Atomerőmű, 2005 (28. évfolyam, 1-12. szám)
2005-11-01 / 11. szám
2005. november ATOMERŐMŰ 5. oldal A világot csak annyira érthetjük, amennyire ismerjük azt Mindennapjaink része: a nukleáris energia (11.) Sorozatunk nem szakembereknek, hanem „átlagembereknek” szól, megkíséreljük közelebb hozni őket az atom világához, annak békés célú felhasználásának „iskolapéldájához”, az atomerőműhöz és működéséhez, főbb folyamataihoz. Remélve azt, hogy a tisztelt olvasó ezáltal véleményt formálhat arról is, „áldás” vagy „sorscsapás” számunkra a nukleáris energia. Véleményt mindenkinek magának kell alkotnia, az alábbiak legfeljebb csak segítséget jelenthetnek a véleményalkotáshoz. Előző számunkban - alapos „előtanulmányok” után - megismerkedhettünk a paksi atomerőmű főbb részeivel, valamint biztonsági rendszereivel. Hosszú utunk végéhez közeledve ezúttal körbenézünk múltba, jelenbe és jövőbe, honnan, merre tart az atomerőművek fejlődése. Az atomerőművek fejlődése A világ első, energiát termelő atomreaktora a Moszkva környéki Obnyinszk városkában 1954 júniusában kezdte meg működését. Az eltelt fél évszázad alatt, akárcsak a műszaki élet más területei, az atomerőművek is jelentősen fejlődtek, és ez az állandó fejlődés természetesen napjainkban sem állt meg. A szakirodalom megalkotásuk idejével összefüggő fejlettségi szint alapján négy generációba sorolja az atomerőműveket. Első generációs atomerőművek Idetartoznak azok az első atomerőművek, amelyeket az ötvenes és hatvanas években, illetve a hetvenes évek elején helyeztek üzembe. Ezek túlnyomó része ma már nem üzemel, a maradék pedig élettartama végén jár. Ezek az erőművek sem jelentettek jelentős biztonsági kockázatot a környezet számára, ám tekintettel arra, hogy ez a generáció még a jelenleginél kevésbé szigorú biztonsági előírások, szabványok figyelembevételével, a biztonsági kultúra alacsonyabb szintjén épült, mai tudásunk alapján az üzemeltetés több kritikának van kitéve. Éppen emiatt a még ma is üzemelő első generációs erőművek több biztonságnövelő átalakításon estek át. Második generációs atomerőművek A második generációs erőművek alkotják a ma világszerte üzemelő atomerőművek döntő többségét, főként az első generáció továbbfejlesztéseként jöttek létre. A folyamatos fejlődés eredményeként biztonságosabbá, gazdaságosabbá és üzembiztosabbá váltak, így megfelelnek a megnövelt biztonsági és környezetvédelmi követelményeknek. Itt már a tervezés során is szigorúbb biztonsági elveket alkalmaztak, ám az egyre szigorodó előírások folytán ebben a kategóriában is több biztonságnövelő átalakítást végeztek, a szakemberek döntő többsége a második generációs erőműveket is biztonságosnak ítéli. A második generációhoz tartoznak a paksi atomerőmű blokkjai is. Harmadik generációs atomerőművek A harmadik generációs atomerőművek a második generációs erőművek szisztematikus továbbfejlesztésének eredményeként születtek meg, ezért evolúciós atomerőműveknek is nevezik őket. Az első ilyen épitmények Japánban kerültek üzembe a 90-es évek végén, a többi építési fázisban - ilyen erőmű létesítését kezdték meg Finnországban - vagy rendelésre kész állapotban van. Ezek az erőművek tökéletesebbek a második generáció erőműveinél, mind biztonsági (fejlett biztonsági kultúra alapján tervezték), mind gazdaságossági (hatásfok) tekintetben, de alapvetően (típusuk, üzemanyagciklusuk) nem különböznek azoktól. A harmadik generációs atomerőművek legfontosabb sajátosságai: • szabványosított terv, amely gyors engedélyezési eljárást, alacsony fajlagos beruházási költséget és rövid (4 év) épitési időt eredményez • egyszerűbb kialakítás • a belső (inherens) biztonság és a passzív védelmi tulajdonságok minél teljesebbé tétele • magasabb rendelkezésre állás és hosszabb - jellemzően 60 év - üzemi élettartam • a zónaolvadásos balesetek kisebb (~10-6 