ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIREEnergetyka jądrowa
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.





Czy sprawa odpadów promieniotwórczych jest argumentem przeciw energetyce jądrowej? (polemika z prof. Mielczarskim)
11.02.2020r. 13:21

Dr inż. Andrzej Strupczewski, prof. NCBJ
W wywiadzie udzielonym tygodnikowi "Do Rzeczy" pod tytułem "Maskarada" ( nr. z dn. 26 stycznia), prof. Mielczarski słusznie stwierdza, że energia odnawialna może być tylko uzupełnieniem dla węgla, gazu, atomu "i to bardzo kosztownym i niekoniecznie potrzebnym". "Słońce wszędzie na świecie świeci tylko przez pół roku, a wykorzystanie mocy elektrowni wiatrowych w Polsce to tylko 2 tys. godzin. Dlatego nigdzie na świecie odnawialne źródła energii , takie jak farmy wiatrowe czy panele słoneczne nie zagwarantują ciągłej dostawy energii elektrycznej dla społeczeństwa i gospodarki przez cały rok".
Ale na pytanie dziennikarza, czemu nie postawimy na energię jądrową, na której opiera się np. gospodarka Francji, prof. Mielczarski odpowiada, że jest to ślepa uliczka i twierdzi, że nigdzie na świecie "nie wymyślono sposobu" na przechowywanie odpadów, które będą "radioaktywne przez miliony lat". Jest to twierdzenie modne wśród przeciwników energetyki jądrowej, chociaż od dawna nieprawdziwe. Jaka jest rzeczywistość?

Aktywność odpadów, a więc i narażenie z czasem maleje. W energetyce jądrowej stosuje się odizolowanie odpadów od środowiska człowieka przez taki czas, jaki jest potrzebny, by ich aktywność zmalała do wartości nieszkodliwych dla otoczenia.

Odpady promieniotwórcze z energetyki jądrowej pochodzą głównie z przetwarzania wypalonego paliwa jądrowego oraz z procesów oczyszczania obiegów technologicznych elektrowni. W wypalonym paliwie jądrowym, które jest wysokoaktywne, znajdują się izotopy promieniotwórcze o różnorodnym, także o długim okresie półrozpadu to jest czasie, po którym aktywność ich spada do połowy. Jest ich bardzo mało - gdyby cała energia zużywana przez człowieka pochodziła tylko z reaktora jądrowego, to odpady wysokoaktywne zgromadzone w ciągu życia ważyłyby tylko 39 gramów1. A w odpadach z układów elektrowni jądrowej (nisko, średnio i wysokoaktywnych) dominują izotopy o krótkim i średnim okresie półrozpadu.

Promieniowanie odpadów radioaktywnych z elektrowni ma małą energię i wystarcza niewielka grubość materiału osłonowego by je zatrzymać. Na przykład stalowe osłony w pojemnikach do przewozu wypalonego paliwa mają grubość 35 cm i zapewniają pełne bezpieczeństwo otoczenia przed promieniowaniem. Zasadniczym potencjalnym zagrożeniem jest wprowadzenie odpadów promieniotwórczych do środowiska, przeniknięcie ich do wody pitnej i wchłonięcie przez istoty żywe, w których promieniowanie może oddziaływać bezpośrednio na komórki i procesy zachodzące w organizmie.

Dlatego w gospodarce odpadami radioaktywnymi stosuje się system barier, które zapewniają skuteczne zatrzymywanie izotopów radioaktywnych daleko od otoczenia człowieka. Zasady postępowania z odpadami w energetyce jądrowej są inne niż w pozostałych gałęziach przemysłu. O ile odpady np. z elektrowni węglowych rozprasza się jak najdalej, najchętniej przez wysoki komin, by ich "doziemienie" nastąpiło daleko od elektrowni, o tyle w elektrowni jądrowej odpady zagęszcza się i przechowuje starannie, biorąc za nie pełną odpowiedzialność tak długo jak długo stanowią one zagrożenie.

