Quo vadis nukleáris energetika



Hasonló dokumentumok
Dr. Berta Miklós egyetemi adjunktus Széchenyi István Egyetem Fizika és Kémia Tanszék

Mi történt a Fukushimában? A baleset lefolyása

Maghasadás, láncreakció, magfúzió

Az atommagtól a konnektorig

A paksi atomerőmű. Készítette: Szanyi Zoltán RJQ7J0

Kriszton Lívia Környezettudomány szakos hallgató Csorba Ottó Mérnök oktató, ELTE Atomfizikai Tanszék Január 15.

Fukusima: mi történt és mi várható? Kulacsy Katalin MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet

Magyarországi nukleáris reaktorok

Paks déli részén a 6-os számú főút és a Duna között. Ennek oka: Az atomerőmű működéséhez nagy mennyiségű víz szükséges, amit a Dunából vesznek.

7. Hány órán keresztül világít egy hagyományos, 60 wattos villanykörte? a 450 óra b 600 óra c 1000 óra

235 U atommag hasadása

Maghasadás Szabályozatlan- és szabályozott láncreakció Atombomba és a hidrogénbomba

AES Balogh Csaba

Sajtótájékoztató február 11. Kovács József vezérigazgató

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

Csernobili látogatás 2017

A szabályozott láncreakció PETRÓ MÁTÉ 12.C

Energetikai mérnökasszisztens Mérnökasszisztens

Vélemény a Mohi Atomerőmű harmadik és negyedik blokkja megépítésével kapcsolatos előzetes környezeti tanulmányról

Atomerőművek biztonsága

Paksi tervek: Üzemidő-hosszabbítás, célzott biztonsági felülvizsgálat, új blokkok. Volent Gábor biztonsági igazgató

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

Hermetikus tér viselkedése tervezési és tervezésen túli üzemzavarok során a Paksi Atomerőműben

Az AGNES-program. A program szükségessége

Nukleáris energiatermelés

Energia, kockázat, kommunikáció 6. előadás: Az atomenergia alkalmazásának speciális kommunikációja Csernobil Boros Ildikó Prof. Dr.

ATOMERŐMŰVEK VALÓSZÍNŰSÉGI BIZTONSÁGI ELEMZÉSE

ATOMENERGETIKA ÉS NUKLEÁRIS TECHNOLÓGIA

Energetikai Szakkollégium Egyesület

Csernobil leckéje (Csernobil 30)

Dr Zellei Gábor (szerk.) Nukleárisbaleset-elhárítási fogalmak, kategóriák

Az OAH nukleáris biztonsági hatósági határozatai 2012

Atomenergetika Erőművek felépítése

Horváth Miklós Törzskari Igazgató MVM Paks II. Zrt.

Csernobili látogatás 2017

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

Black start szimulátor alkalmazása a Paksi Atomerőműben

A biomassza rövid története:

Az OAH nukleáris biztonsági hatósági határozatai 2013

FIZIKA. Atommag fizika

Energiapolitika hazánkban - megújulók és atomenergia

Nukleáris energetika. Kérdések 2015 tavaszi félév

Széndioxid-többlet és atomenergia nélkül

Biztonság, tapasztalatok, tanulságok. Mezei Ferenc, MTA r. tagja Technikai Igazgató European Spallation Source, ESS AB, Lund, SE

Hagyományos és modern energiaforrások

A paksi kapacitás-fenntartási projekt bemutatása

Összeállította: Éger Ákos, Magyar Természetvédők Szövetsége, Iryna Holovko, NECU Ukrán Nemzeti Ökológiai Központ

Maghasadás, atomreaktorok

A környezetgazdálkodás alapjai. III. évf. Földrajz BSC. Ballabás Gábor

Kell-e nekünk atomenergia? Dr. Héjjas István előadása Csepel, május 21.

Atomerőművek. Záróvizsga tételek

Energia, kockázat, kommunikáció 7. előadás: Kommunikáció nukleáris veszélyhelyzetben

ÉVINDÍTÓ SA JTÓTÁ JÉKOZTATÓ OAH évindító sajtótájékoztató

Dél-dunántúli Környezetvédelmi és Természetvédelmi Felügyelőség

SUGÁRVÉDELMI HELYZET 2003-BAN

Harmadik generációs atomerőművek és Paks 2

Atomenergia-biztonság

Atomenergetikai alapismeretek

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2014-BEN

A Paksi Atomerőmű bővítése és annak alternatívái. Századvég Gazdaságkutató Zrt október 28. Zarándy Tamás

Budapest, február 15. Hamvas István vezérigazgató. MVM Paksi Atomerőmű Zrt. Sajtótájékoztató

Az atomenergia jelenlegi szerepe. A 3+ generációs atomerőművek nukleáris biztonsági és környezeti aspektusai. Prof. Dr.

