Energetyka jądrowa, jaką byśmy chcieli widzieć [3/7]

Poprzednie części cyklu o energetyce jądrowej:

Czy powinniśmy więc rozwijać energetykę jądrową?

Energetyka jądrowa oparta o reaktory LWR to dojrzały i bezpieczny sposób wytwarzania energii. Nie jest jednak pozbawiona rozlicznych wad. Przeszkody w wielkoskalowym rozwoju energetyki jądrowej opartej o liniowe zużywanie paliwa w reaktorach LWR to m.in. ryzyko wystąpienia niedoborów uranu, możliwość produkcji broni jądrowej oraz podrzucanie przyszłym pokoleniom odpadów na dziesiątki tysięcy lat do przodu. To nie są drobne problemy, nic więc dziwnego, że w społeczeństwie panuje taki opór przed budową nowych reaktorów.

Energetyka jądrowa

Kiedy jednak zadać pytanie: „Dlaczego jesteś przeciw energetyce jądrowej?

- Czy dlatego, że nazywa się ‘energetyka jądrowa’, dlatego, że tego nie rozumiesz, dlatego, że kojarzy Ci się z Hiroszimą, Nagasaki i Czarnobylem?

- Czy też jesteś jej przeciwny, bo: jest to droga do broni jądrowej, powstają żyjące abstrakcyjnie długo odpady promieniotwórcze, mogą zawieść skomplikowane zabezpieczenia i może wybuchnąć jak reaktor w Czarnobylu, może zabraknąć paliwa, wydobycie uranu wiąże się z dewastacją środowiska, elektrownie są duże i brzydkie, a ich koszt początkowy jest olbrzymi?”.

Nawet najbardziej zagorzały sceptyk powie, że jest przeciw z powodów wymienionych w drugiej części. Co prowadzi do pytania: „A gdyby zacząć wykorzystywać energię atomu inaczej, niż obecnie, tak, żeby spełnić poniższe warunki?”:

  • Praktycznie nieograniczone zasoby paliwa (na skalę co najmniej tysięcy lat, nawet przy wzroście średniego zużycia energii na osobę na świecie do poziomu europejskiego)
  • Bardziej przyjazne środowisku od dzisiejszych rozwiązań
  • Minimalna ilość odpadów
  • Brak odpadów długo żyjących
  • Bezpieczeństwo zapewnione przez prawa fizyki, a nie skomplikowane i zawodne systemy bezpieczeństwa
  • Łatwo dostępne paliwo, bez potrzeby destrukcyjnego dla środowiska wydobycia surowców oraz ryzyka konfliktów o zasoby
  • Cykl paliwowy zapobiegający rozprzestrzenianiu się broni jądrowej
  • Wysoka wydajność energetyczna
  • Skalowalne od małych do dużych mocy
  • Możliwość wdrożenia na skalę, która zrobi różnicę w zaopatrzeniu świata w energię
  • Niska cena energii

Zarówno ci, którzy wyrażają obawy przed budową dzisiejszych reaktorów, jak i ci, którzy mówią „budujmy”, woleliby widzieć taką energetykę. Ale czy to nie gruszki na wierzbie? Czy to w ogóle jest możliwe? A jeśli tak, to dlaczego energetyka jądrowa nie wygląda w ten sposób?

Owszem, to jest możliwe, jednak dla reaktorów o zupełnie innej konstrukcji oraz dla zupełnie innego cyklu paliwowego.

Marcin Popkiewicz

Czytaj odcinek [4/7]: Tor jako paliwo

Komentarze

13.01.2010 23:33 T.K.

Liczyłem na rzetelny i obiektywny cykl artykułów, ale wygląda mi na to, że autor chce w tak korzystnym świetle zaprezentować alternatywną technologię jądrową, że aż musi w niekorzystnym świetle pokazać obecną. Nie ma nic złego w zwracaniu uwagi na mankamenty danej technologii jednakże bez demonizowania i demagogii. A teraz konkretnie.

