Katastrofiniai branduolinių elektrinių (AE) pavojai

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Kodėl atominės elektrinės yra potencialiai pavojingos?

Atominės elektrinės poveikis aplinkai, atsižvelgiant į statybos ir eksploatavimo technologiją, gali ir turi būti žymiai mažesnis nei kitų technologinių objektų: chemijos gamyklų, šiluminių elektrinių. Tačiau radiacija avarijos atveju yra vienas iš pavojingų aplinkai, žmonių gyvybei ir sveikatai veiksnių. Šiuo atveju išmetimai prilyginami tiems, kurie atsiranda bandant branduolinį ginklą.

Kokį poveikį turi atominės elektrinės normaliomis ir nenormaliomis sąlygomis, ar įmanoma išvengti nelaimių ir kokių priemonių imamasi siekiant užtikrinti saugumą branduoliniuose objektuose?

Pirmieji branduolinės energetikos tyrimai buvo atlikti 1890-aisiais, o stambūs objektai pradėti statyti 1954 m. Statomos atominės elektrinės, kad gautų energiją radioaktyviu skilimu reaktoriuje.

Dabar naudojami šių tipų trečiosios kartos reaktoriai:

• lengvas vanduo (dažniausiai);
• sunkus vanduo;
• aušinamas dujomis;
• greitasis neutronas.

Per laikotarpį nuo 1960 iki 2008 metų pasaulyje buvo pradėta eksploatuoti apie 540 branduolinių reaktorių. Iš jų apie 100 buvo uždaryta dėl įvairių priežasčių, taip pat ir dėl neigiamo atominės elektrinės poveikio gamtai. Iki 1960 m. reaktoriuose buvo daug avarijų dėl technologinių netobulumų ir nepakankamai išplėtotos reguliavimo sistemos. Vėlesniais metais reikalavimai griežtėjo, o technologijos tobulėjo. Sumažėjus gamtinių energijos išteklių atsargoms, buvo pastatytas aukštas urano energetinis efektyvumas, buvo pastatytos saugesnės ir mažiau neigiamos atominės elektrinės.

Planuojamai branduolinių objektų eksploatacijai kasama urano rūda, iš kurios sodrinimo būdu gaunamas radioaktyvusis uranas. Reaktoriuose gaminamas plutonis – pati toksiškiausia žmogaus kilmės medžiaga. Atominių elektrinių atliekų tvarkymas, vežimas ir šalinimas reikalauja kruopštaus atsargumo priemonių ir saugos.

Atominės elektrinės kartu su kitais pramoniniais kompleksais daro įtaką gamtinei aplinkai ir žmonių gyvenimui. Energetikos objektų naudojimo praktikoje 100% patikimų sistemų nėra. AE poveikio analizė atliekama atsižvelgiant į galimą tolesnę riziką ir numatomą naudą.

Tuo pačiu metu visiškai saugi energija neegzistuoja. Atominės elektrinės poveikis aplinkai prasideda nuo pastatymo momento, tęsiasi eksploatacijos metu ir net jai pasibaigus. Elektrinės buvimo vietos teritorijoje ir už jos ribų turėtų būti numatytas toks neigiamas poveikis:

• Žemės sklypo atėmimas statybai ir sanitarinių zonų sutvarkymui.
• Reljefo reljefo pakeitimas.
• Augalijos naikinimas dėl statybų.
• Atmosferos tarša, kai reikia sprogdinti.
• Vietos gyventojų perkėlimas į kitas teritorijas.
• Žala vietinėms gyvūnų populiacijoms.
• Teritorijos mikroklimatą veikianti šiluminė tarša.
• Žemės ir gamtos išteklių naudojimo sąlygų pasikeitimas tam tikroje vietovėje.
• Cheminis atominių elektrinių poveikis – išmetimai į vandens baseinus, atmosferą ir dirvos paviršių.
• Radionuklidų tarša, galinti sukelti negrįžtamus pakitimus žmonių ir gyvūnų organizmuose. Radioaktyviosios medžiagos gali patekti į organizmą per orą, vandenį ir maistą. Yra specialių prevencinių priemonių prieš šį ir kitus veiksnius.
• Jonizuojanti spinduliuotė stoties eksploatavimo nutraukimo metu pažeidžiant išmontavimo ir nukenksminimo taisykles.

Vienas reikšmingiausių teršiančių veiksnių yra atominių elektrinių šiluminis efektas, atsirandantis eksploatuojant aušinimo bokštus, aušinimo sistemas ir purškimo baseinus. Jie turi įtakos mikroklimatui, vandenų būklei, floros ir faunos gyvenimui kelių kilometrų spinduliu nuo objekto. Atominių elektrinių naudingumo koeficientas siekia apie 33-35%, likusi šilumos dalis (65-67%) išleidžiama į atmosferą.

Sanitarinės zonos teritorijoje dėl atominės elektrinės, ypač aušinimo tvenkinių, poveikio išsiskiria šiluma ir drėgmė, dėl ko kelių šimtų metrų spinduliu temperatūra pakyla 1-1,5°. Šiltuoju metų laiku virš vandens telkinių susidaro rūkai, kurie išsisklaido dideliu atstumu, pablogindami insoliaciją ir spartindami pastatų griovimą. Šaltu oru rūkas sustiprina ledo sąlygas. Purškimo įrenginiai sukelia dar didesnį temperatūros kilimą kelių kilometrų spinduliu.

