Nukleáris biztonság és környezetvédelem

Az előadások a következő témára: "Nukleáris biztonság és környezetvédelem"— Előadás másolata:

1 Nukleáris biztonság és környezetvédelem
Dr. Fleit Ernő Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék

2 Kilátások és kiáltások

3 Néhány adat a globális energia felhasználásról

4 A fosszilis tüzelőanyagok még mindig dominánsak!!!

5 Az USA energiafelhasználása a négyszeresére nőtt a II. VH óta

6 A jelen és jövő energiaigénye

7 Atomerőművek a világban

8 Az elvek – de a részletek nélkül…

9 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.

10 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.

11 Egy Csernobil típusú reaktor (nyomott vizes RBMK)

12 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

13 A fűtőelemek

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

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

16 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.

17 A Csernobili atomerőmű a katasztrófa után

18 A radioaktív kihullással elsődlegesen érintett területek

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

20 Néhány ajánlott website

21 Néhány megfontolásra érdemes TÉNY
Jelenleg 375 kereskedelmi nukleáris erőmű működik a Földön és ezek „mögött” 3800 év működési tapasztalat áll. A nagy balesetek krónikája: 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.

22 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

23 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)

24 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      (itt a dózisokról van sok értelmes összehasonlítás!)

25 Sokféle sugárzás ér bennünket…

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

27 Az arányok nagyon fontosak!

28 Az ionizáló sugárzás „természetes” összetevői

29 Antropogén eredetű ionizáló sugárzások

30 A sugárdózisokhoz rendelt rákos gyakoriság

31 A várható élettartamban bekövetkező csökkenés (napokban)

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

33 Hulladék elhelyezés Gáz Folyadék és
Gáz Folyadék és Szilárd halmazállapotú radioaktív hulladékok

34 Hőszennyezés Melegvíz kibocsátás Hőcserélők Evaporációs hűtés
Hűtőtornyok

35 Ajánlott webcímek és információk: nemcsak a radioaktív hulladékokról
(HATÓSÁGI KÖRNYEZETI SUGÁRVÉDELMI ELLENŐRZŐ RENDSZER (HAKSER) – Paks hatásai