Odpre glavni meni

Jedrska elektrarna

Jedrska elektrarna Cattenom v Franciji; izpusti so samo neradioaktivna vodna para. Francija s pomočjo jedrske energije proizvede približno tri četrtine vse električne energije.[1]

Jedrska elektrarna ali nuklearna elektrarna je elektrarna, podobna termoelektrarni; pri jedrski elektrarni se kot primarni vir toplote namesto premoga, nafte ali plina uporablja jedrski reaktor. Konstrukcijsko je jedrska elektrarna sestavljena iz dveh delov: v jedrskem delu iz energije, ki se sprosti pri cepitvi atomskih jeder, nastaja toplota, ki greje vodo v primarnem sistemu. Primarna voda v uparjalniku preko notranje stene uparjalnika prenaša toploto na sekundarno stran, termoelektrarniški del. Tam se zaradi nižjega tlaka voda sekundarnega sistema upari. Primarna in sekundarna voda se ne mešata, med njima se prenaša le toplota, potrebna za proizvodnjo pare. V tem običajnem delu para poganja turbino. Naloga turbine je, da iz toplote (para) proizvaja mehansko energijo (vrtenje oz. rotacija turbine), to pa električni generator pretvori v električno energijo. S tem je postopek pretvorbe jedrske energije v električno energijo zaključen.[2]

Investicija v gradnjo in razgradnjo nuklearne elektrarne je relativno visoka, medtem ko so gorivo in ostali obratovalni stroški relativno nizki. Zaradi stabilnosti proizvodnje se jedrske elektrarne uporablja predvsem za stalno zagotavljanje pokrivanja osnovnih potreb po električni energiji – t.i. »obratovanje v pasu«. Sodobni reaktorji potrebujejo menjavo goriva vsakih 18 mesecev, postopek menjave in hkratnega vzdrževanja vitalnih delov (remont) traja nekaj tednov.[3] Neposredni kazalec izkoriščenosti iz goriva nastale energije v uporabno električno energijo pri jedrskih elektrarnah je približno 90 %; za primerjavo: kazalec izkoriščenosti pri vetrni elektrarni je približno 30 %, pri elektrarni na sončne celice pa 10-20 %. Pri upoštevanju porabe energijo za gradnjo, vzdrževanje in razgradnjo se ti kazalci med viri sicer lahko spremenijo.

Marca 2019 je bilo po svetu aktivnih 454 jedrskih elektrarn, 54 pa jih je v izgradnji.[4] Na območju Slovenije deluje ena jedrska elektrarna, Jedrska elektrarna Krško, ki proizvede približno 40 odstotkov vse proizvedene električne energije v Sloveniji. Gre za edino jedrsko elektrarno na področju nekdanje Jugoslavije, ki deluje od leta 1981 in bo po vsej verjetnosti obratovala vse do leta 2043. Zgrajena je bila na podlagi samoupravnega sporazuma med Hrvaško in Slovenijo, ki sta vsaka vložili polovico sredstev in tudi prejemata vsaka polovico proizvedene energije.[5]

Pri vrednotenju prednosti in slabosti jedrskih elektrarn je poleg ekonomskih dejavnikov zaradi možnega geografsko širokega vpliva morebitnih nesreč upoštevati tudi okoljske, politične in čustvene dejavnike. Kot prednosti so običajno naštete: ne proizvajajo onesnažujočih izpustov, ne pripomorejo k globalnemu segrevanju, zelo nizki stroški goriva, nizki okoljski vpliv prevoza visoko koncentriranega goriva, posredni vplivi raziskav na ostale panoge in možna zelo dolga življenjska doba uporabe. Med slabosti pa običajno štejemo visoke stroške in težavno skladiščenje nevarnih radioaktivnih odpadkov, možne katastrofalne posledice nesreč, vpliv izpustov tople vode na lokalno vodno življenje, pogosto negativna podoba v javnosti, gradnja in varna razgradnja sta izjemno dragi ter nezmožnost hitrega prilagajanja obratovanja glede na trenutne potrebe v električnem omrežju.[6]

ZgodovinaUredi

Razvoj reaktorjevUredi

 
Koncepti generacij reaktorjev
 
Porušen reaktor številka 4 v jedrski elektrarni Černobil je povzročil največjo jedrsko nesrečo v zgodovini

Zgodovino izkoriščanja jedrske energije bi lahko v grobem razdelimo na nekaj obdobij:

  • znanje o jedrskem sevanju, spremembah atoma in jedrski fisiji se je razvijalo med 1895 do 1945, pri čemer je bil največji napredek narejen med 1939 in 1945 zaradi želje po proizvodnji atomske bombe;
  • v letih med 1939 in 1945 je bila večina aktivnosti usmerjena v razvoj atomske bombe;
  • od 1945 je bila pozornost usmerjena k nadzorovanemu izkoriščanju nove energije za pogon plovil (ladje, podmornice) ter za proizvodnjo električne energije;
  • od 1956 dalje je bila glavnina aktivnosti usmerjena k tehnološkemu razvoju zanesljivih jedrskih elektrarn.[7]

Električno energijo so z uporabo jedrskega reaktorja prvič proizvedli z uporabo X-10 Graphite Reactor 3. septembra 1948 v mestu Oak Ridge, Teenesee v ZDA. Prva elektrarna, ki je proizvedla dovolj elektrike, da so zagorele štiri žarnice, pa je pričela delovati 20. decembra 1951 v laboratorijih Idaho National Laboratory (INL), blizu Idaho Falls, ZDA. Reaktor EBR-1 je v resnici proizvajal toliko moči, da je bilo elektrike dovolj za celotno lokacijo.[8][9] ZDA so se nato osredotočile na izdelavo tlačnovodnega jedrskega reaktorja za pomorsko (zlasti podmorniško) rabo. Ta reaktor je kot gorivo uporabljal obogaten uranov oksid, hladila pa običajna (lahka) voda. Reaktor je pričel obratovati marca 1953 v INL, leta 1954 pa so opremljeno z njim splavili prvo jedrsko podmornico na svetu, Nautilus. Leta 1959 sta tako ZDA kot Sovjetska zveza splavili prvi površinski plovili, ki sta kot pogon uporabljali jedrski reaktor. Prva jedrska elektrarna, ki je napajala električno omrežje, je pričela z delom 27. junija 1954 v mestu Obninsk v takratni Sovjetski zvezi.[7] Prva komercialna jedrska elektrarna je pričela obratovati 17. oktobra 1956 v mestu Calder Hall v Veliki Britaniji. Prva komercialna jedrska elektrarna, ki je bila namenjena izključno proizvodnji električni energije (elektrarna v Calder Hallu je proizvajala tudi plutonij), je bila v elektrarna Shippingportu, Pensilvanija; elektrarno je kot demonstrator zgradila ameriška Komisija za jedrsko energijo (US Atomic Energy Commission) in je pričela obratovati leta 1957 (delovala do 1982).

Večina držav danes gradi elektrarne na podlagi tlačnovodnega tipa reaktorja (PWR – Pressurised Water Reactor) 69 % vseh trenutno delujočih reaktorjev), ostale elektrarne pa so, razen zelo redkih izjem, pretežno na osnovi vrelovodnega reaktorja (BWR – Boiling Water Reactor).[7]

Najbolj znane nesrečeUredi

V zgodovini civilne izrabe jedrske energije so v povezavi z jedrskimi elektrarnami najbolj znane tri nesreče:

  • nesreča jedrske elektrarne v Černobilu, takratna Sovjetska zveza, 28. april 1986. Do eksplozije v jedrski elektrarni je prišlo, ko se je med poskusi na enem od štirih jedrskih reaktorjev pričelo taliti jedro. Okoli 200 ljudi je bilo izpostavljenih močnemu sevanju, 32 pa jih je umrlo v roku nekaj mesecev. Več kot 350.000 ljudi so po nesreči preselili iz kontaminiranega okolja. Radioaktivnost je ostala velik problem in nemogoče je z gotovostjo oceniti, koliko ljudi je umrlo zaradi posrednih posledic nesreče. Po mednarodni lestvici jedrskih nesreč (INES) je černobilska nesreča označena s številko 7.
  • nesreča v jedrski elektrarni Fukušima, Japonska, 11. marec 2011. Kot posledica plimnega vala (cunamija) je prišlo do taljenja treh reaktorskih jeder ter več vodikovih eksplozij. Neposrednih žrtev ni bilo, ocena pa je, da je zaradi stresa umrlo 1.600 predvsem starejših oseb. Količina sproščenega sevanja je bila 10-krat nižja kot v Černobilu, na srečo pa je tudi glavnino radioaktivnega oblaka odneslo nad nenaseljeni Tihi ocean.
  • jedrska nesreča na Otoku treh milj, ZDA, 28. marec 1979. Med obratovalno nesrečo je prišlo do delnega taljenja reaktorskega jedra. Nesreča naj ne bi imela vplivov na zaposlene in okolico in tudi naj ne bi prišlo do radioaktivnih izpustov v okolico.[10][11]

Uporaba po svetuUredi

 
Obdan s hladilnimi stolpi je v polkrožnem objektu zaščiten jedrski reaktor
 
      Delujoči reaktorji, brez sprememb
      Delujoči reaktorji, razmišlja o zaustavitvi
      Uporaba jedrske energije za civilne potrebe ni dovoljena
      Ni reaktorjev
 
Jedrske elektrarne v Evropi

Od 31 držav, kjer so jedrske elektrarne v uporabi, so v večini z energijo iz njih oskrbujejo le v Franciji, na Slovaškem, v Ukrajini in na Madžarskem (stanje 2018).