SAJTÓTÁJÉKOZTATÓ január 30. az MVM Zrt. elnök-vezérigazgatója

Sajtótájékoztató. Baji Csaba Elnök-vezérigazgató, MVM Zrt. az MVM Paksi Atomerőmű Zrt. Igazgatóságának elnöke

Energetikai gazdaságtan. Bevezetés az energetikába

Budapesti Gazdasági Főiskola KÜLKERESKEDELMI FŐISKOLAI KAR

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2016-BAN. Dr. Bujtás Tibor

AZ ENERGIAHATÉKONYSÁG ÉS A MEGÚJULÓ ENERGIÁK MÚLTJA, JELENE ÉS JÖVŐJE MAGYARORSZÁGON. Célok és valóság. Podolák György

Fukushimai atomkatasztrófa és annak hatása a nemzetközi energia politikára

A természetes energia átalakítása elektromos energiáva (leckevázlat)

Sajtótájékoztató január 26. Süli János vezérigazgató

A JÖVŐ OKOS ENERGIAFELHASZNÁLÁSA

A leggyakrabban használt nukleáris és technológiai fogalmak. Kisokos

Atomreaktorok. Készítette: Hanusovszky Lívia

Orosz atomenergia technológia a tudomány és a versenyképesség szolgálatában

A HINKLEY POINT C ATOMERŐMŰ GAZDASÁGI VIZSGÁLATA A RENDELKEZÉSRE ÁLLÓ ADATOK ALAPJÁN

K+F lehet bármi szerepe?

Az alternatív energiák fizikai alapjai. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék

Környezetbarát elektromos energia az atomerőműből. Pécsi Zsolt Paks, november 24.

Nemzeti Nukleáris Kutatási Program

6. Az üzemidő hosszabbítás előkészítéséhez köthető környezeti hatások

Atomerőművi primerköri gépész Atomerőművi gépész

A megválaszolt kérdés Záró megjegyzések

Csernobil: tények és tévhitek

Nukleáris energetika

1. TÉTEL 2. TÉTEL 3. TÉTEL

2016. november 17. Budapest Volent Gábor biztonsági igazgató. Biztonsági kultúra és kommunikáció

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

A fenntartható energetika kérdései

J E L E N T É S. Helyszín, időpont: Krsko (Szlovénia), május NYMTIT szakmai út Résztvevő: Nős Bálint, Somogyi Szabolcs (RHK Kft.

Készítette: Sánta Kata Budapest, május 1.

A hazai és EU energiabiztonság és a megújuló energiaforrások

Radiológiai helyzet Magyarországon a Fukushima-i atomerőmű balesete után

AZ ATOMENERGIA JÖVÔJE FUKUSIMA UTÁN 2/1 Aszódi Attila, Boros Ildikó BME, Nukleáris Technikai Intézet

Energiatárolás szerepe a jövő hálózatán

A nap- és szélerőművek integrálásának kérdései Európában. Dr. habil Göőz Lajos professor emeritus egyetemi magántanár

A gazdasági szereplők és a felsőoktatás kapcsolódási pontjai a Paksi Atomerőműben

A Célzott Biztonsági Felülvizsgálat (CBF) intézkedési tervének aktuális helyzete

Atomreaktorok üzemtana. Az üzemelő és leállított reaktor, mint sugárforrás

Energetikai trendek, klímaváltozás, támogatás

Átírás:

Quo vadis nukleáris energetika Berta Miklós Fizika és Kémia Tanszék Széchenyi István Egyetem Győr

Az előadás vázlata Energiaéhség Energiaforrások Maghasadás és magfúzió Nukleáris energetika Atomerőmű működése Fúziós erőmű elvi működése Radioaktivitás Nukleáris biztonság és tervezés Atomerőművek alkalmazásának haszna Atomerőművek alkalmazásának kockázatai INES skála Nukleáris balesetek (Three Mile Island, Csernobil, Fukushima) Mit tanulhatunk a balesetekből? Merre tovább? videokonferencia előadás a SZE - ről 2

