Új Szó - Vasárnap, 1979. január-június (12. évfolyam, 1-25. szám)
1979-01-07 / 1. szám
J TUDOMÁNY TECHNIKA Amikor 1942. december 2-án Enrici Fermi, olasz tudós vezetésével az „öngyilkosok osztaga“ elnevezésű tudóscsoport a chicagói egyetem stadionján üzembe helyezte a világ első atomreaktorát, megnyílhatott az út az atomenergia békés célú és fölöttébb szükséges felhasználásához. Az első villamos energiát termelő atomerőművének építését 1954-ben fejezték be a Szovjetunióban. Ez az 5 MW-os obnyinszki atomerőmű volt az előfutárja a ma már világszerte működő több száz atomerőműnek, amelyek összteljesítménye mintegy 103 GW. A jelenlegi prognózisok alapján az atomerőművek az ezredfordulóra 1800— £500 GW energiát termelnek. Ebbe a nagy energeiatermelési programba hazánk is bekapcsolódik. Az első csehszlovák atomerőmű felépítéséről szóló egyezmény még 1956-ban született. Az első, a Jaslovské Bo- hunice-i A 1-es, 150 MW-os atomerőmű 1972 decemberében kapcsolódott termelésével a a villamosenergetikai hálózatba. Azóta gyorsított ütemben folynak a munkák a következő, 440 MW-os erőművek építésén, s 1986-ig tíz azonos koncepcióra épülő 220 MW-os blokk kapcsolódik majd energiahálózatunkba. További 1000 MW-os atomerőművek építését tervezik Dél-Csehország, Észak- Morvaország és Észak-Szlová- kia villamosenergia-szükségle- tének fedezésére. Ez összevetve annyit jelent, hogy 1990-re Csehszlovákia atomenergia-termelése a tervek szerint 10 520 MW-ra növekszik. A MAGREAKCIÓ Az emberek általában csak azt látják, érzékelik, hogy a gomba módra növő lakótelepek nem maradnak fény és fűtés nélkül, hogy minden háztartás számára biztosított a lehetőség az automata mosógép, a színes televízió, vagy egyéb villamos fogyasztó üzemeltetéséhez. Vannak azonban, akik többet szeretnének tudni energiaforrásainkról, különösen az atomreaktorok csodálatos világáról. Az atomenergia egyik legalapvetőbb tulajdonsága, hogy az atomerőművek üzemanyaga, az urán (esetleg tórium) sokszorosan nagyobb térfogategységnyi energetikus potenciállel rendelkezik, mint bármely más fosszilis tüzelőanyag. Elméletileg 1 kg urán potenciális energiája 3 millió kg szén elégetésekor felszabaduló energiának felel meg. A gyakorlatban persze ma még ennek az energiának csak 1—2 százalékát használják ki a nyomottvizes atomerőművek. Ebből is láthatjuk, hogy az atomtechnika további fejlődése révén az emberiség óriási energiaforrásokhoz juthat. De hogyan is szabadulhat fel ekkora energia? Az atom magjának két alapvető alkotóeleme a proton és a neutron. Ezek közös megnevezése a nukleon. Ha két nukleont, vagy 1 nukleont és egy atommagot úgy közelítünk egymáshoz, hogy a köztük levő távolság a magerők hatótávolságára csökken (ami 10 13 cm), erős kölcsönhatás lép fel a két részecske között. Magreakció megy végbe. Az ilyen magreakciók egyik fajtája pl. a neutronok és nehéz atommagok (233U, 235U és 239Pu) reakciója, az ún. maghasadás. Ez a folyamat' a gyakorlatban már nagyon kis mozgási energiával rendelkező neutronok — lassú neutronok (termikus neutronok) — segítségével is kiváltható, amelynek során rendszerint két hasadási termék és újabb neutronok keletkeznek. Az így keletkező neutronok újabb maghasadást idézhetnek elő. így önnfenn- tartő hasadási folyamat jöhet létre, ún. láncreakció, amely nagy energiafelszabadulással jár. Ez az energia hasznosítható az ún. termikus reaktorokban. A láncreakció fenntartásához és a reaktor biztonságos üzemeltetése céljából, valamint a hasadó anyag hatékonyabb kihasználásának érdekében bizonyos lassító közeg — moderátor — alkalmazására van szükség. A legjobb moderátor a nehézvíz, de mivel ennek aránylag költséges az előállítása, így ma' általában közönséges vizet alkalmaznak. Alkalmazható azonban grafit is. A magreaktorokban létrejött hasadás által felszabaduló óriási energia hasznosítása hűtőközeg segítségével történik. Ilyen hűtőközegként alkalmazható gáz, például széndioxid, mint az A 1-es atomerőmű esetiében, közönséges víz, mint például a A BÉKÉT SZOLGÁLÓ ATOM II. HOGYAN MŰKÖDIK AZ ATOMREAKTOR? VVER-típusú reaktoroknál, vagy cseppfolyós állapotú fém (pl. nátrium) stb. A reaktorban felhevített hűtőközeg segítségével az atomerőmű további