Choć promieniowanie jonizujące istniało od początku świata, to człowiek, odkrył je stosunkowo niedawno. Od ponad stu lat naukowcy zajmują się promieniotwórczością naturalną i samym promieniowaniem, które znalazło zastosowanie w wielu gałęziach gospodarki, nauki i medycyny. Możliwość spojrzenia w głąb materii, opisanie budowy atomu i w końcu przeprowadzenie reakcji rozszczepienia przyczyniło się do znaczącego skoku cywilizacyjnego. Świadomość społeczna i emocjonalny odbiór zjawisk, których nie można dostrzec na co dzień, zmieniała się na przestrzeni lat. Postawa człowieka wobec tych zagadnień uzależniona była od przełomowych odkryć, korzyści i zagrożeń z ich stosowania a także wydarzeń, które na trwałe zapisały się w kartach historii. Zmieniająca się percepcja związana była jednak przede wszystkim z informacjami i wiedzą, jaką człowiek posiadał odnośnie tych zjawisk. Jak zatem kształtowało się postrzeganie tego, co niewidzialne?
Read More
Bezpieczeństwo dostaw paliwa jądrowego zależy od pewności dostaw koncentratu uranowego, dostępu do usług cyklu paliwowego, a także pewności i niezawodności transportu materiałów jądrowych na różnych etapach cyklu paliwowego oraz transportu gotowego paliwa jądrowego. Zasady dotyczące dostaw uranu i usług jądrowego cyklu paliwowego w ramach Unii Europejskiej reguluje Traktat EUROATOM.
Read More
Większość energetycznych reaktorów jądrowych na świecie wykorzystuje paliwo jądrowe, w którym uran wzbogacony jest do 5% w izotop U-235 (jest to jedyny izotop występujący w przyrodzie, rozszczepialny neutronami termicznymi). Pluton powstaje w reaktorze jądrowym w wyniku wychwytu neutronu przez izotop U-238, którego zawartość w uranie naturalnym wynosi 99,3%. Umownie nazywamy to pracą elektrowni jądrowej w cyklu uranowo-plutonowym (U-Pu). W ostatnich latach wzrasta jednak zainteresowanie cyklem torowo-uranowym (Th-U), w którym to powstaje inny materiał rozszczepialny, izotop U-233. Dlatego tor, pierwiastek, którego zawartość w skorupie ziemskiej jest około trzy do czterech razy większa niż uranu, nazywany jest materiałem paliworodnym.
Read More
Front-end jądrowego cyklu paliwowego to część tego cyklu prowadząca do produkcji energii elektrycznej w reaktorze jądrowym. Składa się z czterech etapów: wydobycia i mielenia, konwersji, wzbogacania i wytwarzania. Wydobywanie i mielenie to proces pozyskiwania rudy uranu z ziemi, a następnie fizycznej i chemicznej obróbki rudy w celu uzyskania koncentratu uranu, tzw. „yellow cake”. Konwersja uranu wytwarza sześciofluorek uranu, gazową formę uranu, z koncentratu uranu. Wzbogacanie uranu fizycznie oddziela i koncentruje rozszczepialny izotop U-235. Wzbogacony uran stosowany w reaktorach jądrowych zawiera około 3-5% U-235, podczas gdy wzbogacony uran do celów militarnych ponad 90% U-235. Produkcja paliwa jądrowego obejmuje produkcję prętów i zestawów paliwowych ze wzbogaconego uranu, które są projektowane na potrzeby konkretnego typu reaktora jądrowego.
Read More
Pluton praktycznie nie występuje w skorupie ziemskiej, produkowany jest w trakcie pracy reaktorów jądrowych. Ponad jedna trzecia energii produkowanej w większości elektrowni jądrowych pochodzi z plutonu. Pluton odzyskany w procesie recyklingu wypalonego paliwa jądrowego jest wykorzystywany do produkcji mieszanego paliwa (uranowo-plutonowego) MOX (Mixed Oxide Fuel). Pluton jest głównym paliwem w reaktorze na neutrony prędkie, a w każdym reaktorze jest on stopniowo produkowany z nierozszczepialnego U-238. W naszej biosferze znajduje się kilka ton plutonu, spuścizna testowych wybuchów jądrowych przeprowadzanych w atmosferze w latach 50. i 60. XX wieku.