Energiaéhség Népességrobbanás videokonferencia előadás a SZE - ről 3

A világ energiaigényének alakulása videokonferencia előadás a SZE - ről 4

A légkör CO 2 koncentrációjának változása videokonferencia előadás a SZE - ről 5

Energiaforrások fosszilis energiaforrások (szén, olaj, földgáz) kimerülőben vízenergia korlátos mennyiség adott területen nukleáris energia fissziós (jelenlegi technológia alkalmazása mellett kb. 100 évig áll rendelkezésre,) fúzió (ma még nem látjuk a rendelkezésre állás időkorlátját ) alternatív energiaforrások (napenergia, szélenergia, geotermikus energia, árapály energiája stb.) korlátlan ideig rendelkezésre áll, de korlátos mennyiségben Megnyugtató megoldás lehet nukleáris + alternatív együtt videokonferencia előadás a SZE - ről 6

Maghasadás és magfúzió videokonferencia előadás a SZE - ről 7

Atomerőmű működése videokonferencia előadás a SZE - ről 8

Fúziós erőmű elvi működése videokonferencia előadás a SZE - ről 9

Radioaktivitás természetes ( mesterséges (,,,, ) sugárzások ) + neutron sugárzások Bomlási törvény N( t) N0 2 t t 1/ 2 A felezési időt nem tudjuk külső tényezőkkel befolyásolni. videokonferencia előadás a SZE - ről 10

Mérlegelés, és társadalmi kockázatvállalás Nukleáris biztonság és tervezés Haszon Kockázat Pl.: Tegyük fel, hogy a súlyos atomerőművi baleset kockázata 0,001 /év. Ez azt jelenti, hogy egy adott erőműben 1000 évenként bekövetkezik egy ilyen baleset. Elfogadható? Igen?! De! 400 erőművi blokk van a világon. 2,5 évente egy súlyos baleset valahol a világban. Elfogadható? Nem!! Ezért a mai atomerőművi blokkokban a súlyos baleset kockázata 10-5 év. Elfogadtuk! Autóvezetés kockázata: ~ 200 halál/ 1000000 emberre/év= 2.10-4 /év videokonferencia előadás a SZE - ről 11

Atomerőművek alkalmazásának haszna nagy energiasűrűség (kb. 100 milliószor nagyobb mint a fosszilis energia esetében), ezért kisebb tömegű hulladék azonos energiafelhasz-nálás mellett nincs CO 2 kibocsátás (egy paksi blokk ~ 1-4 ppm-nyi CO 2 kibocsátás-tól ment meg bennünket évente) hosszú távú (~ 100 200 év) készletek hasadóanyagból a jelenlegi technológia mellett is videokonferencia előadás a SZE - ről 12

Atomerőművek alkalmazásának kockázatai radioaktív anyagok környezetbe történő nagymértékű kibocsátásának potenciális veszélye súlyos baleset következtében hosszú felezési idejű hasadási termékek a hulladékban. (sokáig kell ellenőrzött körülmények között tárolni) FIGYELEM!! Egy atomreaktor nem robbanhat fel nukleáris bombaként! Nincsenek ehhez meg a fizikai előfeltételek. videokonferencia előadás a SZE - ről 13

INES skála videokonferencia előadás a SZE - ről 14

Nukleáris balesetek Three Mile Island (1979) videokonferencia előadás a SZE - ről 15

Karbantartási munkálatok során egy, a tervdokumentáción fel nem tüntetett csőbe víz került, amely a pneumatikus rendszerhez kapcsolódott és elzárta a gőzfejlesztő tápvízrendszerének egy szelepét. Az esemény perceken belül kiváltotta a turbina kiesését és az üzemzavari tápvízszivattyúk beindulását. Az üzemzavari tápvízszivattyúk nem szállítottak elegendő vizet, mert két nappal korábban zárva felejtették az üzemzavari tápvízrendszer szelepeit. Működésbe lépett a vészleállító rendszer, a zónába kerültek a szabályozó és biztonságvédelmi rudak. A reaktor leállt, de a radioaktív hasadási termékek maradványhője még ekkor is jelentős. Tehát a zóna hűtéséről a továbbiakban is gondoskodni kell. Az elégtelen hőelvezetés miatt nőtt a nyomás a primer körben, aminek következtében kinyílt a nyomáskiegyenlítő tartály lefúvató szelepe. A nyomás csökkenésekor a térfogatkompenzátor lefúvató szelepének vissza kellett volna zárnia. Ez azonban nem következett be, mert a szelepen kivált bórsav ezt megakadályozta. Ez még önmagában nem lett volna probléma, mivel a szelep kézzel is zárható. De a blokkvezénylőben a kijelző nem a szelep fizikai állapotát mutatta, hanem azt, hogy a szelepet nyitó szerkezet kap-e feszültséget vagy sem. Vagyis a kijelző azt mutatta, hogy a szelep nyitására vagy zárására kapott-e utasítást a rendszer. videokonferencia előadás a SZE - ről 16

