Nukleáris biztonság és környezetvédelem Dr. Fleit Ernő Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék fleit@vcst.bme.hu

Kilátások és kiáltások

Néhány adat a globális energia felhasználásról

A fosszilis tüzelőanyagok még mindig dominánsak!!!

Az USA energiafelhasználása a négyszeresére nőtt a II. VH óta

A jelen és jövő energiaigénye

Atomerőművek a világban

Az elvek – de a részletek nélkül…

Az atomerőművekben használt különböző reaktortípusok A könnyűvizes reaktorokat (LWR) (vagyis PWR és BWR-ek), amelyek vezető helyet foglalnak el a piacon, az, Egyesült Államokban fejlesztették ki. A CANDU által képviselt nehézvizes reaktorokat Kanadában fejlesztették ki, és életképes alternatív technológiát jelentenek. A Franciaországban és az Egyesült Királyságban kifejlesztett gázhűtésű reaktorok ma már nem épülnek.   A volt Szovjetunióban kifejlesztett nyomottvizes tartály típusú (VVER) és csatorna típusú (RBMK) reaktorokat csak a keleti tömb országainak zárt piacán üzemeltették.

Reaktor típusok (Csernobil) RBMK reaktorok (Channelized Large Power Reactor) csak a korábbi CCCP területén ezek grafit moderátorokkal működnek 1.Reaktor mag 2.Gőz-víz vezetékek, 3.Dob szűrő, 4.Fő keringető szivattyúk, 5.Szabályzó fejek, 6.Víz vezetékek, 7.Felső biológiai pajzs, 8.Újratöltő szerkezet, 9.Alsó biológiai pajzs.

Egy Csernobil típusú reaktor (nyomott vizes RBMK)

Paks - VVER-440/213 reaktortípus 1.Reaktor, 2. Gőz generátor, 3. Fő szivattyúk, 4.Újratöltő szerkezet, 5.Hűtő medence, 6.Légtelenítő 7. Gőzturbina, 8.Generátor, 9.Gőz vezetékek, 10.Hűtővíz vezetékek, 11.Transzformátor

A fűtőelemek

A-PODIA (Advanced Plant Operation by Displayed Information & Automation)

Amitől sokan féltek – Csernobil 1986 április 26, 1:23 (éjjel)

Mi történt (röviden)? 1 A vízhűtés hiánya indította el a balesetet. Amikor a keringető rendszer összeomlott a reaktormagban a hőmérséklet 4500 OC fölé emelkedett. Ettől az uránium (fűtőanyag) megolvadt és olyan gőzt termelt, ami a tartályfalat (cirkónium ötvözet) reakcióba hozta a vízzel és hidrogén képződés kezdődött. 2 A második reakciósorozat a gőz és a grafit rudakból képződő szénoxidok és a hidrogén között ment végbe. A hidrogén/oxigén keverék lerobbantotta az épület tetejét, és begyújtotta a grafit rudakat. 3 Az égő grafit sűrű radioaktív felhőben lökte ki a sugárzó anyagokat a légkörbe.

A Csernobili atomerőmű a katasztrófa után

A radioaktív kihullással elsődlegesen érintett területek

Csernobil utáni átlagos radionuklid koncentrációk a tehéntejben 1986 Csernobil utáni átlagos radionuklid koncentrációk a tehéntejben 1986. május 5-8 adatok, UK

Néhány ajánlott website http://www.time.com/time/daily/chernobyl/chernobyl.index.html http://www.paks.info.hu/npp/mukodes.htm http://www.atomeromu.hu/ http://www.osski.hu

