Tévhitek az (atom)energetikában

Tévhitek az (atom)energetikában Dr. Kulacsy Katalin, Dr. Pázmándi Tamás Dr. Aszódi Attila, Szántó Péter [email protected]

Fiatalok a Nukleáris Energetikáért 2005. március 12.

Nem élhetek atomenergia fizika nélkül! Azért ezt néhányan nem így gondolják! Talán éppen a tévhitek miatt?

1. TÉVHIT „Az atomerőmű sugárveszélyes! ZÁRJUK BE AZ ÖSSZESET!”

Sugárözönben élünk A minket érő sugárdózis forrásai:

a Homo Sapiens mintegy 170 ezer éve közel azonos természetes háttérben él

• Természetes eredetű (85%) • Mesterséges eredetű (15%)

Mindenkit folyamatosan ér radioaktív sugárzás!

Sugárözönben élünk A természetes sugárzások a kozmikus térből (elsősorban a Napból), a földkéregből és a saját szervezetünkből erednek.

A természetes sugárterhelés (Magyarországon): átlagosan 2,4 mSv* évente . Ebből: kozmikus eredetű

0,4 mSv

földkérgi gamma

0,5 mSv

belégzés

1,2 mSv

lenyelés

0,3 mSv

* a Sv (sievert) az élő szervezetet érő sugárzás dózisának mértékegysége (Űrhajósok a Nemzetközi Űrállomáson: 300-350 mSv/év)

Sugárözönben élünk Bennem másodpercenként 9000 radioaktív bomlás történik.

Benned is! Ez természetes.

Az atomerőmű sugárveszélyes! ZÁRJUK BE AZ ÖSSZESET! Sugárözönben élünk, a sugárzás mindannyiunkat körülvesz!

2. TÉVHIT „Jó, jó! De ezek természetes eredetűek! De a mesterséges radioaktivitás veszélyes!”

Egy sugárzás hatása nem függ annak forrásától Függ viszont: •

a sugárzás fajtájától,

•

a sugárzás energiájától,

•

a sugárzás intenzitásától,

•

attól, hogy az ember melyik testrészét éri.

Ezen tulajdonságok mind a természetes, mind a mesterséges eredetű sugárzásoknál nagyon széles skálán mozognak

A nukleáris technikát sokan, sok mindenre használják! a burgonya csírázásának megakadályozására

Mezőgazdaság és élelmiszeripar nyers zöldségek, gyümölcsök, hús, fűszerek sterilizálására (a nagy dózis elpusztítja a vírusokat és baktériumokat) (Mo.: 700 t/év)

A nukleáris technikát sokan, sok mindenre használják!

Orvostudomány

Diagnosztika és terápia orvosi vizsgálatok sugárterhelése 0,01 mSv 0,2 0,5 1 10 17

fogászati felvétel mellkasi röntgenfelvétel emlővizsgálat gerincfelvétel CT bélvizsgálat


Ipar • • • •

füstjelzőkben, vastagságmérésre, sűrűségmérésre, folyadékok vízszintjének mérésére, • hegesztési varratok vizsgálatához.


Űrkutatás

Elsősorban a Naptól távol, ahol a napenergia nem elég • izotópok • atomerőművek • Am-242m ionhajtóművek • Prométeusz-terv


Villamosenergiatermelés

A természetes eredetűekkel szemben a mesterséges sugárzás veszélyes! Egy sugárzás hatása nem függ annak forrásától A nukleáris technikát sokan, sok mindenre használják!

3. TÉVHIT „De minden plusz dózis növeli a kockázatot! ZÁRJUK BE AZ ÖSSZES ATOMERŐMŰVET!”

Az atomerőművek okozta többletdózis kockázata kisebb, mint a legtöbb hétköznapi tevékenységünké

hatás súlyossága

hatás valószínűsége

Biológiai hatások

Dózis

• szövetek, szervek, szervezetek károsodása • több sejtből kiindulva

Dózis

• rosszindulatúdaganat-keltés • egy-egy sejtből kiindulva


Mi is az a kockázat?

R=K×W

K: A következmény súlyossága (0 < K ≤ 1) W: Az esemény valószínűsége Esemény

R

Vonat

0,4 ·10-9/km

Repülő

0,5 ·10-9/km

Autó

15 ·10-9/km

Kerékpár

85 ·10-9/km

Motorkerékpár

500 ·10-9/km

1 csomag (20) cigaretta

15 ·10-6

1 liter bor

2 ·10-6

Sziklamászás óránként

36 ·10-6


• A radioaktivitás kockázatának becslése – Nagaszaki atombomba áldozatai között • A dózis jó közelítéssel meghatározható • Átfogó felmérések • Viszonylag magas dózistartomány • A görbe meredeksége Sv \ az adott tartományon 05 0, 5 × 10-5/mSv

– Hogyan folytatódik a görbe 100 mSv alatt?