Az operátorok, akik nem ismerték fel a csökkenő nyomás okát - hogy nem zárt vissza a lefúvató szelep és így nyitott a primer kör - leállítják az időközben - szintén automatikusan és helyesen - beindult nagynyomású üzemzavari zónahűtő rendszert. A hűtőrendszer feladata, hogy ilyen szituációkban is ellássa megfelelő mennyiségű hűtőközeggel a zónát. A reaktortartályban tovább csökkent a nyomás, elkezdett elforrni a hűtőközeg, míg körülbelül a baleset első eseménye után két órával a zóna felső része víz nélkül maradt. A fűtőelemek burkolatának hőmérséklete elérte a 1100 C-t, a burkolatok felnyíltak és elkezdődött a víz-cirkónium reakció: Zr + 2 H 2 O = ZrO 2 + 2 H 2. A felszabaduló hidrogén egy része kijutott a konténmentbe,és később egy kisebb robbanás is bekövetkezett. A robbanás a vezénylőben is hallható volt, az operátorok mégsem szereztek róla tudomást. A zónában elhelyezett hőmérők jelét feldolgozó számítógépi program nem vette figyelembe a zóna kiszáradásának lehetőségét, a gép ezért a valós magas hőmérsékletadatok helyett ekkor csupán kérdőjeleket nyomtatott. A személyzet ezért nem szerzett tudomást a zónában lejátszódó eseményekről. Végül egy szakértő - mintegy két és fél órával az üzemzavar kezdete után - feltette a döntő kérdést: lezárták-e kézzel a nyomásszabályozó szelepet? A válasz: "Igen, ebben a pillanatban." videokonferencia előadás a SZE - ről 17

Ettől kezdve a reaktor állapota nem volt veszélyes, de még több, mint tíz órába telt, mire az egyik főkeringtető szivattyút beindíthatták és a reaktor állapota stabilizálódott. Nem volt halálos áldozat 5 ös esemény az INES skálán 10 mérföldes körzetben egyénenként max. a természetes háttérsugárzás harmadát szenvedhették el. Ezen a zónán kívül nem volt kimutatható egészségügyi hatás. Lényegében a reaktorból kikerült jelentős mennyiségű radioaktivitás a konténmenten belül maradt, csak elenyésző része került ki a környezetbe. A sérült 2. blokk áll, de az 1. blokk üzemidejét nem régen hosszabbí-tották 2034-ig. videokonferencia előadás a SZE - ről 18

Nukleáris balesetek Csernobil (1986) videokonferencia előadás a SZE - ről 19

A reaktor konstrukciójából adódóan a névleges teljesítmény 20%-a alatt pozitív visszacsatolású, öngerjesztő,instabil rendszer! Egy üzemi kísérletet terveztek, amihez le kellett állítani (TILOS) az üzemzavari hűtőrendszert. - szabályok súlyos megszegése A megkezdett kísérletet fel kellett függeszteni, mert kellett a termelt energia. A reaktor 50%-on tovább üzemel. Neutronmérgek halmozódnak a reaktorban a reaktor egyre szabályozhatatlanabb. 9 óra múlva folytatják a kísérletet. További teljesítménycsökkentés. (~ 24%) a reaktor közel öngerjesztő és csak kismértékben szabályozható. Le kellett volna állni!! Műszakváltás a kísérletre fel nem készített személyzet, aki nincs tisztában a reaktor állapotával. Véletlen esemény következtében a teljesítmény 1%-ra esik. Öngerjesztő folyamatok indulnak,és a reaktor csak kevéssé szabályozható. A reaktort megpróbálják leállítani, de a leállító rudak egy tervezési hiba miatt rövid időre növelik a teljesítményt, ami a pozitív visszacsatolás miatt a névleges teljesítménynél 100x nagyobb teljesítményt alakít ki. videokonferencia előadás a SZE - ről 20

Az összes hűtőközeg gőzzé válik. - gőzrobbanás a reaktor kinyílik A vízgőz és a cirkónium ezen a magas hőmérsékleten hidrogént termel, amely a levegő oxigénjével elkeveredve gázrobbanáshoz vezetett. Zr + 2 H 2 O = ZrO 2 + 2 H 2. Grafittűz magasba emeli a kikerült radioaktív szennyeződést, így azok messzire juthatnak a szél irányában. (Nyugati irányú volt!) 7 es esemény az INES skálán 60 halálos áldozat a baleset következtében, vagy közvetlenül utána. Várható maximum 4000 áldozat a baleset következtében. videokonferencia előadás a SZE - ről 21

