Ekologia Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Jak działa elektrownia jądrowa

Elektrownia jądrowa nie różni się znacznie od konwencjonalnej elektrowni. Tylko urządzenie produkujące energię jest inne – brak jest kotła węglowego, gazowego lub opalanego innym paliwem kopalnym – mamy zaś reaktor jądrowy, który z niewielkiej ilości paliwa jądrowego wytwarza olbrzymią energię

Elektrownia jądrowa składa się z dwóch części (jak przedstawia rysunek 1): w obiegu pierwotnym – produkowana jest gorąca, sprężona para, w obiegu wtórnym – para rozpręża się i obraca turbinę, napędzając generator prądu.

Rys. 1. Schemat działania elektrowni jądrowej

W części pierwszej ciepło jest wytwarzane w elementach paliwowych. Pompa tłoczy do rdzenia wodę – chłodziwo o temperaturze na wlocie 295°C, które odbiera ciepło. Jego temperatura na wylocie z rdzenia podwyższa się do 330°C. W ten sposób zapobiega się stopieniu rdzenia, w którym panuje temperatura nawet do 1300°C. Ciśnienie w zbiorniku reaktora (obieg pierwotny) wynosi 155 bar.  Następnie podgrzana woda przepływa do wytwornicy pary, gdzie przepływa od dołu przez pęczek U-rurek, oddaje ciepło i jest zamieniana na parę, która – po odseparowaniu wilgoci – kierowana jest na turbinę. Należy wspomnieć, iż wyprodukowana para w wytwornicy pary zawiera w sobie dużą ilość wody (tworzy mieszaninę parowo-wodną). Zatem przechodzi przez separatory wilgoci zlokalizowane w górnej części wytwornicy pary, gdzie większa część wody jest usuwana. Pozostałą wodę usuwa się w osuszaczach pary umieszczonych nad separatorem wilgoci.

Wytwornica pary stanowi połączenie obiegu pierwotnego z obiegiem wtórnym. Osiąga rozmiary: wysokość 21 m i średnica 5,5 m. Jej budowa została przedstawiona na rysunku 2.

Stabilizator ciśnienia utrzymuje odpowiednie ciśnienie w reaktorze oraz służy do kompensacji zmian objętościowych wody wskutek wzrostu lub spadku temperatury w reaktorze. Jest to duży, cylindryczny zbiornik z parą w jego górnej części i wodą w niższej. Para, która jest ściśliwa absorbuje nagłe zmiany ciśnienia. Gdy temperatura w obiegu pierwotnym spada (z powodu większego zapotrzebowania w obiegu wtórnym) poziom wody w stabilizatorze maleje zmniejszając w nim ciśnienie pary. Spadek ciśnienia powoduje zmianę fazy części wody w obiegu na parę, co łagodzi spadek ciśnienia. Spadek ciśnienia uruchamia podgrzewacze elektryczne u podstawy stabilizatora, które mają za zadanie przywrócić wyższe ciśnienie w układzie. Podniesione ciśnienie uruchamia zawory wtryskujące wodę do stabilizatora, co ostatecznie ustala odpowiedni poziom ciśnienia w zbiorniku reaktora.

Rys. 2. Schemat budowy wytwornicy pary

W ten sposób wyżej wymienione procesy zachodzą w ciśnieniowym reaktorze jądrowym (PWR). Inaczej ma to miejsce we wrzącym reaktorze jądrowym (BWR). W tym przypadku zamiana wody w parę odbywa się w rdzeniu reaktora. W reaktorze wrzącym (BWR) mieszanina parowo-wodna przechodzi następnie przez separatory wilgoci zlokalizowane nad rdzeniem w zbiorniku reaktora, gdzie większa część wody jest usuwana. Pozostałą wodę usuwa się w osuszaczach pary umieszczonych nad separatorem wilgoci. Na wyjściu ze zbiornika uzyskuje się parę nasyconą o wilgotności ok. 0,3%, temperaturze ok. 280°C i ciśnieniu ok. 7 MPa.
W obiegu wtórnym panuje ciśnienie 60-78 bar. Wytworzona para o temperaturze 290°C przepływa najpierw na część wysokoprężną, a później na część niskoprężną turbiny. Następnie zamienia swoją energię w procesie rozprężania na energię mechaniczną ruchu obrotowego turbiny, a ostatecznie na energię elektryczną za pomocą generatora. Para wodna po rozprężeniu w turbinie do ciśnienia około 0.03 bar ochładza się i jest przesyłana do skraplacza, w którym następuje kondensacja pary za pomocą wody chłodzącej, a po skropleniu przy użyciu pompy kierowana jest ponownie do wytwornicy pary. Powracająca woda przepływająca przez wytwornicę pary odbiera ciepło od wody obiegu pierwotnego, a następnie odparowuje. Obieg wtórny elektrowni jądrowej nie różni się od obiegu wtórnego elektrowni konwencjonalnej.

