Branduolinė energetika

1. Branduolinė energetika Branduolinė energija – tam tikra branduolinė technologija, kuri naudoja kontroliuojamą urano branduolių dalijimąsi energijai išlaisvinti ir yra naudojama šildymui bei elektros energijos gamybai.

2. Pirmą kartą branduolių dalijimąsi 1934 m. stebėjo italų fizikas E. Fermi, kai eksperimentuose uranas buvo bombarduojamas neutronais. Prasidėjo aktyvūs branduolių dalijimosi tyrimai. 1942 m, vadovaujant E. Fermi Čikagoje (JAV) buvo paleistas pirmasis pasaulyje branduolinis reaktorius. Pirmoji eksperimentinė branduolinė jėgainė, gaminusi elektrą, buvo paleista 1951m. Arco mieste (JAV). Tuo metu ji gamino tiek energijos, jog pakako uždegti keturioms 200 vatų lemputėms. Pirmą komercinę jėgainę 1954 m. Obninske pastatė Sovietų Sąjunga. Obninsko branduolinė jėgainė gamino apie 5 MW elektros energijos ir ateinančius 10 metų buvo vienintelė tokio tipo elektrinė visoje Sovietų Sąjungoje. Pirmą kartą branduolių dalijimąsi 1934 m. stebėjo italų fizikas E. Fermi, kai eksperimentuose uranas buvo bombarduojamas neutronais. Prasidėjo aktyvūs branduolių dalijimosi tyrimai. 1942 m, vadovaujant E. FermiČikagoje (JAV) buvo paleistas pirmasis pasaulyje branduolinis reaktorius. Pirmoji eksperimentinė branduolinė jėgainė, gaminusi elektrą, buvo paleista 1951m. Arco mieste (JAV). Tuo metu ji gamino tiek energijos, jog pakako uždegti keturioms 200 vatų lemputėms.Pirmą komercinę jėgainę 1954 m. Obninske pastatė Sovietų Sąjunga. Obninsko branduolinė jėgainė gamino apie 5 MW elektros energijos ir ateinančius 10 metų buvo vienintelė tokio tipo elektrinė visoje Sovietų Sąjungoje.

3. Obninsko branduolinė elektrinė Obninsko miestas

4. Kas privertė žmones 20 a. viduryje ieškoti naujų energijos šaltinių?

5. 1. Kiekvieno naujo kubinio metro dujų arba naftos reikia skverbtis vis tolyn į šiaurę ir vis gilyn į žemę. 2. Akmens anglių, naftos, gamtinių dujų atsargos sparčiai mažėja, o kaina didėja. 3. Didėjanti aplinkos tarša. Žmonija egzistuoja aplinkoje, su kuria tiesiogiai ir netiesiogiai santykiauja. Sparčiai plintant žmogaus ūkinei veiklai, buvo nepaprastai nuniokota gamta, labai padidėjo aplinkos užterštumo mastai. 4. Didėjantys energijos poreikiai.

6. Branduolinės energijos reikšmė: • Ilgalaikė. • Nebrangi. Uranas sudaro nedidelę pagamintos elektros energijos kainos dalį, todėl kuro kainos kitimas jai turi nedaug įtakos. • 3. Švari – “Žalia”. Kitaip nei kūrenamos anglimis, mazutu ar gamtinėmis dujomis šiluminės elektrinės, branduolinės beveik nedaro neigiamo poveikio gamtinei aplinkai. Atominė energetika – “vaistas” prieš klimato atšilimą. Atominės elektrinės nekeičia aplinkos vaizdo ir neužima daug vietos. • Plačiausiai naudojamas branduolinis kuras yra uranas, kurio sąnaudos yra daug mažesnės. Pvz., 1 kg urano duoda tiek energijos, kiek 3 000 t akmens anglių. • 5. Mažesnė priklausomybė nuo transporto. • 6. Nors urano ir kitų radioaktyviųjų elementų atsargos nėra didelės, turima energija daug didesnė negu anglių, naftos ar gamtinių dujų.

7. Branduolinė energetika pasaulyje Branduolines elektrines dabar turi daugiau kaip 30 valstybių. Maždaug penktadalis pasaulyje pagaminamos elektros energijos tenka branduolinėms jėgainėms. Branduolinę energetiką naudoja daugiausia tos šalys, kurios stokoja iškastinio kuro (Japonija, Pietų Korėja, Lietuva) arba sunaudoja labai daug energijos (JAV, Prancūzija). Kai kurios šalys (Prancūzija, Belgija, Slovakija) branduolinėse elektrinėse pasigamina didesnę dalį visos elektros energijos.