To właśnie energetyka jądrowa była pierwszą gałęzią przemysłu, która od początku swego rozwoju wprowadzała w życie zasadę oddzielenia odpadów od środowiska człowieka, tak by nie zagrażały jego zdrowiu i środowisku. I tę praktykę wprowadzono jako obowiązującą w Polsce, określając nawet w rozporządzeniu Rady Ministrów wysokość wpłat, jakie operator elektrowni jądrowej musi dokonywać na fundusz zapewniający unieszkodliwianie odpadów, a w przyszłości bezpieczną likwidację elektrowni jądrowej "do zielonego pola", tak by można było na jej miejscu budować inne obiekty lub siać zboże. Jest to suma 17 PLN/MWh, a więc więcej, niż wpłaty obowiązujące w innych krajach Unii Europejskiej i w USA. Wszelkie analizy finansowe dla energetyki jądrowej wykonuje się uwzględniając te wpłaty. Natomiast odpady ze spalania paliw kopalnych emitowane przez kominy przynajmniej częściowo odpowiadają za smog, który wdychamy, a także są problemem z punktu widzenia przyjętej obecnie na świecie polityki redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Odpady nisko i średnio aktywne z elektrowni jądrowej to szeroka gama przedmiotów i materiałów, począwszy od rękawiczek gumowych i pokrowców ochronnych na obuwie (są to tzw. odpady niskoaktywne) poprzez ścieki z obiegów chłodzenia elektrowni i odpady stałe (odpady średnioaktywne). Są one podobne do odpadów z przemysłu i medycyny, z jakimi mamy już ponad pół wieku doświadczenia. W Polsce są one składowane w Krajowym Składowisku Odpadów Promieniotwórczych w Różanie, pracującym od 1960 roku. Nie powoduje to zagrożenia dla miasta i mieszkańców - przeciwnie, gmina Różan należy do najzdrowszych w całym kraju a prowadzona systematycznie kontrola niezależnych organizacji potwierdza, że odpady są dobrze zabezpieczone.

Wbrew twierdzeniu prof. Mielczarskiego wymyślono i podjęto już prace techniczne dla realizacji dwóch sposobów postępowania dla unieszkodliwienia wysokoaktywnych odpadów długożyciowych. Pierwszy to przechowywanie ich w otoczeniu systemu barier głęboko pod ziemią, drugi - to przerób paliwa wypalonego, by odzyskać z niego materiały rozszczepialne i użyć ich ponownie do produkcji następnego pokolenia paliwa jądrowego. Przy stosowaniu składowania paliwa głęboko pod ziemią uranu używa się tylko raz, stąd nazwa tej metody to "cykl otwarty" - uran wydobyty z rudy jest wypalany w reaktorze i wraz z powstałymi w reaktorze produktami rozszczepienia wraca do ziemi, zabezpieczany w składowisku przed kontaktem ze środowiskiem człowieka. Takie składowisko budowane jest w Finlandii a prace przygotowawcze trwają w innych krajach, jak Szwecja, Francja i USA. Druga metoda to tzw. "cykl zamknięty", przy którym materiały rozszczepialne wykorzystuje się wielokrotnie do produkcji coraz nowych pokoleń paliwa. Przeciwnicy energetyki jądrowej zwalczają szczególnie tę drugą metodę postępowania, ponieważ pozwala ona na wielokrotne wykorzystanie uranu i zapewnia materiał paliwowy przez bardzo długą przyszłość, a jednocześnie usuwa obawy o zagrożenia mogące powstać w ciągu tysięcy lat przechowywania wypalonego paliwa.

Wypalone paliwo wyładowuje się z reaktora po 2 czy 3 latach pracy w rdzeniu. Jest w nim jeszcze blisko 96% uranu pierwotnie zawartego w paliwie, a wyładowuje się je z reaktora głównie dlatego, że nagromadzone w toku pracy produkty rozszczepienia stanowią zatrucie, pochłaniające neutrony i utrudniające efektywną pracę reaktora. Po usunięciu tych zatruć można ponownie wykorzystywać materiały rozszczepialne - uran i pluton - zawarte nadal w wyładowanym z reaktora paliwie.

Dlatego wypalone paliwo można traktować dwojako - albo jako odpad promieniotwórczy, który przechowuje się w oddzieleniu od środowiska człowieka albo jako cenny materiał potrzebny do ponownego wykorzystania jako materiał rozszczepialny w nowych elementach paliwowych.