Zasada działania reaktora jądrowego

W rdzeniu reaktora jądrowego (w paliwie) zachodzi reakcja rozszczepienia jąder uranu (235U). Dochodzi do zderzenia jądra uranu z neutronem, który jest absorbowany (pochłaniany) przez izotop. W wyniku tego powstaje jądro wzbudzone (236U). W kroku trzecim następuje rozszczepienie jądra wraz z emisją fotonów gamma γ, podczas któregociężkie jądro ulega rozpadowi na dwa lżejsze jądra kryptonu i baru (92Kr oraz 141Ba), a także kilka neutronów wywołujących kolejne rozszczepienia. Wskutek tego wyzwalana jest ogromna energia, która powoduje podgrzanie wody przepływającej przez rdzeń reaktora. Schematycznie reakcja rozszczepienia izotopu uranu została przedstawiona na rysunku 3.

Rys. 3. Reakcja rozszczepienia jądra uranu 235U


Paliwem jądrowym jest izotop uranu U-235 – sam lub zmieszany z izotopem plutonu Pu-239. Mieszanina tlenku uranu UO2 oraz tlenku plutonu PuO2 nosi nazwę paliwa MOX, o którym będzie traktował osobny artykuł.

GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA

Elektrownia jądrowa nie różni się znacznie od konwencjonalnej elektrowni. Tylko urządzenie produkujące energię jest inne – brak jest kotła węglowego, gazowego lub opalanego innym paliwem kopalnym – mamy zaś reaktor jądrowy, który z niewielkiej ilości paliwa jądrowego wytwarza olbrzymią energię

Fuzja termojądrowa jest procesem, w którym generowana jest niewiarygodnie duża ilość energii cieplnej. Polega na reakcjach atomowych, w wyniku których z lżejszych  pierwiastków powstają cięższe (odwrotnie niż w reakcji rozszczepienia jądrowego). Miejscem, w którym najczęściej mamy z nią do czynienia są gwiazdy, w tym nasze Słońce. Aby uświadomić sobie, jak dużo energii emituje Słońce, wystarczy zauważyć, iż w ciągu jednej sekundy wytwarza jej około 1023 kWh, czyli ok. milion razy więcej niż cała ludzkość zużywa w ciągu roku.

Zapewne słysząc o energii jądrowej, naszym pierwszym skojarzeniem są wielkie bloki jądrowe. Jednak oprócz wytwarzania energii elektrycznej, energia jądrowa wykorzystywana jest w wielu innych dziedzinach, przynosząc wymierne korzyści.

Na całkowite koszty w cyklu życia elektrowni jądrowej składają się: koszty inwestycyjne, koszty paliwa, koszty eksploatacji (w tym koszty poniesione w czasie remontów) oraz koszty na wynagrodzenia dla pracowników. W tym przypadku uwzględniane są również koszty unieszkodliwiania odpadów promieniotwórczych oraz koszty dekontaminacji, czyli całkowitej likwidacji elektrowni. Bilans kosztów został przedstawiony na wykresie 1.

Oceny źródła energii dokonuje się przy uwzględnieniu aspektów: technicznych, gospodarczych, ekonomicznych i środowiskowych. Podstawowymi parametrami czy cechami, które należy oszacować przy ocenie źródła są m.in.: sprawność, niezawodność (dyspozycyjność), koszty inwestycyjne poniesione na budowę obiektu energetycznego oraz dalsze koszty eksploatacji, a także emisja zanieczyszczeń do środowiska.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.

Słowa: "ekologia", "ekolog", "ekologiczny" - odmieniane przez wszystkie przypadki i na wszystkie sposoby, mają dużą szansę znaleźć się na czołowych miejscach w rankingu najczęściej używanych obecnie słów. Warto więc przekonać się, jak rozumiane są te pojęcia przez osoby spoza grona "wtajemniczonych", czyli przez tzw. zwykłych ludzi.