Atomerőmű, 2005 (28. évfolyam, 1-12. szám)
2005-06-01 / 6. szám
2005. június ATOMERŐMŰ 3. oldal A világot csak annyira érthetjük, amennyire ismerjük azt Mindennapjaink része: a nukleáris energia (6.) 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 megismerkedtünk a hasadóanyagokkal, a maghasadás folyamatával, beszéltünk arról, miért is küszködött annyit az ember holmi atommagok hasításával. Ezt követően pedig csoportosítottuk a neutronokat keletkezési idejük, valamint sebességük, energiájuk szerint, és most innen haladunk tovább. A neutron lassulása A neutron lassulását csak az ún. - elnézést a nem igazán emberbarát szakkifejezésért - neutronszórás magreakció segítségével lehet elérni, hiszen az összes többi reakciótípus során a neutron befogódik, és helyette egy másik részecske, vagy egyszerűen csak energia keletkezik. A neutronszórás ezzel szemben egy olyan reakció, melynek során a neutron a maggal ütközve veszít energiájából, azaz lassul. Tapasztalatból tudjuk, hogy minél nagyobb az ütköző tárgy, annál kevesebb energiát tudunk átadni neki a rugalmas ütközés során. Példa lehet erre a biliárdgolyó és a tekegolyó esete. A tekegolyó lényegesen nagyobb és nehezebb, nekiütköztetve a biliárdgolyót, az szinte lepattan róla, és más irányba, kicsivel csökkentett energiával távozik az ütközés helyéről, a tekegolyó pedig legfeljebb elmozdul kissé. Ha viszont a biliárdgolyót egy vele azonos méretű és tömegű másik biliárdgolyóval ütköztetjük, akkor az ütközés során az addig álló biliárdgolyó elmozdul, jó esetben az ütközés során a teljes mozgási energiát megkapja. Visszatérve a magfizikához megállapíthatjuk, hogy a neutron egy ütközés során annál többet veszít energiájából, minél kisebb tömegszámú maggal ütközik. A legkisebb tömegszámú atommag, mellyel ütközhet, a neutronnal közel egyező méretű és tömegű hidrogénatommag. A másik tényező, amely lényegesen befolyásolhatja az ütközést, hogy az ütközés pillanatában hogyan találja el a neutron az atommagot. A két biliárdgolyó ütközésének esetét tovább vizsgálva, a mozgó biliárdgolyó akkor fog teljesen megállni és összes energiáját az álló golyónak adni, ha azt pontosan Tudta-e, hogy radioaktívak a gyógyvizek is? Magyarország világszerte ismert gyógyvizeiről, termálvizeiről. Idegenforgalmunk jelentős része is erre épül. Távoli országokból érkeznek hozzánk a gyógyulni vágyók. A mélyből feltörő meleg vizekben és az ezekkel érintkező iszapokban jelentős mennyiségű radioaktív anyag van. Egy egyhetes zárttéri fürdőkúra (napi 3-4 óra) és az ehhez kapcsolódó iszappakolás során akkora sugárterhelést kaphatunk, mintha egy órán keresztül egy radioaktív hulladékkal teli hordó tetején ülnénk. Természetesen a gyógyvizek nem károsak az egészségre, hanem egyes betegségek gyógyulását segítik elő. középen találta el. Ezt az ütközést centrális ütközésnek nevezik. A neutronfizikában azt mondhatjuk, hogy a neutron legtöbbet akkor veszít energiájából, ha centrálisán ütközik a szórómaggal. Ilyen módon, ha a neutron egy hidrogén atommaggal centrálisán ütközik, akkor az ütközés során az összes energiáját átadja annak. A moderátor A láncreakció kiváltására és fenntartására csak a kis energiájú, lassú, ún. termikus neutronok alkalmasak, viszont a folyamat, a hasadások nagy energiájú, gyors neutronokat szolgáltatnak, tehát a gyors neutronokat termikus sebességre kell lefékezni. Ezt valósítja meg a lassítóközeg, vagyis a moderátor. A neutron energiájának változása A moderátorként használt anyagokkal szemben két fő követelmény van: legyen minél kisebb a rendszáma - hiszen megállapítottuk, hogy minél kisebb maggal ütközik a neutron, annál több energiát veszít saját energiájából —, és minél kisebb mértékben legyen hajlamos a neutronok elnyelésére. Nem elégséges azonban megfelelően kis tömegszámú elemet alkalmazni moderátorként, szükséges az is, hogy ez az anyag képes legyen a neutronszórásra. A legkönnyebb mag sem jöhet szóba moderátorként, ha maga nem képes arra a magreakcióra, amely a neutront lassítja. Egy adott anyag szórási képességét