Read More
Zaopatrywanie w paliwo i usuwanie zużytego paliwa jest dla elektrowni jądrowych i reaktorów badawczych sprawą bardzo istotną. Zawarte w "wypalonym" paliwie materiały rozszczepialne należy odzyskać, a nieużyteczne i niebezpieczne odpady usunąć. Ten cykl procesów tworzy tzw. cykl paliwowy.
Read More
Nowoczesne okręty podwodne są potężnymi maszynami, które potrafią przepłynąć pod powierzchnią wody 740 tys. km przy prędkości 40 – 70 km/h, zużywając zaledwie 5 kg paliwa jądrowego. Mogą nie wynurzać się przez prawie rok, gdyż są samowystarczalne pod względem dostaw tlenu i wody pitnej dla załogi obsługującej łódź. Tylko kilka państw stać na posiadanie własnych okrętów z napędem jądrowym. Aktualnie eksploatuje się około 140 jądrowych łodzi podwodnych, które napędzane są przez 180 reaktorów. Największą flotę posiadają Stany Zjednoczone i Rosja. Inne kraje posiadające łodzie podwodne z napędem jądrowym to Wielka Brytania, Francja, Chiny i Indie. Szacuje się, że od początku historii badań nad napędem jądrowym Stany Zjednoczone Zbudowały około 190 okrętów, a Rosja 250.
Read More
Usytuowanie elektrowni jądrowej, podobnie jak w przypadku elektrowni konwencjonalnych, powinno spełniać podstawowe warunki lokalizacyjne. Elektrownie jądrowe lokalizowane są w miejscach znacznie oddalonych od dużych skupisk ludzkich i obiektów przemysłowych o strategicznym znaczeniu z jednoczesnym uwzględnieniem rozwiniętej lub możliwej do rozbudowy infrastruktury transportu. Elektrownie jądrowe zajmują teren o mniejszej powierzchni w stosunku do elektrowni konwencjonalnych o tej samej mocy. Przykładowo Elektrownia Węglowa Opole przed rozbudową wytwarzała 360 MWe, zajmując powierzchnię 96 ha. Natomiast elektrownia Beznau w Szwajcarii z reaktorami typu PWR wytwarzając 350 MWe, zajmuje jedynie 6 ha.
Read More
Reaktor, który istnieje po to, by wytwarzać (powielać) nowe paliwo jądrowe, to reaktor prędki powielający. W reaktorach tego typu reakcje rozszczepienia jąder atomowych są spowodowane przede wszystkim przez neutrony prędkie, dlatego nie jest już możliwe zastosowanie wody jako chłodziwa, gdyż ta hamowałaby neutrony. Można w nich stosować tylko takie chłodziwa, które powodują nieznaczne spowolnienie neutronów, zwykle jest to ciekły sód, ale także gazy o dobrych właściwościach wymiany ciepła.
Read More
W reaktorze wysokotemperaturowym bywa naprawdę gorąco: podczas, gdy w reaktorach lekkowodnych panują temperatury około 350 oC, temperatura w reaktorze wysokotemperaturowym może osiągnąć wartość dwukrotnie wyższą! Reaktory wysokotemperaturowe, jako reaktory z moderatorem grafitowym chłodzone gazem, wywodzą się z pierwszych reaktorów MAGNOX, chłodzonych dwutlenkiem węgla lub powietrzem, w których paliwem był nie wzbogacony uran w postaci metalicznej. Historia reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych helem, z elementami paliwowymi w postaci kul grafitowych zawierających wtopione, malutkie (~1 mm), powlekane warstwami materiału ceramicznego, cząstki paliwowe sięga roku 1950, kiedy dr Rudolf Schulten rozpoczął prace nad koncepcją reaktora – PBR (Pebble Bed Reactor). Pierwsze reaktory HTR chłodzone helem to brytyjski Dragon (1964 – 1975), amerykańskie reaktory Peach Bottom (1967 –1974, 40 MWe) i Fort St. Vrain (1976 – 1989, 330 MWe), niemieckie AVR (1967 – 1988, 15 MWe) i THTR (1983 – 1989, 300 MWe).
Read More