Nukleáris balesetek Fukushima (2011) Elsődleges kiváltó okok 9 es erősségű földrengés 15 20 m magas cunami videokonferencia előadás a SZE - ről 22

A földrengéskor 3 blokk üzemel a 6-ból. De az álló reaktorokból is el kell vezetni a maradványhőt! A földrengés kiváltja a reaktorok biztonsági rendszerében a reaktorok biztonságos leállítását. - a reaktorok tervezett módon viselkednek, pedig csak 6,5 ös erősségű földrengésre vannak tervezve A földrengés következtében ledőlnek a villamos hálózat oszlopai nincs villamos energia a hálózatról az erőművekben. Indulnak a maradványhőt elhűtő diesel generátorról működtetett szivattyúk. Tervezett súlyos baleseti scenario! Számoltak a cunami veszéllyel, ezért a reaktorok az óceánszint felett 10 m-re vannak építve. De 15 m magas nagy impulzusú vízoszlop érte el Fukusimát. Leállnak a maradványhőt elvezető szivattyúk. (Az 5. és 6. blokkon nem.) 1 3 blokkokon az aktív zóna hűtés nélkül marad. Az üzemanyag cirkónium burkolata a vízgőzzel ezen a magas hőmérsékleten reakcióba lép. Nagy mennyiségű hidrogén termelődik. Zr + 2 H 2 O = ZrO 2 + 2 H 2. A hidrogén kijut a konténmentből gázrobbanás és a reaktorépületek megsérülnek, de a konténmentek nem. videokonferencia előadás a SZE - ről 23

különböző mértékű zónaolvadás az 1 3 blokkokon 4. blokk állt a földrengéskor. A teljes aktív zóna kiemelve a reaktorból és hűtve a pihentető medencében. A cunami következtében megszűnik a hűtés a pihentető medencében. Innentől a dolgok lefolyása hasonlít az 1 3 blokkokban lejátszódott folyamatokhoz. 7 es esemény az INES skálán?! Halálos áldozata az eddigi eseményeknek nincs. A radioaktív kibocsátás sokkal kisebb mértékű mint Csernobilban volt. Fukusima = Csernobil???? Neeeem!!!!! videokonferencia előadás a SZE - ről 24

Mit tanulhatunk a balesetekből? Igen magas szinten képzett üzemeltető személyzetre van szükség. Nem elég az ezt tedd, ha ezt látod típusú képzés, hanem értenie kell a személyzetnek a reaktorokban lezajló bonyolult fizikai folyamato-kat!! Nem szabad engedélyezni olyan folyamatokat egy atomerőműben, amelyek az üzemeltetési előírások megszegésével járnak. Nem szabad engedélyt adni olyan reaktorra, amelyikben pozitív teljesítmény - visszacsatolás alakulhat ki! Szabad-e földrengésveszélyes területen atomreaktort működtetni? Ha ez elkerülhető, akkor kerüljük el, de erre nem mindig van mód! Ahol szökőár alakulhat ki, ott az erőműveket ne az óceánpartra telepítsük, még ha a hűtés megoldása drágábbá is teszi az üzemeltetést! Dolgozzunk ki olyan biztonsági eljárásokat, amelyek működését természeti törvények garantálják! Inherens biztonság fontossága. videokonferencia előadás a SZE - ről 25

Merre tovább? üzemidő hosszabbítás tervei a legtöbb reaktor esetében az előzetes üzemidő becslések túl konzervatívak voltak. 3. generációs (evolúciós) reaktorok kereskedelmi kínálatban (súlyos baleset kockázata 10-6 /év) 4. generációs reaktorok a tervezőasztalokon új technológiák munkába állítása a hasadóanyagok jobb kihasználása érdekében radioaktív hulladék kezelési technológiáinak fejlesztése a radioaktív hulladék tárolási biztonságának folyamatos fejlesztése videokonferencia előadás a SZE - ről 26

fúziós energetika minél hamarabbi szolgálatba állítása szakemberképzés színvonalának folyamatos emelése természettudományos és műszaki műveltség színvonalának emelése a nem szakemberek körében is (ismeretterjesztés) Könnyű az atomenergetikát bírálni, de nehéz nélküle a mai, vagy a mainál magasabb életszínvonalon élni! Köszönöm megtisztelő figyelmüket! videokonferencia előadás a SZE - ről 27