Összehasonlításképpen Dózis

Kockázat

Cigaretta

Autóút

2,4 mSv/év

72 × 10-6/év

96 szál/év

48000 km/év

Tüdőröntgen

0,2 mSv

6 × 10-6

8 szál

4000 km

Koponya CT

10 mSv

300 × 10-6

400 szál

200 000 km

Az nukleáris létesítmények hatása

0,00015 mSv/év

Szénbányászatban dolgozni

-

800 × 10-6/év

1060 szál/év

503 000 km/év

Tengeri olajkúton dolgozva

-

1500 × 10-6/év

2000 szál/év

1 000 000 km/év

Egy éves átlagos sugárdózis Magyarországon

4,5 ×

10-9/év

6 × 10-3 szál/év

(1 slukk/év)

3 km/év

Az atomerőművek működése nagy többletkockázatot jelent mindannyiunknak Az atomerőművek okozta többlet dózis kockázata kisebb, mint a legtöbb hétköznapi tevékenységünké

4. TÉVHIT „ZÁRJUK BE AZ ATOMERŐMŰVEKET, akkor nem lesz több radioaktív hulladék”

Nem csak az atomenergetika termel radioaktív hulladékot

Ipar

Kutatás Orvostudomány

A radioaktív hulladékok tárolása megoldható felszín közeli és felszín alatti világban >50 tároló üzemel

átmeneti vagy végleges tárolókban

A radioaktív hulladékok tárolása megoldható... … és a természetben is van rá példa Cigar Lake, Kanada Oklo, Gabon

A radioaktív hulladékok tárolása megoldható... … és a természetben is van rá példa Kronan svéd hadihajó 1676. jún. 1-én elsüllyedt ágyú: 95% réz korrózió: a mérések és számítások alapján 1 millió év alatt lenne 5 cm természetes cement Maqarin, Jordánia

ZÁRJUK BE AZ ATOMERŐMŰVEKET, akkor nem lesz több radioaktív hulladék Nem csak az atomerőművek termelnek radioaktív hulladékot. A radioaktív hulladékok tárolása megoldható és számos országban megoldott!

5. TÉVHIT

„Az atomenergetika globális környezetszennyezést okoz, a többi iparág csak lokálisat.”

Az üvegházhatás (és az ózonlyuk) jelensége is globális probléma

Visszahúzódó gleccser az Alpokban


„A bizonyítékok azt sugallják, hogy a globális klímán láthatóak az emberi beavatkozás jelei.” IPCC – a WMO és az UNEP közös szakértői testülete


Üvegházhatás


A különböző energiatermelési módok szén-dioxid kibocsátása

Az üvegházhatás (és az ózonlyuk) jelensége is globális probléma Évi 80 ezer kg/fő hulladékot termelünk

A fosszilis tüzelésű erőművek hulladékuk zömét egyenletesen szétszórják a légkörbe.

Az atomenergetika egyedülálló módon összegyűjti, feldolgozza és tárolja hulladékát. A hulladék mennyisége roppant kicsi.

ebből 25 kg veszélyes hulladék A tovább már nem használható, radioaktív anyaggal szennyezett erőművi hulladék egy főre mindössze 2 dkg (térfogata kb egy dobókocka)

Az atomenergetika globális környezetszennyezést okoz, a többi iparág csak lokálisat. Az üvegházhatás (és az ózonlyuk) jelensége is globális probléma. Az atomipar viszont gondoskodik a saját hulladékáról.

6. TÉVHIT „A többi erőmű nem bocsát ki radioaktivitást!”

Szénerőmű radioaktívanyagkibocsátása • A kőszén sok és sokféle radioaktív izotópot tartalmaz (mint minden kőzet) – Urán bomlási sora – Tórium bomlási sora – 40K

• A szén elégetése során keletkező szilárd anyagok radioaktivitása az elégetett szén radioaktivitásától és a használt technológiától függ

A szénerőműben keletkező szilárd anyagok

• Salak

– A tűztér aljában összegyűlő, vagy a füstgázból még a kazántérben kihulló nagyobb szemcséjű részek • Vizes állapotban a zagytérre nyomják • Megkötése, tárolása hosszútávra nem megoldott

– Nem csupán radioaktív anyagot tartalmaz (pl. nehézfémeket is)

• Pernye – Leválasztott pernye – A füstszűrőben visszatartott szilárd anyag, por • Egy részét az építőipar hasznosítja • A többi a salakkal együtt kerül tárolásra

– Emittált pernye – A füstgázzal távozik az erőmű kéményén • Kihullás

– A füstgáz is sok egyéb, a környezetre káros anyagot tartalmaz • Üvegházhatású gázok • Szénmonoxid • Kéndioxid

Szénerőmű radioaktívanyag-kibocsátása

1988

Fizikai szemle, 1992/4

A többi erőmű nem bocsát ki radioaktivitást! Egy szénerőműből akár ezerszer annyi radioaktív anyag távozhat!

