Polska elektrownia jądrowa z lat osiemdziesiątych

A. Bober, A. Kozłowska

Wzrost poziomu wód w morzach i oceanach, topnienie lądolodów i lodowców, ekstremalne
zjawiska pogodowe, jak długotrwałe opady i burze, powodzie, silne huragany, susze,
ogromne zmiany w świecie flory i fauny (zmiany w występowaniu gatunków), to tylko jedne
z wielu skutków zmian klimatycznych jakie możemy zaobserwować każdego dnia.
Sytuację pogarsza ciągły wzrost liczby ludności na świecie, która w 2022 roku osiągnęła 8
miliardów, czy stale rosnący rozwój przemysłu. Ludzie, próbując walczyć z tymi zmianami,
tworzą nowe koncepcje ochrony środowiska, sposoby wykorzystania odpadów, zamienniki
dla produktów jednokrotnego użytku, czy nieodnawialnych materiałów. Zmiany te
zachodzą także w energetyce i polegają m.in. na zastępowaniu paliw kopalnych, których
mamy ograniczoną ilość, na paliwa bardziej przyjazne dla środowiska, powodujące
mniejsze emisje zanieczyszczeń, a jednym z takich rozwiązań proponowanych nam od
kilkudziesięciu lat są elektrownie jądrowe, spełniające wszystkie oczekiwania im stawiane -
produkują prąd stale, ekologicznie, w stosunkowo niskiej cenie i bezpiecznie.

Energia elektryczna jest nam obecnie potrzebna, tak jak powietrze i woda - jesteśmy od
niej w pełni uzależnieni. W przypadku jej braku przestają działać wodociągi, kanalizacje,
produkcja żywności, sklepy, internet, sieć komórkowa. Sparaliżowany zostaje transport -
drogowy, kolejowy, lotniczy. Dostęp do energii elektrycznej jest dla większości z nas tak
oczywisty, że nawet nie zastanawiamy się nad tym skąd się bierze w naszych domach,
mieszkaniach, tak jak woda, która po prostu leci z kranu.

Elektrownia jądrowa

To najbardziej zbliżona do paliw kopalnych, pod względem działania, alternatywna droga
wytwarzania energii elektrycznej. Elektrownia jądrowa wykorzystuje energię będącą
efektem rozszczepiania jąder atomów uranu. Neutron powoduje rozszczepienie jądra
wzbogaconego uranu, w wyniku którego otrzymujemy dwa jądra lżejszych pierwiastków -
Bar i Krypton, neutrony oraz znaczna ilość energii. Powstałe szybkie neutrony mają małe
prawdopodobieństwo zainicjowania pozostałych reakcji rozszczepienia. Do spowalniania
neutronów, a tym samym powstrzymania reakcji łańcuchowej używa się moderatorów
takich jak woda czy graft. Szybko poruszające się neutrony zderzając się z cząsteczkami
moderatora tracą energię i prędkość. Typowym moderatorem jest woda wewnątrz której
neutrony mogą przekazać większość swojej energii jądrom wodoru. Do reakcji
wykorzystujemy uran - ma największą liczbę atomową (92) ze wszystkich pierwiastków
występujących na ziemi, a występuje on naturalnie w skorupie ziemskiej, w postaci
związków chemicznych. Znaleźć go możemy w granicie, glebie, wodzie, organizmach
roślinnych i zwierzęcych, ale także w ludzkim ciele.

Reaktor jądrowy

Najważniejszym elementem elektrowni jest reaktor jądrowy - urządzenie, w którym
zachodzi kontrolowane uwalnianie energii w wyniku reakcji łańcuchowej rozszczepienia
jąder atomowych w substancji rozszczepialnej. Uran umieszcza się w rdzeniu reaktora w
prętach paliwowych, zanurzonych w przepływającej wodzie, pełniącej rolę moderatora i
chłodziwa. Reakcja rozszczepienia jest kontrolowana za pomocą prętów sterujących,
zrobionych z materiałów absorbujących neutrony. Sterowanie mocą reaktora odbywa się za
pomocą wysuwania i wsuwania tych prętów do reaktora. Wsunięcie prętów sterujących
obniża intensywność reakcji rozszczepienia zmniejszając moc reaktora. Jest to ta sama
reakcja, która wykorzystywana jest w bombach atomowych.

Typy reaktorów

Istnieją dwa podstawowe typy reaktorów:

Reaktor wrzący - woda przepływając koło prętów paliwowych zamienia się w parę, która
bezpośrednio napędza silnik turbiny zasilającej generator prądu, a następnie para trafia do
skraplacza chłodnicy, gdzie skrapla się i z powrotem trafia do reaktora. W skraplaczu
znajduje się również układ chłodzący, przekazujący ciepło na zewnątrz do wody lub chłodni
kominowej.

ELEKTROWNIA-2

Reaktor wrzący,
Źródło: Zintegrowana Platforma Edukacyjna

Reaktor wodno-ciśnieniowy - ogrzana woda w reaktorze znajduje się pod dużym ciśnieniem
i nie zmieniając się w parę, krąży w obiegu pierwotnym, przekazując ciepło do wody
obiegu wtórnego. W wytwornicy pary w obiegu wtórnym, jak sama nazwa wskazuje, woda
zostaje zamieniona w parę, która napędza turbinę i generator. Następnie jak w pierwszym
typie reaktora para trafia do skraplacza, gdzie po schłodzeniu i skropleniu wraca do
wtórnego obiegu. Separacja obiegu w tego typu reaktorach zwiększa bezpieczeństwo
pracy elektrowni, zmniejszając ryzyko wycieku substancji radioaktywnych.