Przy składowaniu głębiowym, paliwo umieszcza się w wielowarstwowych i wysoce odpornych na korozję i naciski mechaniczne pojemnikach, a pojemniki składuje się głęboko pod ziemią, w pokładach geologicznych stabilnych przez miliony lat, a więc gwarantujących, że aktywność wypalonego paliwa spadnie poniżej pierwotnej aktywności rudy uranowej i przestanie zagrażać otoczeniu na długo wcześniej niż mogą zmienić się warunki geologiczne. Zapewnienie bezpieczeństwa wokoło składowiska nie jest problemem natury technicznej natomiast społeczno-politycznej. Zdanie mieszkańców brane jest pod uwagę i w szeregu krajów składowiska są w pełni akceptowane. Na przykład w Szwecji i w Korei Południowej gminy konkurują ze sobą, by właśnie na ich terenie powstało takie składowisko. W Finlandii parlament w specjalnej uchwale podkreślił, że energia jądrowa służy zdrowiu człowieka i budowa składowisk odpadów promieniotwórczych jest działaniem dla dobra społeczeństwa. W USA2 od wielu lat uzgodniono techniczne wymagania dla składowiska w Yucca Mountain, a opóźnienia wynikają głównie ze sporów politycznych między dwoma uwikłanymi w konflikt głównymi partiami politycznymi.

(945x530)Rys. 1 System barier przy przechowywaniu wypalonego paliwa w składowisku głębinowym

Druga metoda to odzyskanie materiałów rozszczepialnych (uran, pluton) z wyładowywanego paliwa i usunięcie z nich produktów rozszczepienia, które wychwytują neutrony i pogarszają bilans neutronów w rdzeniu. Po usunięciu produktów rozszczepienia i aktynowców aktywność paliwa jest znacznie mniejsza, a okres zaniku promieniotwórczości paliwa skraca się znacznie. Po upływie około 400 lat jego aktywność jest mniejsza niż aktywność uranu będącego pierwotnie w ziemi, a potrzebnego pierwotnie do wyprodukowania paliwa. Materiały rozszczepialne są wykorzystywane ponownie do produkcji nowego paliwa jądrowego zwanego MOX (mieszanina tlenków uranu i plutonu). Ta metoda, zwana recyklizacją, zapewnia wielokrotne wykorzystywanie materiałów rozszczepialnych paliwa. Jest ona już stosowana na skalę przemysłową i stanowi najbardziej perspektywiczną metodę unieszkodliwiania paliwa. Obecnie na świecie produkuje się około 405 ton paliwa typu MOX, co wystarcza dla kilkunastu reaktorów o mocy 1000 MW każdy3.

W obu przypadkach problemy techniczne są rozwiązane i można zapewnić, że ani odpady średnio i nisko aktywne, które stanowią 96% objętości odpadów promieniotwórczych, ani usunięte z reaktora paliwo nie stanowią zagrożenia dla ludności lub personelu.

Prof. Mielczarski próbuje nastraszyć czytelników, pisząc że "USA siedzą na bombie 47 tys. ton radioaktywnego paliwa". Może lepiej byłoby spojrzeć na sprawę odpadów promieniotwórczych w szerszej perspektywie. Wiemy, że substancje radioaktywne były od początku świata, są i będą obecne we wszechświecie, w tym i na Ziemi. Są one rozproszone w skorupie ziemskiej, ale przeciętny ogródek o powierzchni 400 m2 zawiera w warstwie o głębokości 1 metra aż 2 kg uranu. Skoro prof. Mielczarski pisze o "bombie", na której siedzą USA, to powinien pamiętać, że w warstwie o grubości 1 m na terytorium USA znajdują się 44 miliony ton uranu! Wraz z uranem znajdują się jego radioaktywne produkty rozpadu - tor, rad, radon i inne - również liczone na miliony ton. Co więcej, przy składowiskach głębinowych odpady umieszcza się nie na powierzchni ziemi, ale na głębokości około 500 m. A w warstwie gleby o grubości 500 m terytorium USA zawiera 22 miliardy ton uranu plus produkty jego rozpadu.

Czy wiedząc o tym nadal damy się straszyć rzekomą "bombą" odpadów radioaktywnych?
Naprawdę nie ma powodów by obawiać się odpadów radioaktywnych, ani z punktu widzenia zdrowia ani ze względów finansowych.

Prof. Mielczarski zdecydował się sięgnąć po jeszcze inne argumenty przeciw energetyce jądrowej. Pierwszy z nich to obawy przed awarią, drugi - to rzekome sprzeciwy ze strony państw ościennych.