Społeczny opór przed budową nowych reaktorów nie ma nic wspólnego z ryzykiem niedoborów uranu. Opór przed energią jądrową zaczął się dawno temu, gdy ta kwestia jeszcze w ogóle nie istniała w świadomości społecznej. Argument ten jest teraz stosowany do podkopywania entuzjazmu dla energetyki jądrowej. To nie jest jedna z przyczyn. To zwyczajny pretekst.
To samo z produkcją broni jądrowej. Czy dlatego protestowano w USA? Żeby władze przy pomocy elektrowni nie produkowały głowic jądrowych? Których mają już kilka tysięcy? Zastanawiam się, który powód byłby bardziej niedorzeczny.
Niestety zostawianie przyszłym pokoleniom odpadów też nie jest przyczyną oporu, bo ludzie mają naturalną skłonność (a raczej nienaturalną) do niedbania o odległą przyszłość. Nie wiem czy tak było od zarania dziejów, ale od czasów Keynesa na pewno. Przyczyny są inne. Po prostu, ludzie nie chcą mieć w swojej okolicy czegoś czego nikt inny nie chce. Z czego nie ma żadnego pożytku a kojarzy się z wysypiskiem śmieci tyle że radioaktywnym.

> Alternatywna technologia ma być bardziej przyjazna środowisku
Typowy slogan. A może by tak konkretnie, żeby czytelnik mógł sam ocenić co jest bardziej przyjazne i od czego.

> Minimalna ilość odpadów
Obecna technologia też produkuje minimalną ilość odpadów pod warunkiem, że wypalone paliwo poddaje się przetwarzaniu. Oczywiście dodatkowo trzeba składować pluton, ale to jest paliwo a nie odpad. Nawiasem mówiąc zwolennicy reaktorów LFTR proponują go jako startowy materiał rozszczepialny zamiast uranu-235.

> Brak odpadów długo żyjących
Pod warunkiem, że do odpadów długo żyjących zaliczymy pluton a wypalonego paliwa nie będziemy przetwarzać. Co prawda w procesie PUREX pomniejsze aktynowce (Minor Actinides) nie są odzielane od produktów rozszczepienia, ale połączone zaawansowane procesy AD PUREX i AD TRUEX pozwolą na ekstrakcję neptunu, ameryku i kiuru, które moża będzie zużyć w reaktorach prędkich.

> Łatwo dostępne paliwo
Ryzyko konfliktu o zasoby uranu-235 jest zrozumiałe, bo stanowi on jedynie 0.71 % uranu naturalnego, ale "destrukcyjne dla środowiska wydobycie surowców" już nie. Kolejne hasło pod którym nie wiadomo co się kryje. Ja rozumiem, że np. wycinanie dżungli amazońskiej można nazwać destrukcją, ale zawsze lepiej napisać jaką miała powierzchnię i jaki procent wycięto.

> Cykl paliwowy zapobiegający rozprzestrzenianiu się broni jądrowej
Jeśli dobrze rozumiem obecny cykl paliwowy nie zapobiega proliferacji broni jądrowej. Ciekawe że jakoś brak tego cyklu nie przeszkodził Ameryce, Związkowi Radzieckiemu, Francji, W. Brytanii, Chinom, Pakistanowi czy Izraelowi w zbudowaniu arsenałów jądrowych. Ja bym do tego grona zaliczył także Indie, bo oficjalne nabycie reaktora ciężkowodnego (protoplasty CANDU) doskonale nadającego się do produkcji plutonu wojskowego i niepodlegającego międzynarodowym inspekcjom nie kwalifikuje się do obwiniania o umożliwienie produkcji broni jądrowej. I niechby na całym świecie stały reaktory LFTR to i tak Korea Płn. czy Iran zbudowałyby sobie wirówki do wzbogacania uranu. A swoją drogą jak to możliwe, żeby z czystego uranu-233 powstającego z rozpadu wyizolowanego protaktynu nie dało się zbudować broni jądrowej? Nie jestem na bieżąco z tą technologią. Dokonał się jakiś postęp?