7. TÉVHIT „Az atomenergia… … sokba kerül!”

„… azért olcsó, mert nincs benne a hulladékelhelyezés és a leszerelés költsége”

Az atomenergia világszerte az egyik legolcsóbb energiaforrás • Szénhidrogén tüzelésű erőmű – beruházási költség alacsony – üzemanyag költség magas

Az alacsony üzemanyagköltség ellensúlyozza a magas beruházási költséget. Alig érzékeny az üzemanyag árára.

• Atomerőmű – beruházási költség nagyon magas – üzemanyag költség alacsony

Tartalmazza a leszerelés és a hulladék elhelyezés várható költségeit is.

Az atomenergia világszerte az egyik legolcsóbb energiaforrás

Tények a villamosenergia-ellátás költségeiről:

– A nukleáris energiatermelés gazdaságos, versenyképes. – Az üzemanyag készletek stabil áron, politikailag stabil országokból. – Hosszú távú árstabilitás: az áramárban áramár üzemanyag csak 10-15% eurocent/kWh költséghányad az üzemanyagköltség. atom (1) szén (3) gáz (2) fa (4) szél (5)

2,47 3,28 3,06 3,96 5

10% 48% 76% 44% 0%

Gazdasági megfontolások – Alacsony üzemanyagköltség kompenzálja a magas beruházási költséget – Érzékeny a reálkamatlábra – Érzékeny az építés időtartamára – Érzékeny a kihasználási óraszámra – Alig érzékeny az üzemanyag árára (nagy árstabilitás és hosszú távú tervezhetőség)

– Externális költségek nagyon alacsonyak Atomenergia nélkül magasabbak lennének a fogyasztói villamosenergia-árak.

A leszerelés és a hulladék elhelyezés várható költségeit is tartalmazza A paksi áram ára (Ft/kW h). Összesen 8,87 Ft/kW h 0,79 2,14 Hulladékkezelés, lebontás (KNPA befizetés) Tõkejáradék 0,02

Állandó költség és ráfordítás Fûtõanyag

5,92

Az atomenergia drága! Az atomenergia világszerte az egyik legolcsóbb energiaforrás. A villamos energia ára tartalmazza a leszerelés és a hulladék elhelyezés várható költségeit is. A pénzt központi alapban gyűjtik.

8. TÉVHIT „Az atomenergia aránya csak 6%, ezt fedezhetjük megújulókkal!”

A világ energiafelhasználásának megoszlása energiahordozónként

A villamosenergia-termelés üzemanyag szerinti megoszlása

EU: 35%

Magyarország: 38% - 40 %

Lehetséges-e nap- és szélerőművekre bízni a villamosenergia-termelést? • A nap- és szélenergiát hasznosító létesítmények nem tudnak folyamatosan üzemelni – A kihasználtság függ a napsütéses illetve a szeles órák számától

• Ahhoz, hogy csak ilyen módon termeljünk villamos energiát, szükség van az energia tárolására – Pl. szivattyús energiatározó

Lehetséges-e nap- és szélerőművekre bízni a villamosenergia-termelést? Szivattyús energiatároló – Energia-túltermelés idején vizet szivattyúznak egy magasan fekvő víztározóba – Szükség esetén turbinákon keresztül leeresztik – 75-80 %-os hatásfok – Feketevág (Szlovákia) • 445 m magas • 3,7 millió köbméter

– Magyarországon lehetséges: Prédikálószék • 500 m magasság • 1200 MW teljesítmény

Lehetséges-e nap- és szélerőművekre bízni a villamosenergia-termelést? • Magyarország villamosenergia-fogyasztása – Éves: 41,4 TWh (2003) – Napi: 113 GWh = 408 × 1012 J

• Egy napi villamos energia tárolásához 8,16 millió köbméter vizet kell 500 m magasra felpumpálni (100%-os hatásfokkal számolva) – Ez a Tisza-tó víztömegének a fele – A feketevági erőmű vízkapacitásának 22-szerese, – Energiatároló-kapacitásának 25-szöröse