Prof. Mielczarski twierdzi, że w przypadku awarii elektrowni jądrowej "ludzie tracą nad nimi całkowitą kontrolę". Na szczęście twierdzenie to nie dotyczy elektrowni jądrowych III generacji.

Już przed 30 laty, po awarii w TMI spowodowanej błędami obsługi, specjaliści amerykańscy opracowali "procedury działań awaryjnych" oparte na symptomach awarii, takich jak temperatura chłodziwa, ciśnienie, poziom promieniowania itp. Wprowadzenie procedur postępowania awaryjnego wyeliminowało z reaktorów typu zachodniego możliwe błędy ludzi niemal całkowicie. Później zdarzyły się wprawdzie dwie duże awarie: w Czarnobylu i w Fukushimie, ale nie mogą się one powtórzyć w reaktorach proponowanych dla Polski.

Awaria w Czarnobylu była spowodowana zasadniczymi błędami w konstrukcji reaktora, opracowanej pierwotnie dla prostych reaktorów małej mocy służących do produkcji plutonu do celów militarnych, przeskalowanej tak by stawiać reaktor energetyczny możliwie szybko, możliwie małym kosztem bez oglądania się na zagrożenie. Takiego podejścia nie stosowano nigdy i nigdzie poza ZSRR. Rozdzielenie funkcji cywilnych - produkcji energii elektrycznej - i wojskowych nastąpiło już na etapie po zaprojektowaniu reaktora, oczywiście przy zachowaniu bardzo podobnej konstrukcji. Przy błędach obsługi poskutkowało to niestabilnością reaktora i samoczynnym zwiększeniem jego mocy aż do zniszczenia rdzenia. Gdyby podobne błędy popełniła załoga reaktora typu zachodniego, wynikiem byłoby wyłączenie reaktora, a nie jego zniszczenie. Dlatego reaktorów podobnych do czarnobylskich już się nie buduje, a istniejące są wycofane z eksploatacji wszędzie poza Rosją. Oczywiście nie wchodzi też w grę budowanie ich w Polsce.

Z kolei do awarii w Fukushimie doszło w wyniku największego w dziejach Japonii trzęsienia ziemi i tsunami, które łącznie pozbawiły elektrownię wszelkich źródeł zasilania elektrycznego, zarówno zewnętrznych z sieci elektroenergetycznych jak i wewnętrznych z silników z napędem Diesla. Rozległe zniszczenia w całej prowincji uniemożliwiły wszelką pomoc z zewnątrz. Aby wykluczyć podobną awarię w przyszłości, przeprowadzono w Unii Europejskiej i w USA weryfikację odporności elektrowni jądrowych na zagrożenia zewnętrzne typu trzęsienia ziemi lub powodzi. Uwzględniono zagrożenia większe, niż maksymalnie fizycznie możliwe w danej lokalizacji i wprowadzono modyfikacje wystarczające, by elektrownie jądrowe wytrzymywały takie warunki obciążeń większych niż ekstremalne.

Reaktory III generacji proponowane dla Polski są ze swej istoty zaprojektowane tak, by żadne zjawiska zewnętrzne nie spowodowały zagrożenia otoczenia elektrowni jądrowej. Sprawdzenie odporności takiej elektrowni na zagrożenia awaryjne trwa zwykle około 4-5 lat i pracuje przy tym nie tylko dozór jądrowy , ale i szereg organizacji wyspecjalizowanych w analizach awaryjnych. Frazesy o "całkowitej utracie kontroli" są wyrazem lęku, a nie znajomości sytuacji.