14.01.2010 0:31 Marcin Popkiewicz

@Liczyłem na rzetelny i obiektywny cykl artykułów, ale wygląda mi na to, że autor chce w tak korzystnym świetle zaprezentować alternatywną technologię jądrową, że aż musi w niekorzystnym świetle pokazać obecną. Nie ma nic złego w zwracaniu uwagi na mankamenty danej technologii jednakże bez demonizowania i demagogii.

Staram się pisać obiektywnie, w części pierwszej wymieniam cały szereg plusów EJ. Piszę, że jest to sprawdzona i bezpieczna technologia, nie demonizuję Czarnobyla czy innych wypadków. Podkreślam zalety stałej pracy, małej ilości odpadów i niskiej emisji GHG. A że są minusy? Cóż, są - dotyczy to zresztą praktycznie każdego źródła energii, kopalnych i różnych odnawialnych też.

@Społeczny opór przed budową nowych reaktorów nie ma nic wspólnego z ryzykiem niedoborów uranu.
I nigdzie tego nie twierdzę.

@Opór przed energią jądrową zaczął się dawno temu, gdy ta kwestia jeszcze w ogóle nie istniała w świadomości społecznej. Argument ten jest teraz stosowany do podkopywania entuzjazmu dla energetyki jądrowej. To nie jest jedna z przyczyn. To zwyczajny pretekst.

Technologie jądrowe były wykorzystywane głównie do celów wojskowych, a programy cywilne "atom dla pokoju" były w większości listkiem figowym dla tego faktu. To również jedna z przyczyn, dla energetyka jądrowa wygląda tak, jak wygląda.

@Niestety zostawianie przyszłym pokoleniom odpadów też nie jest przyczyną oporu, bo ludzie mają naturalną skłonność (a raczej nienaturalną) do niedbania o odległą przyszłość.

Szczera prawda - i źródło szeregu nawarstwiających się problemów, od długów osobistych i państwowych, przez wyczerpywanie paliw kopalnych po zmiany klimatu.

@Alternatywna technologia ma być bardziej przyjazna środowisku. Typowy slogan. A może by tak konkretnie, żeby czytelnik mógł sam ocenić co jest bardziej przyjazne i od czego.

Odnoszę się do tego w kolejnych częściach

@Minimalna ilość odpadów - Obecna technologia też produkuje minimalną ilość odpadów pod warunkiem, że wypalone paliwo poddaje się przetwarzaniu. Oczywiście dodatkowo trzeba składować pluton, ale to jest paliwo a nie odpad. Nawiasem mówiąc zwolennicy reaktorów LFTR proponują go jako startowy materiał rozszczepialny zamiast uranu-235.
Brak odpadów długo żyjących - Pod warunkiem, że do odpadów długo żyjących zaliczymy pluton a wypalonego paliwa nie będziemy przetwarzać. Co prawda w procesie PUREX pomniejsze aktynowce (Minor Actinides) nie są odzielane od produktów rozszczepienia, ale połączone zaawansowane procesy AD PUREX i AD TRUEX pozwolą na ekstrakcję neptunu, ameryku i kiuru, które moża będzie zużyć w reaktorach prędkich.


Owszem, można wybudować ADS-y i "spalić" aktynowce, nawet bez dodatkowego nakładu energetycznego. Ale tego nie robimy (myślę, że to wynika z niskiego priorytetu dalszej przyszłości, o którym pisałeś), na krótką metę łatwiej zakopać...

@Łatwo dostępne paliwo
Ryzyko konfliktu o zasoby uranu-235 jest zrozumiałe, bo stanowi on jedynie 0.71 % uranu naturalnego, ale "destrukcyjne dla środowiska wydobycie surowców" już nie. Kolejne hasło pod którym nie wiadomo co się kryje. Ja rozumiem, że np. wycinanie dżungli amazońskiej można nazwać destrukcją, ale zawsze lepiej napisać jaką miała powierzchnię i jaki procent wycięto.
Dopóki eksploatujemy rudy nad barierą mineralogiczną, nie jest źle, chociaż problemy nie są wyssane z palca
http://www.fataltransactions.org/News/2009/New-Dossier-Online-Uranium-Mining-in-Africa
http://nuclear-news.net/2009/10/08/uranium-mining-degradation-of-tribal-lands-india/
Oczywiście, na obronę eksploatacji rud uranu można powiedzieć, że dla innych rud nie jest lepiej, o kopalniach odkrywkowych węgla, czy piaskach roponośnych nie mówiąc. Oczywiście jest to kwestia skali.