a szórási makroszkopikus hatáskeresztmetszettel jellemeztük. Egy jó moderátornak tehát nagy szórási makroszkopikus hatáskeresztmetszettel is kell rendelkeznie. Moderátoranyagok A kívánt feltételeknek a gyakorlatban csak négy anyag felel meg: a víz (H20, könnyűvíz), a nehézvíz (D20), a grafit (C) és a berillium (Be). Közülük a víz a legelterjedtebb moderátor annak ellenére, hogy a vízmolekula hidrogénjei viszonylag nagy valószíA neutron energiájának változása nűséggel befogják a hasítóképes neutronokat. A vízmoderátoros atomerőművi reaktorokban ezért több hasadóanyag, vagyis nagyobb dúsításé üzemanyag szükséges, ez pedig növeli az energiatermelés költségeit. Ugyanakkor a víz viszonylag kevés ütközéssel képes a neutront lassítani, ezért kisebb méretű reaktortartályt lehet alkalmazni, és ezeket nagyobb nyomásra lehet tervezni. Ez azért komoly előny, mert így a víz magasabb hőmérsékleten használható anélkül, hogy felforrna, és a magasabb hőmérséklet egyben lényegesen jobb hatásfokot is biztosít. A nehézvíz tulajdonságai ugyan kedvezőbbek a „normál” víznél - jóval kisebb valószínűséggel ejti csapdába a hasítóképes neutronokat, ezért kisebb dúsításé üzemanyag alkalmazható —, de sajnos nagyon drága az előállítása. A grafit hátránya, hogy atommagja lényegesen nagyobb a vizénél, tehát lassító hatása is jóval rosszabb. Talán nem mindenki számára ismert, mit is jelent az imént emlegetett „nehézvíz”, ezért szánjunk néhány szót ennek magyarázatára. Nos, a deutérium a hidrogén egyik izotópja. A természetben található hidrogén zömének magja egyetlen protonból áll, ezt az atomot lH-val jelöljük. A maradék esetében a magot egy proton és egy neutron, vagy egy proton és két neutron alkotja. Az előbbit deutériumnak, a magját deuteronnak hívjuk, jele 2H vagy D. A nehézvízben a két 1H helyett egyegy deutérium található. Vagyis ha deutérium helyettesíti a hidrogént a vízmolekulában, akkor az a víz a nehézvíz. Fontos mozzanathoz érkeztünk. Eddigi „beszélgetéseink” alkalmával áttekintettük a neutronfizika alapjait, pontosabban annak azon összetevőit, amelyek leginkább szükségesek ahhoz, hogy értsük az atomerőmű működését, a reaktorban lejátszódó folyamatokat. Megismertük a nukleáris energia fonását, milyen lehetőségek vannak felszabadítására. Ez azonban nem lehet elég. Már tudjuk, milyen óriási energiát szabadíthat fel az ember, ám mindez csak akkor fordítható a javára, ha biztonsággal uralni is képes azt. Nos, mindez az atomerőművekben valósul meg. (Folytatás a következő számban.)-Medgyesy-NucNet hírek a nagyvilágból Újabb környezetvédő az atomenergia pártján Újabb nemzetközileg elismert környezetvédő nyilatkozott pozitívan az atomenergiáról azt jósolva, hogy a következő 10 évben megváltozik a zöld mozgalmak hozzáállása az atomenergiát illetően. Stewart Brand, a Whole Earth Catalogue egyik alapítója kijelentette: „Az egyetlen kész technológia, mely képes kielégíteni az energiaigényt és megállítani a légkör szén-dioxiddal való túlterhelését: az atomenergia.” Brand az MIT (Massachusetts Institute of Technology) által kiadott Technology Review 2005. májusi online kiadásában hozta nyilvánosságra véleményét. „Természetesen az atomenergia használata esetében is vannak problémák. De előnyei is vannak, melyek közül a legjelentősebb, hogy tiszta energiaforrás. Ez egy érett iparág, fél évszázados tapasztalattal.” Brandt nem az első neves környezetvédő, aki az elmúlt időben kedvezően nyilatkozott az atomenergia békés célú felhasználásáról. Hasonló a véleménye Patrick Moore-nak, a Greenpeace egyik alapítójának, és James Lovelocknak, a Gaia-elmélet megalkotójának. Arra a kérdésre, hogy miért gondolja úgy, hogy az atomenergia támogatottsága tovább fog nőni a környezetvédők között, Brandt azt válaszolta: ,A zöld mozgalmak sikerét két dolog ösztönzi: a romantikus eszmék és a tudomány, melyek gyakran ellentétesek. Előbbi kiáll a természet mellett, utóbbi tanulmányozza azt. Előbbi erkölcsös, lázadó az uralkodó erőkkel szemben, és támadó mindenkivel szemben, aki letért a jó