Néhány megfontolásra érdemes TÉNY Jelenleg 375 kereskedelmi nukleáris erőmű működik a Földön és ezek „mögött” 3800 év működési tapasztalat áll. A nagy balesetek krónikája: 1952. 4 lassító rúd eltávolítása a kanadai kísérleti reaktorban Chalk River, Ottawa, részleges leolvadást eredményezett az uránium magban. 1957. Windscale Pile (Csernobil-hoz hasonlóan) No. 1 plutónium termelő erőműben (Liverpool, Anglia) a munkások tüzet fedeztek fel a grafit moderátrokban, és CO2-vel próbálták meg eloltani – sikertelenül. Vízzel sikerült oltani, de közben 200 mi2 területet ért sugárzás. Hivatalosan betiltották a tejfelvásárlást a területn. Kormánybecslések szerint 33 rákos halálozás fog történni a baleset következtében. 1961. Idaho Falls 3 ember halála (katonai létesítmény). 1975. Browns Ferry reactor near Decatur, Ala. radioaktív kibocsátás nem történt 1979. Three Mile Island, Harrisburg, Pa., részleges leolvadás. 1981. Tsuruga, Japán, radioaktív hulladék jut a tengerbe. 1986 Csernobil 1986. Kerr-McGee Corp. uránium-feldolgozó üzem Gore, Okla., 1 munkás meghal, 100 megsebesül.

Néhány definíció és adat a radioaktivitásról… Sugárzás (nagy sebességű részecskék és elektromágneses hullámok) Ionizáló sugárzás: leszakadó elektronok (gamma és neutron sugárzás lehet ilyen) Nem ionizáló sugárzás (mikrohullámok és látható fény

A sugárzás SI mértékegységei Gray (Gy)  Bizonyos anyag által felvett energia mennyiség. 1 gray = 1 J energia felvétele 1 kg anyagban (1 gray = 100 rad) Sievert (Sv)  Dózis-egyenérték (ebben az egységben már a biológiai hatások iskifejeződnek) 1 Sv = 100 rem Becquerel (Bq)  mp-ként 1 átalakulás (ez egy radioaktivitás mérőszám)

A közegészségügyben használt további egységek Roentgen (R)      Rad (radiation absorbed dose) (bio) Rem (roentgen equivalent man) (bio) Curie (Ci) radioaktivitás mérőszám 3.7 x 1010 Bq = 1 Ci      http://earth.fhda.edu/curriculum/nuclear/home.htm (itt a dózisokról van sok értelmes összehasonlítás!)

Sokféle sugárzás ér bennünket…

Néhány „természetes” anyag sugárzási szintje: 1 felnőtt ember (100 Bq/kg) 7000 Bq 1 kg kávé 1000 Bq 1 kg szuperfoszfát 5000 Bq Egy 100 m2 otthon (radon) 30 000 Bq 1 házi füst detektor (americium) 30 000 Bq Radioizotóp forrás orvosi kezeléshez 100 000 000 millió Bq 1 kg 50 yr, (vitri.) magas-sugárzó rad. hull.10 000 000 millió Bq 1 kg uránium 25 millió Bq 1 kg uránium érc (Canadian, 15%) 25 millió Bq 1 kg alacsony szintű rad. hulladék 1 millió Bq 1 kg szén hamu 2000 Bq 1 kg gránit 1000 Bq

Az arányok nagyon fontosak!

Az ionizáló sugárzás „természetes” összetevői

Antropogén eredetű ionizáló sugárzások

A sugárdózisokhoz rendelt rákos gyakoriság

A várható élettartamban bekövetkező csökkenés (napokban) http://www.triumf.ca/safety

De vannak még más problémák is… Radioaktív hulladékok – osztályozás Alacsony sugárzási szintű (ruhák, szűrők, stb.) Magas sugárzás (kiégett üzemanyag) Uránium bányazagyok Ajánlott link - http://www.radwaste.org

Hulladék elhelyezés Gáz Folyadék és http://www.nwtrb.gov/ Gáz Folyadék és Szilárd halmazállapotú radioaktív hulladékok http://www.nirs.org/factsheets/fctsht.htm http://www.almaz.com/nobel/physics/cherenkov.html

Hőszennyezés Melegvíz kibocsátás Hőcserélők Evaporációs hűtés Hűtőtornyok

Ajánlott webcímek és információk: nemcsak a radioaktív hulladékokról http://www.epa.gov/radiation/ http://www.nei.org/ http://www.ans.org/ http://www.nuclearwaste.com/ http://archive.greenpeace.org/~nuclear/waste.html http://nuclear.nrcan.gc.ca/ http://www.osski.hu/sugeu/szammer/hakser.htm (HATÓSÁGI KÖRNYEZETI SUGÁRVÉDELMI ELLENŐRZŐ RENDSZER (HAKSER) – Paks hatásai