8. Branduolinė energetika pasaulyje Šiuo metu Europos Sąjungos atominėse elektrinėse veikia 152 branduoliniai reaktoriai, pagaminantys trečdalį visos elektros energijos. Visame pasaulyje jų yra tris kartus daugiau. XXI amžiuje, globalinio klimato kaitos laikais susidomėjimas atomine energetika didėja visame pasaulyje. Branduolinė energetika susijusi su brangiomis technologijomis. Jai keliami ypatingi saugumo reikalavimai. Dėl to nemažai šalių, kurios stokoja išteklių ir norėtų plėtoti šį energijos gavimo būdą, neišgali finansuoti tokių elektrinių statybos. Branduolinių elektrinių kuras –Uranas yra paplitęs visame Žemės rutulyje, o didžiausios urano kasyklos yra politiškai stabiliose, demokratinėse valstybėse (Kanada, Australija). Sprendimas naudoti branduolinę energiją labai priklauso nuo vyriausybės požiūrio ir visuomenės nuomonės.

9. Branduolinės energetikos grėsmė • Nemaža pasaulio visuomenės dalis branduolinę energetiką vertina neigiamai: • Labiausiai nerimaujama dėl galimos radioaktyviosios taršos, kuri ypač padidėja įvykus avarijoms. • Didelį nepasitenkinimą kelia radioaktyviųjų atliekų laikymas. • Nors pasaulyje ir statoma naujų branduolinių elektrinių, tačiau branduolinės energetikos plėtra paskutiniais metais sulėtėjo. Įtakos turėjo 1986 m. Ukrainoje įvykusi Černobylio AE avarija, kuri sukėlė pavojų žmonių sveikatai ir aplinkai.

10. Černobylio AE avarija

11. Černobylio AE avarija

12. Po Černobylio avarijos daugelyje šalių vykę referendumai patvirtino reikalavimus pristabdyti arba visiškai sustabdyti branduolinės energetikos plėtrą. Austrijoje buvo užkonservuota netoli Vienos pastatyta AE. Italijoje 3 AE buvo uždarytos. Lenkija liovėsi stačiusi AE Žarnovece. Šveicarija ir Olandija sustabdė visas branduolines programas. Švedija iki 2010 m. uždarė visas 12 veikusias elektrines. Lietuva uždarė Ignalinos atominę elektrinę 2009 m. gruodžio 31 d. 22 val. 54 min. Ir t.t.

14. Bet yra ir tokių valstybių (Japonija, Prancūzija), kurios ir toliau kuria branduolinės energetikos planus. Japonija numačiusi pastatyti dar bent kelias branduolines jėgaines. Branduolinė energetika patiria vis naujų sunkumų dėl besikaupiančio panaudoto branduolinio kuro saugojimo. Ką daryti su panaudotu branduoliniu kuru? (“Žemė 10” psl. 33)

15. Uranas – branduolinis kuras Panaudotas branduolinis kuras Branduolinio kuro gamyba Panaudoto kuro saugojimas Branduoliniskuras Sodrintas uranas Panaudotas kuras Sodrinimas Panaudoto kuro perdirbimas Radioaktyviosios atliekos Urano koncentratas Atliekų saugojimas Perdirbimas Urano rūda Radioaktyviosios atliekos Urano rūdos telkinys Nuolatinė saugykla

16. Įvardinkite branduolinės energetikos pranašumus ir trūkumus?

17. Pranašumai: • Neteršia atmosferos, nes į aplinką neišmeta šiltnamio efektą skatinančių dujų. • Iškastinis kuras daug brangesnis už branduolinį. Plėtojant branduolinę energetiką galima sutaupyti iškastinio kuro ir prisidėti prie jo išteklių išsaugojimo. • Radioaktyvioms atliekoms laikyti gaminami specialūs konteineriai, giliai po žeme įrengiamos saugojimo vietos. • Atsinaujinantys šaltiniai naudojami neefektyviai, todėl dar ilgai negalės patenkinti visų elektros energijos poreikių. • Po Černobylio katastrofos dauguma pasaulio valstybių elektrinėse įdiegė gausybę apsaugos sistemų, todėl didelės avarijos tikimybė labai maža.

18. Trūkumai: • Taupiai naudojant kitus energijos šaltinius bei įdiegus moderniausias technologijas, galima būtų atsisakyti branduolinių elektrinių. • Perdirbti radioaktyviąsias medžiagas sudėtinga ir brangu. Pasaulyje nepakanka atliekų saugojimo vietų. • Branduolinį kurą transportuoti pavojinga žmonių sveikatai. • Avarijos Černobylio ir kitose branduolinėse jėgainėse parodė, kad rizika pakenkti žmonėms ir aplinkai yra didesnė už gaunamą naudą. • Elektrinių saugumo sistemos negali visiškai apsaugoti nuo stiprių žemės drebėjimų ir teroro aktų.