részlegében vízgőz termelhető, amelyet nagy teljesítményű turbinák meghajtására használnak. Az atomerőmű ezen része azonban már tulajdonképpen azonos a klasz- szikus erőművek villamosener- gia-fejlesztő részlegével. Csehszlovákia atomenergetikai nyersanyaga, az urán, hosz- szú időre biztosított. Hazánk uránérc-lelőhelyekben gazdag, ami lehetővé teszi a termikus reaktorok ipari alkalmazását. A termikus reaktorokban üzemanyagként ugyanis természetes, illetve kis mértékben dúsított uránt használnak. A szakemberek ma a gyors reaktorok üzemeltetési feltételeit tanulmányozzák, amelyekben magas dúsítási fokú uránt alkalmaznak. A tudományos kutatások azonban már a deutérium és a trícium magszintézisére irányulnak. A GAZDASÁGOSSÁG SZEMPONTJAI Az évezred végéig a termikus reaktorok építése marad az előtérben. A közben felgyülemlő plutónium, mint a termikus reaktorok kiégési terméke, valamint az urán szükségesen magasabb fokú kihasználása megköveteli és egyben lehetővé teszi majd a gyors reaktorok ugrásszerűen növekvő ipari alkalmazását. A jelenlegi prognózisok alapján 2000-ben az atomerőművek által termelt 1800—2500 GW elektromos energia az alábbi arányban oszlik majd el az egyes reaktortípusok között: termikus Itönnyűvizes reaktorok 75 % termikus könnyűvizes reaktorok 10 °/o nagy hőmérsékleten üzemeltető reaktorok 5 % gyors reaktorok 10 °/o Gyakran felvetődik a kérdés: mennyibe kerül egy ilyen atomerőmű és mennyire veszélyezteti a környezetet? A költségességet illetően a gyakorlat és a gazdasági számítások egyaránt igazolják, hogy bár az atomerőművek beruházási költségei a klasszikus erőművekéhez viszonyítva nagyobbak, az így termelt elektromos energia fajlagos összköltsége azonban jóval kisebb, mint ahogy az a klasszikus forrásokból előállítható. Például a novovoro- nyezsi atomerőmű összesen 1455 MW teljesítményű négy blokkjának termelési költsége 1976-ban 0,640 kopek/kWó volt, míg a Krivoj Rog-i /korszerű, 3000 MW-os klasszikus hőerőmű 0,895 kopek/kWó termelési költséggel üzemelt. A nagy- brítanniai számítások szintén az atomerőművek gazdaságosságát bizonyítják. Ezen kívül még jó néhány, előnyös gazdasági mutató szól az atomerőművek mellett. Például az a tény, hogy az atomenergetika fellendítése felszabadítja a fosszilis tüzelőanyagokat más ipari ágazatok, főleg a vegyipar számára. A környezetvédelem szempontjából minden ipari létesítmény kihatással van a bioszférára. Az atomerőművek esetében az edigi tapasztalatok azt mutatják, hogy ezek sokkal kevésbé szennyezik a környezetet, mint a fosszilis tüzelőanyagon alapuló erőművek. Gondoljunk itt például csak a hőerőművek, ércfeldolgozó üzemek porlepte környékére, vagy a vegyi üzemek által kibocsátott kellemetlen, egészségileg káros gázokra és más mellék- termékekre. A fosszilis tüzelőanyagot felhasználó ipari létesítmények mellékterméke, a füst és a korom sokszorosan veszélyesebb radioaktív sugárzást jelent, mint például az atomerőművek. A magreaktorok környezeti sugárzásvédelmi biztonsága ma már tökéletesen megoldott. Az ilyen létesítményekből származó radioaktív szeny- nyeződés mértéke a világ ösz- szes atomerőművének egyéves üzemeltetése alatt 2000-ben sem lesz nagyobb, mint amekkora természetes háttéri besugárzás éri Földünk összes lakosságát 13 nap alatt. A fenti adatok egyértelműen igazolják és megkövetelik az atomenergetika további fejlesztését, gyors ütemű ipari felhasználásának szükségességét. FÜRI BÉLA Az americium mint szupravezető Az americium (Am) az uránnál nagyobb atomtömegű —- úgynevezett transzurán — radioktív elem, s az abszolút nulla pont közelében szupravezetővé válik. Ez az első mesterséges elem, amelynek megvan ez a tulajdonsága. A kristályszenkezettőrfüggően a szupravezetővé válás az abszolút nulla fok fölött 0,79 vagy 1,05 fokon megy végbe. Az ameríciummal végzett kísérletekhez különösen hatásos hűtésre van szükség, mert az americium mintadarabok a radioaktív bomlás során állandóan felfűtik önmagukat. A vizsgálatokat az elem 243- as izotópjával végezték, mert ez grammonként csupán 6,3 milliwatt hőt fejleszt, ellentétben az americium 241- es tömegszámú izotópjával, amely 115 milliwattot ad le. Egyébként az önfütés lehet az oka