reaktorévenként) valószínűsége • minimális környezeti hatás • magasabb kiégetési szint, hatékonyabb üzemanyag-felhasználás • az üzemanyag-élettartam növekedése • mindezek eredményeként az eddigieknél is olcsóbb és biztonságosabb villamosenergia-termelés lehetősége. Negyedik generációs atomerőművek A jövő erőművei. Jelenleg még a tervezés szintjén sem léteznek, de létrehozásuk érdekében az USA kezdeményezésére nemzetközi projekt alakult, GENERATION-IV International Forum (GIF) néven, 2000 januátjában. Valamennyi típussal szemben alapvető követelmény: • a biztonság és megbízhatóság • a gazdaságosság • a természeti erőforrások fenntartása • a keletkező hulladékok minimalizálása • hadi célra való használhatatlanság. Egy újabb lehetőség: a magfúzió A nukleáris energetikával foglalkozó kutatók régi álma, hogy a Nap energiaforrását, azaz a könnyű atommagok egyesítéséből nyerhető energiát az emberiség szolgálatába állítsák. A szabályozott magfüziós kutatások az 1950-es évek elején kezdődtek. Miután a szabályozatlan fúziós energiafelszabadítást Teller Ede kezdeményezésére a hidrogénbomba formájában egy évtized alatt megvalósították, úgy vélték, a békés célú alkalmazás sem igényelhet 30-40 évnél több időt. Nos, ez a bizakodás „nem jött be”, a kísérletek előrehaladásával egyre több probléma került felszínre. Jelenleg annyi dőlt el, hogy a dél-franciaországi Cadaracheban épül meg a világ legnagyobb - 12 milliárd eurót felemésztő - kísérleti fúziós reaktora. A Nemzetközi Termonukleáris Kísérleti Reaktor (ITER) jelentőségében és méretében a nemzetközi űrállomáshoz fogható vállalkozás. Ha a következő évtizedekben a kísérletek eredményt hoznak, akkor talán negyven év múlva megépülhet az első olyan erőmű, amely magfúziós folyamatok révén folyamatosan elektromos energiát termel. A jelenlegi atomerőművekben atommaghasadás révén nyerünk energiát. A fúziós folyamatban fordítva, az atommagok egyesülésével szabadul fel energia, ez utóbbi zajlik le a Nap belsejében, illetve a hidrogénbomba is ilyen elven alapul. A fúziós erőműnek több előnye van az atomerőművel szemben. Radioaktív hulladék nincs, a fúzió közben keletkező sugárzó melléktermék rövid idő alatt lebomlik. Az atomerőművek nyersanyagául szolgáló uránkészletek végesek, ezzel szemben a fúziós erőműhöz szükséges deutérium korlátlan mennyiségben nyerhető a tengervízből, illetve a trícium is biztosítható. Az egyetlen problémát a magfúzióhoz szükséges rendkívüli hőmérséklet, a több mint 100 millió Celsius-fok fenntartása jelenti. Vannak szakemberek, akik máris megkérdőjelezik az ITER tudományos értékét, egyes vélemények szerint az sem biztos, hogy működik majd a fúziós reaktor. A többség azért azt vallja, fel kell építeni, hogy erre a kérdésre válaszolni tudjanak. (Folytatás a következő számban.) -Medgyesy-A Finnországban létesülő harmadik generációs, EPR 1600 MW-os blokk metszeti képe A GIF-projektben a tanulmányozásra kiválasztott perspektivikus reaktortípusok és azok jellemzői a következők: Koncepció Neutronspektrum Hűtőközeg Hőmérséklet, °C Nyomás Üzemanyag Üzemanyagciklus Telj. képesség, MW, Termék Gá/hütésü gy orsrcaktor gyors He 850 magas U-238 zárt (in situ) 288 vill.cn. és hidrogén Olomhűtésü gyors reaktor gyors Pb-Bi 550-800 alacsony U-238 zárt (regionális) 50-150 300-400 1200 vill.en. és hidrogén Söolvadckos reaktor epitcrmikus Fluoridsók 700-800 alacsony UF sóban feloldva zárt 1000 vill.en. és hidrogén Na-hűtésü gy orsrcaktor gyors Na 550 alacsony U-238 és MOX zárt 150-500 500-1500 vill.en. Szuperkritikus vízhűtésű reaktor termikus V. gyors Víz 510-550 nagyon magas uo2 nyitott (term.) zárt (gyors) 1500 vill.en. Nagyon magas hőmérsékletű gázhütesű reaktor termikus He 1000 magas uo> hasáb vagy golyók nyitott 250 hidrogén és vill.en. A világ első energiatermelő atomerőműve a szovjetúnióbeli Obnyinszkban (1954). The