útról. Irtózik attól, hogy beismerje tévedését, vagy irányt változtasson. A tudósok etikusak, lázadnak bármely paradigma ellen, és gyakran egymás ellen is támadóan lépnek fel. Számukra a tévedés beismerése maga a tudomány. A környezetvédő mozgalmak szinte vallásosan idegenkednek az atomenergiától. Az atomenergia mellett kiállókat (mint James Lovelock és Patrick Moore) szó szerint kiátkozták más környezetvédők. A nyilvános kritika azonban nyilvános vitákhoz vezet, ami korábban hiányzott. A nukleáris hulladékok tárolása leküzdhető probléma. A globális klímaváltozás elsődleges oka a fosszilis tüzelőanyagok elégetése. Ezért mindent meg kell tenni az energiahatékonyság növelése és a szén-dioxid-mentes energiatermelés elősegítése érdekében. A szén-dioxid tömeges megkötése lehetséges lehet például biotechnológiával, de ez egyelőre csak remény. Jelenleg az atomenergia az egyetlen kész technológia, mely képes kielégíteni az energiaigényt és megállítani a légkör szén-dioxiddal való túlterhelését”. Forrás: NucNet / MTI Az Atomfórum előadása a TLK-ban A hazai villamosenergia-ellátás jövőképéről A hazai villamosenergia-ellátás jövőképéről tartottak előadást az atomerőmű tájékoztató és látogatóközpontjában május 31-én. A nagyszámú érdeklődő részvételével zajló rendezvényen a Magyar Atomfórum Egyesület (MAE) által megjelentetett kiadványsorozat bemutatását helyezték előtérbe, mely a hazai villamosenergia-ellátás jövőképét összegzi. Az előadáson a kiadványsorozat szerzői adtak tájékoztatást, Dr. Stróbl Alajos köztük Zarándy Pál, a Magyar Atomfórum Egyesület elnöke, továbbá dr. Stróbl Alajos, dr. Büki Gergely, dr. Csőm Gyula, Bohóczky Ferenc és dr. Fazekas András István. Az rendezvényen ismertetés hangzott el a hazai villamosenergia-fogyasztásról és -ellátásról, az erőművekről, a megújuló energiaforrásokról, a villamosenergia-termelési technológiákról, valamint a villamosenergia-ellátási rendszerekről és fejlesztési stratégiákról. A hazai villamosenergia-ellátás jövőképét összefoglaló kiadványsorozat a különböző energiaforrások előnyeit, hátrányait és kockázatait ismerteti. Célja az érdemi és tárgyszerű Újra a község dísze a víztorony Erőműves segítség Nagydorognak Mint arról májusi számunkban már beszámoltunk, a Paksi Atomerőmű Rt. a paksi kistérség számára immár negyedik éve nyújt segítséget ahhoz, hogy a régió tizennégy települése minél több pályázaton tudjon indulni. Ennek az önrésztámogatásnak köszönhetően újult meg például az a víztorony is, mely a nagydorogi Széchenyi Sándor Általános Iskola udvarán áll. Az 1892-ben az urasági kastély folyó vízzel való ellátása céljából emelt építményt 2000-ben egyszer már felújították, ám nem sokáig örülhettek a korabeli stílusban átalakított épületnek: tavaly tűz martaléka lett. A település azonban nem hagyta annyiban a dolgot, a meglévő önerő felhasználásával pályázott, és mind a megyei területfejlesztési alapból, mind a belügyminisztérium vis major keretéből nyert - összesen mintegy hárommillió forintot. Az önkormányzat a munkával egy helyi vállalkozót bízott meg. A torony átadására - szinte napra pontosan a tűz után egy évvel - május közepén került sor. Az épület köré szabadidős rendezvények lebonyolítására alkalmas területet alakítanak ki. -vepárbeszéd kialakítása, az objektív tények és érvek összevetése. A sorozat számai: Dr. Stróbl Alajos: Magyarország villamosenergiafogyasztása - Az igények alakulása; Dr. Stróbl Alajos: Magyarország villamosenergia-ellátása - Források; Dr. Büki Gergely: Fosszilis erőművek; Dr. Csőm Gyula: Atomerőművek; Bohóczky Ferenc: Megújuló energiaforrások; Dr. Fazekas András István: Villamosenergia-termelési technológiák összehasonlítása; Zarándy Pál: Rendszerek, hálózatok, fejlesztési stratégiák Szintén a MAE kiadásában jelent meg a Somlai János által írt „Atomerőművek környezeti hatásai - radioaktív kibocsátások” című füzet. A kiadványokról bővebb információ az intranetén, a „Kapcsolatok” alatt, a Magyar Atomfórum Egyesület honlapján „Hogy holnap is legyen áram” címmel érhető el. Lovásziné Anna