> Cykl paliwowy zapobiegający rozprzestrzenianiu się broni jądrowej
Jeśli dobrze rozumiem obecny cykl paliwowy nie zapobiega proliferacji broni jądrowej. Ciekawe że jakoś brak tego cyklu nie przeszkodził Ameryce, Związkowi Radzieckiemu, Francji, W. Brytanii, Chinom, Pakistanowi czy Izraelowi w zbudowaniu arsenałów jądrowych. Ja bym do tego grona zaliczył także Indie, bo oficjalne nabycie reaktora ciężkowodnego (protoplasty CANDU) doskonale nadającego się do produkcji plutonu wojskowego i niepodlegającego międzynarodowym inspekcjom nie kwalifikuje się do obwiniania o umożliwienie produkcji broni jądrowej. I niechby na całym świecie stały reaktory LFTR to i tak Korea Płn. czy Iran zbudowałyby sobie wirówki do wzbogacania uranu. A swoją drogą jak to możliwe, żeby z czystego uranu-233 powstającego z rozpadu wyizolowanego protaktynu nie dało się zbudować broni jądrowej? Nie jestem na bieżąco z tą technologią. Dokonał się jakiś postęp?

Będący paliwem 233U w nieunikniony sposób będzie zanieczyszczony 232U, który rozpada się dość szybko (okres połowicznego rozpadu 78 lat) i którego łańcuch rozpadu zawiera tal 208Tl, będący silnym emiterem twardego promieniowania gamma, niszczącego elektronikę i materiały wybuchowe mające wywołać detonację bomby. Wysokoenergetyczne promieniowanie gamma, pochodzące z rozpadu 208Tl czyni materiał promieniotwórczy łatwym do wykrycia.
Do tego wysoka radioaktywność takiego materiału jest zabójcza dla ludzi. Aktywność kuli uranu 233U zanieczyszczonego 0.01% 232U jest tysiąc razy wyższa od aktywności plutonu o jakości pozwalającej na użycie go w broni jądrowej. Po 30 minutach pracy z 5 kg kulą takiego uranu osoba pozostająca w 50 cm odległości od niej otrzymałaby dawkę promieniowania jonizującego 5 rem (50 mSv), przyjmowaną za dawkę graniczną.
Z tych powodów nikt nigdy nie próbował wytwarzać broni atomowej opartej o 233U, 235U i 239Pu są do tego znacznie lepsze.

Przy czym, niezależnie od tego, system nie będzie 100% szczelny. Jak mamy już źródło neutronów, to nic, tylko obłożyć je 238U i poczekać na pluton... W świecie pełnym dyktatorów i upadłych państw wizja powszechnego użycia reaktorów (jakiegokolwiek typu) wywołuje we mnie gęsią skórkę. W krajach stabilnych - EJ może działać, ale poz nimi... Brrr.

22.02.2011 13:06 EJTAM

".dowody sugerują obecnie, że nie ma czegoś takiego jak nieszkodliwa dawka promieniowania.... Ostatnie eksperymenty wskazują, że niskie poziomy promieniowania mogą nie tylko powodować więcej chorób niż wcześniej sądzono, ale te uszkodzenia mogą być genetyczne i ujawniać się dopiero u przyszłych pokoleń. To oznacza, że miliony ludzi teraz i w przyszłości są potencjalnie zagrożone promieniowaniem uważanym za bezpieczne." kiedyś tą hipotezę postawiła ICRU i od tej pory wszyscy powtarzają to jak mantrę,
poczytajcie sobie o badaniach nad hormezą

Dodaj komentarz

Kod
grakalkulator kalkulator zuzycia ciepla

Informacje

Linkownia

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto