Wiemy już, czym jest awaria według uznawanego międzynarodowo schematu INES – jest to zdarzenie, które powoduje, że elektrownia jądrowa nie może dalej pracować, i w razie którego systemy bezpieczeństwa zapobiegają wydostaniu się materiałów radioaktywnych poza obiekt. Poprzez system zapewnienia jakości stosowany w trakcie eksploatacji, jak i w trakcie budowy elektrowni jądrowej próbuje się zapobiec występowaniu awarii. Na wszelki wypadek przewiduje się system bezpieczeństwa, który realizuje konkretne idee. Najważniejsza reguła może być sprowadzona do jednego zdania: „Podwójne jest mocniejsze.” Gdy przyjrzeć się jednak dokładniej, to mamy do czynienia z całym szeregiem środków bezpieczeństwa, które odgrywają istotną rolę, m.in.: redundancja, rozdzielność, dywersyfikacja, Fail-Safe (zasada bezpiecznego uszkodzenia). Wyrażenia te mogą brzmieć skomplikowanie, w istocie jednak tak nie jest.
Read More
Gdy opinia publiczna mówi o "awarii", to zazwyczaj określenie to nie jest używane precyzyjnie. W niektórych krajach, a także przepisach międzynarodowych, definiuje się tzw. "incydent w elektrowni jądrowej". Według Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej incydentem nazywa się każde niezamierzone zdarzenie, takie jak błędy obsługi, awarie urządzeń, zdarzenia, które mogą dawać początek awariom i wypadkom, przypadkowe lub celowe złośliwe działanie człowieka, mogące prowadzić do potencjalnie groźnych konsekwencji z punktu widzenia ochrony radiologicznej.
Read More
W elektrowniach jądrowych zarówno promieniotwórczość, jak i promieniowanie jonizujące są codziennością. W procesie przetwarzania energii jądrowej na energię elektryczną tworzą się ogromne ilości substancji promieniotwórczych, a promieniowanie jonizujące jest stale emitowane – jedno i drugie, może być niebezpieczne dla człowieka i dla środowiska. Substancje promieniotwórcze, które powstają w reaktorach muszą być „pod nadzorem” – nie można dopuszczać do ich niekontrolowanego rozproszenia. Podobnie promieniowanie jonizujące, gdy nie jest potrzebne, jest zatrzymywane przez osłony. Te podstawowe wymogi muszą być spełnione zarówno podczas normalnej pracy reaktora, jak i w czasie awarii.
Read More
Zapewnienie bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej (BJiOR) ludności mieszkającej w okolicy obiektów energetyki jądrowej i ich personelu, wraz z ochroną fizyczną tych obiektów, jest warunkiem koniecznym budowy energetyki jądrowej. Jego spełnienie wymaga zatem współpracy wszystkich instytucji odpowiedzialnych za BJiOR, w tym przede wszystkim Państwowej Agencji Atomistyki (pełniącej rolę dozoru jądrowego), inwestorów przyszłych obiektów energetyki jądrowej, ich operatorów oraz dostawców technologii jądrowych. Obszarami współpracy będą wszystkie kwestie związane z zapewnieniem odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa jądrowego i ochrony obiektów energetyki i materiałów jądrowych.
Read More
W tym module przedstawimy niektóre urządzenia zapewniające bezpieczeństwo w elektrowniach jądrowych oraz opiszemy zasady ich działania. Wyjaśnimy, na czym polegają międzynarodowe ustalenia dotyczące definicji terminów „awaria” czy „incydent” w obiektach nuklearnych. Przyjęta terminologia, dotycząca zdarzeń w obiektach nuklearnych, różni się znacznie od potocznego rozumienia takich słów jak „incydent” czy „awaria”. Nie każde bowiem zdarzenie, określone jako „awaria” obiektu jądrowego, jest tak niebezpieczne, jak sugeruje to potoczne rozumienie słowa awaria. Poza tym przekonamy się, że elektrownia jądrowa to nie tylko ogromna ilość maszyn, ale również miejsce, w którym pracują ludzie. Badania nad ryzykiem występującym w elektrowniach jądrowych (mające na celu obniżenie zagrożenia występowania awarii) uwzględniają nie tylko stan techniczny obiektów, ale również „czynnik ludzki”, skupiając się na analizie przebiegu procesów i struktur decyzyjnych.
Read More
Teraz jest już jasne, że kiedy rozszczepia się jądra atomowe (te właściwe) uwalniana jest energia. Wiemy też, w jaki sposób wywoływać reakcję łańcuchową. Ale jest jeszcze jeden problem: reakcja łańcuchowa musi być kontrolowana i zostać zahamowana. W końcu nikt nie chciałby, aby reakcja łańcuchowa przebiegała w sposób niekontrolowany. Tylko w jaki sposób się to robi?
Read More
Po lekturze poprzedniego rozdziału powinno być już jasne, w jaki sposób wywoływana jest reakcja łańcuchowa i jak przebiega. Ale dlaczego uwalniana jest przy tym energia? Odpowiedź znajdziemy z pomocą znanego wzoru E = m·c², który mówi, że masa i energia są sobie równoważne. Jeżeli zważymy jądra atomowe, to stwierdzamy, że ważą one zawsze mniej niż suma mas ich pojedynczych części składowych, neutronów i protonów. Gdzie znajduje się reszta masy? Różnica masy jądra i sumy mas składników nosi nazwę „deficytu masy”. Jądro atomowe jest „stanem związanym”, czyli o niższej energii niż zbiór swobodnych nukleonów.
Read More
Zakładamy, że ktoś zdradza tajemnicę dwóm przyjaciołom lub przyjaciółkom, którzy nie zatrzymują powierzonego sekretu dla siebie i przekazują go dalej, za każdym razem dwóm kolejnym osobom, a te z kolei następnym osobom, itd. A kiedy dowie się o tym cała szkoła? Już po dziewięciu etapach takiego przekazywania sekretu wie o nim więcej niż 1000 ludzi. To właśnie jest reakcja łańcuchowa. Jeden krok ma więcej niż jedno następstwo. Co ma to wspólnego z elektrowniami jądrowymi? To proste: w elektrowniach jądrowych jądra atomowe ulegają rozszczepieniu. Rozpad jądra uranu może spowodować rozpad kolejnych jąder, które znajdują się w pobliżu. One zaś rozpad kolejnych… Jądrowe reakcje łańcuchowe są kontrolowane w elektrowniach jądrowych w taki sposób, aby nie doszło do rozpadu większej ilości atomów niż jest to konieczne.
Read More
Materiał rozszczepialny jest podstawowym składnikiem paliwa jądrowego. Pojęciem tym nazywamy izotopy, które pod działaniem neuronów termicznych (powolnych) ulegają rozszczepieniu, wyzwalają odpowiednie ilości energii. Klasycznym materiałem rozszczepialnym jest U-235. Izotop U-238 nie jest natomiast materiałem rozszczepialnym, ale w wyniku wychwytu neutronów może przejść w rozszczepialny Pu-239. W analogiczny sposób można wytwarzać z izotopu toru Th-232 rozszczepialny izotop U-233.
Read More
Na stole, którego zdjęcie widać poniżej, w 1938 r. wszystko się zaczęło. To właśnie tutaj Otto Hahn i Fritz Straßmann rozszczepiali ciężkie jądra atomowe. Napromieniowali uran spowolnionymi neutronami. Oczekiwali, że w wyniku reakcji powstaną izotopy radu, czyli produkty radioaktywnego rozpadu uranu. Jednakże po chemicznym przeanalizowaniu powstałych substancji promieniotwórczych, odkryli ze zdziwieniem, że zamiast oczekiwanego pierwiastka radu wytworzona substancja promieniotwórcza miała chemiczne cechy baru, a więc z uranu o Z=92 powstał bar o Z=56. Dziś wiemy, że była to reakcja rozszczepienia.
Read More