Podobnie przywoływane przez prof. Mielczarskiego skojarzenie przemysłu jądrowego z "pobrzękiwaniem szabelką" to jest z bronią masowej zagłady, jest kompletnie bezpodstawne, gdy zdamy sobie sprawę, kto w Europie buduje elektrownie jądrowe i składowiska odpadów. To Finlandia, Szwecja, Słowacja - kraje, które trudno posądzać o chęć prowadzenia wojny jądrowej. Co więcej, w Słowacji bloki jądrowe Mochovce 3 i 4 budowane są przez prywatną firmę energetyczną z Włoch, zainteresowaną wytwarzaniem taniej energii elektrycznej, a nie tym, czy Słowacja będzie czy nie będzie miała broni atomowej! Zaś doświadczenie historyczne wskazuje, że kraje dążące do produkcji bomb atomowych najpierw budowały zakłady o przeznaczeniu militarnym, a dopiero później elektrownie jądrowe, które zresztą mogły wcale nie powstać i na pewno nie były warunkiem produkcji broni jądrowej. Korea Północna i Izrael w ogóle nie mają cywilnej energetyki jądrowej, a posiadają broń jądrową. Posiadanie EJ utrudnia wręcz produkcję broni ze względu na kontrole i zaplombowane systemy pomiarowo-kontrolne Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Czy wypada używać takich straszaków w wywiadzie na temat energetyki?

Na koniec prof. Mielczarski twierdzi, że na polski program jądrowy "nie zgodzą się Niemcy, Austria i inne kraje". W latach 2010-2012 Polska przeprowadziła obszerny program konsultacji krajowych i zagranicznych z udziałem Niemiec, Austrii, Danii, Szwecji, Finlandii, Czech i Słowacji. Dyskutowano program ogólny, mogący dotyczyć dowolnej lokalizacji w Polsce, dowolnego reaktora III generacji i naszych warunków organizacyjnych, prawnych i innych. Miałem zaszczyt uczestniczyć w tych konsultacjach jako ekspert wiodący ze strony Polski, wraz z innymi ekspertami przygotowaliśmy pisemne i ustne odpowiedzi na tysiące pytań i propozycji ze strony przeciwników energetyki jądrowej i ekspertów z krajów już mających doświadczenie w energetyce jądrowej i po ponad dwuletnich dyskusjach uzyskaliśmy pełne uzgodnienie naszego programu i stwierdzenie na piśmie, że ani kraje ani organizacje uczestniczące w konsultacjach nie mają do niego zastrzeżeń.

W sumie, energetyka jądrowa zapewnia stabilną i tanią produkcję energii elektrycznej, jest zalecana jako źródło czystej energii przez Międzynarodową Agencję Energii IEA, przez Parlament Europejski, przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu IPCC, przez Międzynarodową Agencję Energii Atomowej IAEA i przez wiele rządów. Polska ma do niej prawo i powinniśmy wybrać ją, jako perspektywiczne rozwiązanie, korzystne dla nas i dla naszych wnuków, bez względu na to czy względy polityczne w niektórych krajach przeszkadzają im w wykorzystaniu energii jądrowej. Według zasad przyjętych w Unii Europejskiej, każdy kraj ma prawo do kształtowania własnej polityki energetycznej. Nie dajmy się pozbawić tego prawa!

Przypisy:

1 https://interestingengineering.com/how-does-nuclear-waste-get-shipped

2 https://www.iaea.org/sites/default/files/10-20-176thusnationalreportfinal.pdf

3 https://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/fuel-recycling/mixed-oxide-fuel-mox.aspx

KOMENTARZE ( 25 )

Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: Eko 11.02.2020r. 14:02
Najlepiej sprawdzić osobiście i pojechać na wycieczkę do niemieckiej kopalni Asse. Link do reportarzu z wycieczki... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 2 | Najnowsza odpowedź: 12-02-2020r. 19:28 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Wydma Lubiatowska 11.02.2020r. 15:07
Szanowny Panie Profesorze, z kosztami Panu całkowicie nie wyszło, gdyż Pana publikacje na ten temat wskazywały na... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: Ekonomista 11.02.2020r. 19:01
Skoro to takie bezpieczne i bezawaryjne to dlaczego żadna firma ubezpieczeniowa nie ubezpieczy elektrowni. I kiedyś... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 14 | Najnowsza odpowedź: 15-02-2020r. 14:13 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: zgryźliwy 12.02.2020r. 11:25
Przyczyną awarii w Fukushimie nie było tsunami, tylko brak dostatecznie sprawnych układów pasywnego usuwania ciepła... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 4 | Najnowsza odpowedź: 14-02-2020r. 13:26 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Wydma Lubiatowska 12.02.2020r. 14:21
Drogi Profesorze, ponownie mija się Pan z rzeczywistością. Ale to nas nie dziwi, gdyż nie miał Pan możliwości... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 25 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie




cire
©2002-2020
Agencja Rynku Energii S.A.
mobilne cire
IT BCE