ELEKTORNIA-1

Reaktor wodno-ciśnieniowy,
Źródło: Zintegrowana Platforma Edukacyjna

Energia jądrowa wykorzystywana jest nie tylko w energetyce, ale także:

  • w medycynie - w profilaktyce wykrywania oraz leczenia postępujących skutków chorób nowotworowych lub Alzheimera,
  • w kosmonautyce - napędy rakietowe, zasilanie sond kosmicznych,
  • w przemyśle - wykrywanie zanieczyszczeń wody, jako napęd łodzi podwodnych, lodołamaczy, lotniskowców,
  • w nauce - umożliwia określanie wieku wykopalisk archeologicznych

Porównanie różnych typów elektrowni wytwarzających energię elektryczną


Typ elektrowni

Elektrownie
jądrowe




Elektrownie
węglowe






Farmy
wiatrowe
i fotowoltaiczne



Elektrownie
gazowe

 

Zalety

- niska emisja zanieczyszczeń do atmosfery,
- silny rozwój nauki i rynku,
- długi okres eksploatacji,
- brak emisji pyłów;

- duża liczba miejsc pracy,
- dobra pozycja polskich firm na rynku węglowym,
- obecność węgla w Polsce,
- jednoczesna produkcja ciepła i energii elektrycznej,
- stabilizacja pracy systemu
energetycznego;

- technologia niskoemisyjna,
- niskie koszty eksploatacji,
- brak odpadów,
- stosunkowo krótki czas budowy,
- bezpaliwowe;

- krótki czas budowy,
- niskie koszty budowy,
- możliwość jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i ciepła;

Wady

- kosztowna budowa,
- długi czas budowy,
- powstawanie niebezpiecznych odpadów promieniotwórczych i brak odpowiedniej technologii ich utylizacji;

- emisja gazów cieplarnianych,
- emisja szkodliwych dla zdrowia pyłów,
- niebezpieczeństwo związane z pracą górników,
- rosnące koszty paliwa;


- praca zależna od pogody,
- krótki okres eksploatacji,
- konieczność rezerwowania mocy;


- wysokie koszty paliwa,
- uzależnienie od importu paliwa,
- niska rentowność,
- emisja gazów cieplarnianych,
- zużywanie paliwa potrzebnego bardziej w gałęziach przemysłu i gospodarki;

Elektrownia Jądrowa w Żarnowcu

Elektrownia Jądrowa „Żarnowiec” – polska elektrownia jądrowa, której budowa rozpoczęła
się w roku 1982 w miejscu zlikwidowanej na ten cel wsi Kartoszyno nad Jeziorem
Żarnowieckim z siedzibą w Nadolu. Miała ona zapoczątkować etap rozwoju energetyki
jądrowej, obejmujący także budowę Elektrowni Jądrowej “Warta” w miejscowości Klempicz.
Elektrownia w Żarnowcu miała składać się z czterech bloków energetycznych,
napędzanych reaktorami WWER-440 o łącznej mocy ok. 1600 MW, turbozespoły typu 4K–
465 produkcji zakładów Zamech w Elblągu, generator GTHW–600 produkowane przez
Dolmel z Wrocławia, a miało się to znajdować na obszarze 70 ha. Reaktor WWER-440 to typ
wodno-ciśnieniowy, którego najważniejsze cechy to niskie koszty budowy oraz eksploatacji,
prosta obsługa i wysokie bezpieczeństwo. Zaletą projektu był też fakt, że poza Radzieckim
reaktorem, każde urządzenie miało pochodzić z Polski. Kompleks budynków według
projektu miał składać się z pomieszczeń magazynowych, kotłowni technologicznej,
hydroforni, oczyszczalni ścieków, stołówki, budynków socjalnych, węzłów betoniarskich,
laboratorium jakości materiałów, tuneli dla instalacji elektrowni, a także ze stacji
meteorologicznej w celu prowadzenia badań klimatu i wpływu na środowisko. Budowę
właściwego budynku elektrowni rozpoczęto w 1985 po otrzymaniu zezwolenia od prezesa
Państwowej Agencji Atomistyki. Budowano go na podstawie nowej, Polskiej technologii - z
bloków zbrojonych produkowanych w Gdyni.

Budowę wstrzymano w 1989 roku i elektrownia nigdy nie doczekała się otwarcia z powodu
rewolucji ekonomicznej w Polsce, załamaniu przemysłu, protestom aktywistów i
mieszkańców. Niekorzystnie na inwestycję wpłynęła także katastrofa w Czarnobylu, która
wystraszyła Polaków i nastawiła ich negatywnie do energetyki jądrowej. Demontaż i
złomowanie postawionych już części rozpoczęto 17 grudnia 1990 roku, po podjęciu
uchwały o likwidacji inwestycji.

W 2020 roku miała w Żarnowcu ponownie ruszyć budowa elektrowni jądrowej, za sprawą
PGE, a otwarcie zaplanowano na rok 2027 - termin określony przez Ministra Skarbu w 2015
roku. Lokalizacja była i jest korzystna ze względu na warunki hydrologiczne,
hydrochemiczne, sejsmiczne i meteorologiczne a także demograficzne. Polacy wciąż
jednak są nastawieni negatywnie do budowy elektrowni na terenie kraju.

ELEKTROWNIA-3

Nieukończony główny budynek Elektrowni Jądrowej “Żarnowiec”
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia_J%C4%85drowa_%E2%80%9E%C5%BBarnowiec%E2%80%9D

Bibliografia:


‹ „Pracownicy” oczyszczalni ścieków – o osadzie czynnym
› Krwawa tradycja – polowanie na grindwale na Wyspach Owczych