Workf s Nuclear News Agency NucNet hírek a nagyvilágból Geológiai elhelyezés: még jobban kell tájékoztatni a lakosságot Tomihiro Tanigucsi, a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (NAÜ) főtitkárhelyettese és nukleáris biztonsági vezetője szerint fokozni kell az erőfeszítéseket a lakosság tájékoztatása terén, hogy megértsék, a biztonsági előírások betartásával lehetséges a radioaktív hulladékok biztonságos kezelése és elhelyezése. Tanigucsi egy, a radioaktív hulladékok végleges elhelyezésének biztonságával foglalkozó nemzetközi konferencián szólalt fel, amely 2005. október 7-én ért véget Japánban. Tanigucsi szerint a szakértők egyetértenek abban, hogy a geológiai tárolókban való elhelyezés a legjobb és legbiztonságosabb megoldás, de nehéz olyan közösségeket találni, akik elfogadnak egy tárolót a saját környezetükben. A geológiai tároló programokban bekövetkezett csúszások oda vezettek, hogy a kiégett üzemanyagot a legtöbb országban hosszú évekig tárolják a reaktorok pihentető medencéiben. Tanigucsi véleménye szerint ez a helyzet a következő évtizedben sem változik. Ugyanakkor felhívta a figyelmet a Finnországban elért előrelépésre, ahol 2003-ban megkezdődött az építkezés egy lehetséges tároló helyszínén, Olkiluotóban. Hozzátette, hogy Svédország a telephelyválasztás utolsó fázisában van, és 2008-ban tervezik megkezdeni az építkezést. Közben kialakulóban van egy nemzetközi, megosztott geológiai tároló terve is. 2003-ban 14 európai ország fogott össze egy regionális kiégett nukleáris üzemanyag és nagy aktivitású hulladék tárolási lehetőségének megvizsgálására. A csoport utolsó ülése és jelentésük megvitatása az Európai Bizottságban 2005 novemberében lesz Brüsszelben. Tanigucsi egy kommunikációs szakértőkből álló csapat összeállítását és felkészítését javasolta azzal a céllal, hogy eljuttassák a lakossághoz a radioaktív hulladékokkal kapcsolatos üzeneteket. Végül megállapította, hogy összességében haladás történt, hiszen előrelépéseket sikerült elérni, és remélhetőleg hamarosan már nem fogunk a radioaktív hulladékokra megoldhatatlan problémaként tekinteni. Forrás: NucNet Oroszország megkezdi egy úszó atomerőmű építését Oroszországban bejelentették, hogy 2006-ban megkezdik egy úszó atomerőmű építését Szeverodvinszkben, az ország északnyugati részén. A beruházás összköltsége 6 milliárd rubel (210 millió amerikai dollár, azaz 175 millió euró). A közelmúltban egy moszkvai energetikai konferencián az állami tulajdonú Roszenergoatom vállalat szóvivője azt mondta, hogy 400 millió rubelt egy kínai bank fog folyósítani, miután Kína is csatlakozott a projekthez. Hozzátette azonban, hogy a hitelmegállapodást még nem írták alá, és a szerződés „függőben” van. 2005. október 14-én a Roszenergoatom bejelentette, hogy terveik szerint 2006- ban megrendelik a reaktoralkatrészeket különböző orosz vállalatoktól. Hozzátették, még két további úszó atomerőmű tervezése van folyamatban, Viljucsinszkben és a Peveköbölben, az Orosz Föderáció távolkeleti részén. Oroszország 2004 áprilisában fogadta el a szeverodvinszki helyszínt. Az erőművet azért nevezik „úszónak”, mert egy erre a célra épített hajón fog elhelyezkedni. A hajó maga 140 méter hosszú és 30 méter széles lesz, és két orosz tervezésű KLT-40-es reaktor, továbbá két generátor található majd a fedélzetén. Szeverodvinszk a Fehértenger partján, az Arhangelszk régióban található, és otthont ad az Orosz Állami Atomhajó-építő Központnak (GRTsAS), mely Oroszország két legnagyobb hajógyárát foglalja magába. A Roszenergoatom azt tervezi, hogy az úszó atomerőműveket tengervíz sótalanítását igénylő országoknak ajánlja majd fel. Amint az a moszkvai konferencián elhangzott, az ivóvíztermékek piacának növekedése még az élelmiszeripari termékek piacáét is túlszárnyalja. Forrás: NucNet / Orosz Nukleáris Társaság-M. F-