annak, hogy a mintadarabnak is csak a külső rétegei válnak szupravezetővé, s hogy a szupravezetői hatás mértéke ingadozik. (Science) A genfi atommagkutató központ (CERN) szuperprotonszinkro- tronjához egy újabb protongyorsítót építenek. Ennek négy- és kétpólusú mágneseit Nagy-Britan- niában készítik. A főgyűrűn kívül ezek gyorsítják fel a protonokat, hogy azután belőhessék őket a főgyűrűbe. Képünkön az egyik különleges négypólusú mágnes látható. (Élet és Tudomány) Az energetika fejlesztése a Szovjetunióban A Szovjetunióban kidolgozták az energetika 1990-ig szóló fejlesztési tervét, amely idő alatt — figyelembe véve a villamos- energia-termelés tízévenkénti megkétszereződését — összesen legalább 300 millió kW új teljesítményt kell üzembe helyezni. A Szovjetunió európai területein, ahol a szilárd fosszilis tüzelőanyagokban (szén, pala, tőzeg) hiány mutatkozik, nagy atomerőmű-építési programot kell végrehajtani. Ez szükséges a kőolajtermékek és a földgáz felszabadítása szempontjából is a vegyipar és a népgazdaság egyéb ágazatai számára. Az 1980—1985-ös tervidőszak során legalább 70 millió kW új villamos teljesítményt fognak beépíteni — ebből legalább 15 millió kW-ot atomerőművekben — ahhoz, hogy 1980-ra a viUar.ios- energia-termelés elérje az 1400 milliárd kWó-t. Ezt annál is inkább fontosrak tartják, mert az utóbbi években a villamos- és hőenergia igények növekedése felülmúlta az energiatermelő kapacitások üzembe helyezésének ütemét. Ebben az időszakban elkezdődik az igen nagy, 4—8 millió kW teljesítményű atomerőművek létesítése, amelyekben 1030 MW, 1500 MW és 2400 MW teljesítményű termikus reaktorok lesznek, és. a reaktorblokkokhoz 750, 1000 és 1200 MW teljesítményű turbinákat szerelnek fel. Megkezdik továbbá a gyorsreaktoros atomerőművekre való áttérést, és folytatják a termonukleáris erőművek távlati megvalósítását célzó tudományos és ipari fejlesztő munkát. Ahhoz, hogy a legközelebbi jövőben lehetővé váljon legalább évi 25 millió kW teljesítmény elérése, jelentős mértékben hozzájárul majd az új Volga—Doni Atomenergetikai Gépgyár termelése. Nagy teljesítményű hőerőműveket is fognak építeni a kis fűtőértékű, olcsó, külfejtéses kitermelésű szénben gazdag területeken, így az ekibasztuzi szérmezőn, ahol az öt, egyenként 4000 MW kapacitású blokkból álló erőműrendszer első erőművének építését már megkezdték, vágy az itatszki szénmszőn, ahol tíz, egyenként 6400 MW teljesítményű, 800 MW-os blokkokból álló hőerőmű létesítését tervezik. Az előbbiek mellett különösen nagy teljesítményű vízi erőműveket is építenek. Ilyen lesz a Tadzs kisztánban létesülő, 3200 MW- os roguni vízi erőmű, s a világon a legnagyobb, a 6403 MW teljesítményű szajanosusenszkojei vízi erőmű, amelyet még ebben az ötéves tervidőszakban kell üzembe helyezni. A Szovjetunió egységes villamosenergia-rendszere további fejlesztésére, s a Szibériában igen olcsón előállított, hatalmas meny- nyiségű villamos energiának az ország központi területeire való szállítására nagyfeszültségű villamos távvezetékek építését is tervezik 1150 kV váltakozó és 1500 kV egyenfeszültségre. A tizedik ötéves terv végére a mezőgazdaság villamosenergiafogyasztása, amely 1975-ben 74 milliárd kWó volt, eléri a 135—140 milliárd kWó-t. Ez lehetővé teszi a munka villamosítási fokának csaknem a megkétszerezését és termelékenységének jelentős nö1979. I. 7. A Cseh Műszaki Főiskola Atomfizikai Karának tanárai és hallgatói az elmélet és a gyakorlat egybekapcsolását célzó tevékenységük keretében jelentős kutatómunkát végeznek. A lézersugaras radarberendezések kifejlesztésében való részvételük nemzetközi jelentőségű. Prágában van ugyanis az Interkozmosz lézersugaras radarberendezésének nemzetközi kutatócsoportja. E műszerok mérik a műholdak Földtől való távolságát. A csehszlovák berendezések magas műszaki színvonalát az is bizonyítja, hogy a szocialista országok tudományos intézményei mellett amerikai £s francia űrkutatási intézetek is részt vesznek a kutatási tapasztalatcserében. A felvételen Karel Hamal mérnök, a műszaki tudományok kandidátusa Ivan Procházka mérnökkel a második nemzedékhez tartozó lézersugaras radarberendezés mellett látható (A CSTK felvétele) ie ozsrn * M