• 25 napi villamos energia tárolásához az egész Balatont kellene 500 m magasra feljuttatni

Szélenergia A szélkerekek működése ki van szolgáltatva a széljárás szeszélyének (ha nem fúj a szél, nem működik) – Kihasználtsága maximum 25-30 %

Hány szélkerék kell a Paksi Atomerőmű kiváltásához? Paksi Atomerőmű 4 × 460 MW teljesítmény 85 %-os telj. kihasználási tényező

Kulcsi szélerőmű 65 m magas torony 44 m átmérőjű, háromtollú szélkerék 600 kW névleges teljesítmény 25-30 %-os telj. kihasználási tényező

8700..10500 ilyen szélkerék kell (minden 3 km oldalú négyzet közepére egy) Gondoskodni kell az energia tárolásáról a szélcsendes órákra

Az atomenergia aránya csak 6%, ezt fedezhetjük megújulókkal olaj egyéb 10% 1% gáz 15%

szén 39%

A villamos energia 16%át atomenergia biztosítja. EU-ban: 35%

Magyarországon: 38% - 40 %

atom 16% víz 19%

Nap- és szélerőművekkel ezt nem lehet kiváltani

És máshol miért tudták megoldani?

Megújuló energiaforrások • Vízenergia – Magyarország domborzati viszonyai • Legmagasabb pont 1015 m (Kékes) • Legalacsonyabb pont 75 m (Tiszasziget) • A terület magasság szerinti eloszlása – 200 m alatt: 84% – 200-400 m: 14% – 400 m fölött: 2%

• hazánk területének 56 % -át az Alföld foglalja el – Nagy kiterjedésű sík terület

• Csapadék: 345 mm évente

Megújuló energiaforrások • Vízenergia – Ausztria domborzati viszonyai • Legmagasabb pont 3798 m (Grossglockner) • Legalacsonyabb pont 115 m (Neusiedler Sea) • Átlagos magasság: 910 m (Mo.: ~200 m) • 70 %-át az Alpok fedi • Gleccserek • Nagy esésű folyók • Csapadék: 790 mm évente

(Mo.: ~345 mm)

Vízenergia Körforgás: a beeső napenergia elpárologtatja a felszíni vizet → felhő → kondenzáció → csapadék → felszíni vízfolyások → állóvizek Hasznosítható: a tengervízig vezető út során a potenciális energia egy része

Vízenergia • A világ potenciális vízenergia-készlete: – – – –

~ 300 EJ ebből műszakilag elméletileg hasznosítható: ~ 160 EJ gazdaságosan kihasználható: ~ 40 EJ Kiépített: • Japánban mintegy 64% • Nyugat-Európában 60% • USA 50%

Vízenergia Elméleti vízerő-készlet [TWh]

Műszakilag hasznosítható [TWh]

Összes villamos energiatermelés [TWh]

Vízenergia termelés [TWh]

Vízenergia aránya [%]

Műszaki vízerőkészlet hasznosítottsága [%]

Európa

4360

1430

2599

453

18

32

Észak-Amerika

6150

3120

3202

642

20

21

Latin-Amerika

5670

3780

370

281

76

7

Afrika

10120

3140

234

49

21

2

Ázsia

20430

7530

3475

564

16

7

Óceánia

1500

390

161

39

24

10

Összesen

18230

19390

9962

2028

20

10

Elméletileg hasznosítható vízenergia: a Nap által a Földre sugárzott energia 0,23 %-a A Nap által a Földre sugárzott energia 23 %-a a víz körforgását fedezi Ennek 99%-a a párolgás-lecsapódás folyamatát tartja fenn, a maradék 1% a felszínen mozgó víztömegek helyzeti és mozgási energiája

És máshol miért tudták megoldani? Az atomenergia alkalmazása a megújuló energiaforrások fejlesztésével kombinálva megoldást adhat a Föld energiaproblémájára.

Miért dobnánk ki valamit, ami jó? Csak a biztonságosan üzemeltethető, korszerű erőművek kapnak üzemelési, üzemidő-hosszabbítási engedélyt. Ezek viszonylag csekély további ráfordítással (folyamatos korszerűsítés) még évtizedekig termelhetik az olcsó villamos energiát.

Érdemes meghosszabbítani az üzemidejüket

Mi lehet a megoldás? Megújuló energiaforrások

Atomenergia

A Föld ki tudja elégíteni mindenki szükségletét, de nem tudja kielégíteni mindenki kapzsiságát! E. Fromm

Köszönöm a figyelmet! [email protected]

Tévhitek az (atom)energetikában

Recommend Documents