Vandenį aušinantys garuojantys aušinimo bokštai vasarą išgaruoja iki 15%, o žiemą iki 1-2%, sudarydami garų kondensato pliūpsnius, dėl kurių 30-50% sumažėja saulės apšvietimas gretimoje teritorijoje, meteorologinis matomumas pablogėja 0,5- 4 km. Atominės elektrinės poveikis turi įtakos gretimų vandens telkinių vandens ekologinei būklei ir hidrocheminei sudėčiai. Išgaravus vandeniui iš aušinimo sistemų, pastarosiose lieka druskos. Norint išlaikyti stabilų druskos balansą, dalį kieto vandens reikia išpilti ir pakeisti gėlu.

Esant normalioms eksploatavimo sąlygoms, radiacinė tarša ir jonizuojančiosios spinduliuotės poveikis yra minimalūs ir neviršija leistino natūralaus fono. Katastrofiškas atominės elektrinės poveikis aplinkai ir žmonėms gali atsirasti avarijų ir nuotėkių metu.

Nepamirškite apie žmogaus sukeltą riziką, galimą branduolinės energetikos pramonėje. Tarp jų:

• Avarinės situacijos su branduolinių atliekų saugojimu. Radioaktyviųjų atliekų gamyba visuose kuro ir energijos ciklo etapuose reikalauja brangių ir sudėtingų perdirbimo ir šalinimo procedūrų.
• Vadinamasis „žmogiškasis faktorius“, galintis išprovokuoti gedimą ir net rimtą avariją.
• Nuotėkis apšvitintą kurą perdirbančiose įmonėse.
• Galimas branduolinis terorizmas.

Standartinis atominės elektrinės eksploatavimo laikas yra 30 metų. Nutraukus stoties eksploataciją, reikia pastatyti patvarų, sudėtingą ir brangų sarkofagą, kurį teks aptarnauti labai ilgą laiką.

Daroma prielaida, kad atominės elektrinės poveikis visų aukščiau išvardintų veiksnių pavidalu turi būti kontroliuojamas kiekviename elektrinės projektavimo ir eksploatavimo etape.. Specialios kompleksinės priemonės skirtos numatyti ir užkirsti kelią emisijoms, avarijoms ir jų vystymuisi., siekiant sumažinti pasekmes.

Svarbu gebėti numatyti geodinaminius procesus stoties teritorijoje, normalizuoti personalą veikiančią elektromagnetinę spinduliuotę ir triukšmą. Energetinio komplekso lokalizavimui vieta parenkama atlikus išsamų geologinį ir hidrogeologinį pagrindimą, atliekama jo tektoninės sandaros analizė. Statant numatomas kruopštus technologinės darbų sekos laikymasis.

Mokslo, aptarnavimo ir praktinės veiklos uždavinys – užkirsti kelią ekstremalioms situacijoms, sudaryti normalias sąlygas atominių elektrinių darbui. Vienas iš aplinkos apsaugos nuo atominių elektrinių poveikio veiksnių yra rodiklių reguliavimas, tai yra tam tikros rizikos leistinų verčių nustatymas ir jų laikymasis.

Siekiant kuo labiau sumažinti AE poveikį aplinkai, gamtos ištekliams ir žmonėms, vykdomas kompleksinis radioekologinis monitoringas. Siekiant apsisaugoti nuo klaidingų elektrinės darbuotojų veiksmų, vykdomi daugiapakopiai mokymai, mokymai ir kita veikla. Terorizmo grėsmių prevencijai naudojamos fizinės apsaugos priemonės, specialių vyriausybinių organizacijų veikla.

Šiuolaikinės atominės elektrinės statomos laikantis aukšto saugumo ir saugumo lygio. Jie turi atitikti aukščiausius reguliavimo institucijų reikalavimus, įskaitant apsaugą nuo užteršimo radionuklidais ir kitomis kenksmingomis medžiagomis. Mokslo uždavinys – sumažinti atominės elektrinės poveikio riziką dėl avarijos. Šiai problemai spręsti kuriami saugesnės konstrukcijos reaktoriai, turintys įspūdingus vidinius savisaugos ir savęs kompensavimo rodiklius.

Gamtoje egzistuoja natūrali spinduliuotė. Tačiau aplinkai pavojingas yra intensyvus atominės elektrinės radiacijos poveikis avarijos atveju, taip pat terminis, cheminis ir mechaninis. Branduolinių atliekų šalinimo problema taip pat labai aktuali. Kad biosfera egzistuotų saugiai, reikalingos specialios apsaugos priemonės ir priemonės. Pasaulyje požiūris į atominių elektrinių statybą yra itin dviprasmiškas, ypač po daugybės didelių nelaimių branduoliniuose objektuose.

Branduolinės energetikos suvokimas ir vertinimas visuomenėje niekada nebebus toks, koks buvo po Černobylio tragedijos 1986 m. Tada į atmosferą pateko iki 450 rūšių radionuklidų, tarp jų trumpalaikis jodas-131 ir ilgaamžis cezis-131, stroncis-90.

Po avarijos įvairiose šalyse buvo uždarytos kai kurios mokslinių tyrimų programos, prevenciškai nutraukti normaliai veikę reaktoriai, atskiros valstybės įvedė moratoriumą atominei energetikai. Tuo pačiu metu atominėse elektrinėse pagaminama apie 16% pasaulio elektros energijos. Alternatyvių energijos šaltinių plėtra gali pakeisti atomines elektrines.