosferze za pomocą kolorowych plam między 140 a 130 stopniem długości geograficznej wschodniej. Plamy te układają się mniej więcej po łukach.

Fale o wysokości nawet 15 metrów przekroczyły falochrony i zalały generatory awaryjne. Uniemożliwiło to zasilenie pomp wody chłodzącej i w efekcie odprowadzenie ciepła wyłączonych reaktorów. W wyniku tego procesu doszło do stopienia rdzeni trzech reaktorów. Pozostałe trzy reaktory nie uległy zniszczeniu, jednak nie zostały przywrócone do ponownego użytku z uwagi na czynniki polityczne. Podobnie jak w przypadku Czarnobyla, katastrofa nastąpiła w wyniku wybuchu wodoru. 15 i 16 marca doszło do pożarów. Należy podkreślić, że nie odnotowano ofiar śmiertelnych bezpośrednio w związku z awarią (w 2018 roku potwierdzono jednak jeden zgon w wyniku przyjętej dawki promieniowania), natomiast panika i ewakuacja ludności doprowadziła do śmierci co najmniej 34 osób (na obszarze w promieniu 20 km od wybuchu ewakuowano ok. 300 tys. Japończyków). Głównymi przyczynami większości tych wczesnych zgonów były zakłócenia sprawnego funkcjonowania szpitali, zaostrzenie wcześniej istniejących problemów zdrowotnych oraz ogólne „zmęczenie psychiczne” wynikające z dramatycznych zmian w sytuacji życiowej. Co ciekawe, najkrwawsze żniwo zebrało tsunami (śmierć ok. 20 tys. osób). Wokół tej katastrofy krąży wiele mitów, m.in. dotyczących wybuchu wynikającego z wadliwej pracy elektrowni, śmierci wielu osób, znacznie zwiększonej zachorowalności na nowotwory czy skażenia oceanu. Pierwsze dwa mity zostały obalone. Jeżeli zaś chodzi o trzeci, to Światowa Organizacja Zdrowia stwierdziła, że wzrost ten jest nieznaczny (o ok. 1%). Natomiast co do skażenia oceanu – wprawdzie do oceanu przedostała się skażona woda, ale dzięki szybkiej reakcji i budowie specjalnej infrastruktury skażenie było minimalne, więc poławiane w tym rejonie ryby są bezpieczne dla zdrowia ludności.

Po zbadaniu przez Polaków stężenia radioaktywnych substancji w powietrzu w Polsce stwierdzono, że było ono miliony razy niższe niż w czasie trwania awarii elektrowni jądrowej w Czarnobylu i nie stanowiło zagrożenia dla zdrowia ludności ani dla środowiska naturalnego.

Słownik