Elektrownia atomowa w Polsce

Francuzi czerpią prawie 70% energii z siłowni atomowych

Polski rząd planuje, że do 2020 r. zostanie wybudowana pierwsza w Polsce silownia atomowa. Niemcy podjęli decyzję o zamknięciu swoich elektrowni jądrowych do 2022 r. Francuzi natomiast mają całkowicie inne podejście. Czerpią ogromną ilość energii z atomu (ponad 70 proc.), a co więcej traktują go, jako użyteczne narzędzie do prowadzenia polityki zagranicznej.

Warto zauważyć, że bez względu na to, czy wybudujemy taką siłownię w Polsce czy nie, z powodu działania elektrowni jądrowych w pobliżu naszych granic, nie jesteśmy wolni od zagrożenia atomowego.
Współcześnie w 30 krajach świata funkcjonuje prawie 435 reaktorów jądrowych o mocy 373 GWe. Generują one 15 proc. energii elektrycznej. W krajach UE z siłownie jądrowe produkują prawie jedną trzecią energii.Wśród krajów, które najbardziej używają atomu modem wymienić: Francję (76 proc.), Litwę (73 proc.) czy Słowację (56 proc.).

Reaktory wodne ciśnieniowe PWR (65 proc.) oraz wodne wrzące BWR (22 proc.) są to najczęściej wykorzystywane w produkcji energii. Elektrownie atomowe są przydatne także w badaniach, ponieważ oprócz energii generują radioizotopy używane w medycynie.

Najważniejsze kryteria, według których rozróżniamy reaktory atomowe, to: konstrukcja, sposób wymiany paliwa i jego rodzaj, chłodziwo i sposób odprowadzania ciepła. Ze względu na budowę (tak zwykle opisuje się siłownie nuklearne) można wyszczególnić urządzenia, których rdzeń jest zamknięty w grubościennym, wysokociśnieniowym zbiorniku stalowym. Do tego typu zaliczamy reaktory tzw. PWR, BWR, a także HTGR, AGR i FBR.
Można też wspomnieć o reaktorach kanałowych, wykorzystujących kanały o niewielkiej średnicy. Zaliczamy do nich przestarzałe siłownie typu CANDU/ACR i RBMK – tego właśnie typu była elektrownia w Czarnobylu- zauważąją specjaliści.

10 elektrowni jądrowych z 23 blokami energetycznymi o łącznej mocy 14,5 GWe funkcjonuje w promieniu 300 kilometrów od granic Polski. Dawne republiki radzieckie wykorzystują reaktory typu WWER – radziecki odpowiednik PWR (reaktor wodny ciśnieniowy), natomiast Szwedzi (elektrownia w Oskarshamn) i Niemcy (Krummel) używają technologii BWR (reaktor wodny wrzący).
W pobliżu naszych granic działa także Bohunice i Mochowce na Słowacji, Paks na Węgrzech, Temelin i Dukowany w Czechach oraz Chmielnicki i Równe na Ukrainie.

W reaktorach ciśnieniowych wodnych (PWR, WWER) wygenerowane ciepło zostaje doprowadzone do wytwornicy pary dzięki wodzie pod wysokim ciśnieniem. Pozwala ona na wystąpienie wrzenia w obiegu chłodzenia rdzenia.

- Lekka woda opływająca rdzeń jest jednocześnie chłodziwem, moderatorem i reflektorem. Skutecznie spowalnia neutrony, lecz ze względu na ich znaczne pochłanianie przez wodór, stosowanie jej jako moderatora narzuca konieczność użycia paliwa uranowego lekko wzbogaconego (3-4 proc. 235U), gdyż w przypadku użycia uranu naturalnego stan krytyczny byłby niemożliwy do osiągnięcia. Wadą wykorzystania wody jest jej silne oddziaływanie korozyjne, szczególnie w wysokich temperaturach – tłumaczą specjaliści.

Taki reaktory działają w systemie dwubiegowym. Obieg pierwotny zachodzi w zbiorniku reaktora wraz z rdzeniem, w wytwornicy pary, pompie wodnej i stabilizatorze ciśnienia. Natomiast obieg wtórny stanowią wytwornica pary, turbina parowa, skraplacz i pompa wody zasilającej.
Ograniczone moce maksymalne pomp a także konieczność zapewnienia odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa reaktora sprawia, że obieg pierwotny jest dzielony zazwyczaj na kilka równoległych pętli.

-Woda obiegu pierwotnego przepływa wewnątrz rurek w kształcie litery U (w układzie pionowym w reaktorach PWR oraz poziomym w reaktorach WWER), które w wyniku emisji ciepła - zamieniają wodę obiegu wtórnego w parę. Wytworzona para nasycona wykonuje następnie pracę w turbinie parowej napędzając generator elektryczny. Tam ulega rozprężeniu, a następnie po skropleniu w skraplaczu jest pompowana ponownie do wytwornicy pary.

Niezbędne jest, aby w rdzeniu reaktora utrzymywać odpowiednio wysokie ciśnienie wody. Nie można doprowadzić do jej wrzenia, bo skutowałoby to silnym spadkiem wymiany ciepła co mogłoby spowodować przegrzanie lub uszkodzenie elementów paliwowych.

- W reaktorach wodnych wrzących (BWR) woda chłodząca pełni rolę zarówno moderatora, jak i czynnika roboczego w cyklu parowo-wodnym. Jej odparowanie następuje bezpośrednio w rdzeniu reaktora, a po osuszeniu zostaje wykorzystana do napędzania turbin generatora. Reaktor elektrowni tego typu pracuje w układzie jednoobiegowym.Wadą pojedynczego obiegu wody elektrowni jest przechodzenie zanieczyszczonej izotopami wody chłodzącej poprzez wszystkie elementy obiegu. Zmusza to do zabezpieczenia urządzeń osłonami chroniącymi przed promieniowaniem, co znacznie utrudnia eksploatację- wyjaśniają eksperci.

(ma)