Količinsko so z naskokom največji proizvajalec ZDA z 808.028 GWh jedrskih kapacitet 2019, sledi Francija z 395.908 GWh.[19] Stanje decembra 2018 je: operativnih 457 reaktorjev z neto kapacitetami 401.837 MWe in 54 reaktorjev z neto kapaciteto 55.364 MWe v izgradnji. Od reaktorjev v izgradnji jih je 11 z 10.982 MWe na Kitajskem.[20]

Proizvodnja jedrske energije po državah leta 2018[19][18][1]
Država Št. reaktorjev Moč
Neto skupaj (MWe)
Proizvedena
elektrika (GWh)
Delež vse
porabljene elektrike
Opombe
v uporabi v izgradnji
  Argentina 3 1 1633 6452,97 4,7%
  Armenija 1 0 375 1898,08 25,6%
  Bangladeš 0 2 ni na voljo ni na voljo ni na voljo
  Belorusija 0 2 ni na voljo ni na voljo ni na voljo
  Belgija 7 0 5918 27251,38 39,0%
  Brazilija 2 1 1884 14786,95 2,7%
  Bolgarija 2 0 1966 15444,71 34,7%
  Kanada 19 0 13554 94449,51 14,9%
  Kitajska 46 11 42858 277055,93 4,2%
  Češka republika 6 0 3932 28255,79 34,5%
  Finska 4 1 2784 21880,84 32,4%
  Francija 58 1 63130 395908,34 71,7%
  Nemčija 7 0 9515 71866,45 11,7% Načrtovano zaprtje do 2022
  Madžarska 4 0 1902 14857,26 50,6%
  Indija 22 7 6255 35388,66 3,1%
  Iran 1 0 915 6300,12 2,1%
  Japonska 42 2 39752 49330,13 6,2% Večina reaktorjev trenutno ne obratuje
  Južna Koreja 24 4 22444 127077,41 23,7%
  Mehika 2 0 1552 13200,33 5,3%
  Nizozemska 1 0 482 3340,53 3,0%
  Pakistan 5 2 1318 9289,67 6,8%
  Romunija 2 0 1300 10459,34 17,2%
  Rusija 37 6 28177 191340,03 17,9%
  Slovaška 4 2 1814 13788,90 55,0%
  Slovenija[21] 1 0 688 5489,91 35,9%
  Južna Afrika 2 0 1860 10587,11 4,7%
  Španija 7 0 7121 53363,83 20,4%
  Švedska 8 0 8613 65868,10 40,3%
  Švica 5 0 3333 24496,46 37,7% Načrtovano postopno zapiranje
  Tajvan 6 2 5052 26656,43 11,4%
  Turčija 0 1 ni na voljo ni na voljo ni na voljo
  Ukrajina 15 2 13107 79532,01 53,0%
  Združeni arabski emirati 0 4 ni na voljo ni na voljo ni na voljo
  Velika Britanija 15 1 8923 59112,26 17,7%
  Združene države Amerike 99 2 99680 808028,33 19,3%
Svet skupaj 457 54 401,837 MWe 2,563 TWh

SlovenijaUredi

 
Jedrska elektrarna Krško
Glavni članek: Jedrska elektrarna Krško.

Priprave na izgradnjo nuklearne elektrarne v Sloveniji so se z raziskavami možnih lokacij pričele že v 1960-ih. Sporazum med slovenskim in hrvaškim elektrogospodarstvom je bil podpisan 1970, z delom pa je elektrarna, katere opremo je dobavilo ameriško podjetje Westinghouse, pričela leta 1983.[5] Zaradi počasnega in dragega prehoda v nizkoogljično družbo ter padajočega deleža samooskrbe z električno energijo[22] Slovenija vedno bolj razmišlja o drugem bloku Jedrske elektrarne Krško (NEK 2; Nuklearna Elektrarna Krško 2) ter morebitnem predčasnem zaprtju Termoelektrarne Šoštanj.[23]

Tipi jedrskih elektrarn glede na reaktorUredi

Glede na tip reaktorja ločimo naslednje vrste jedrskih elektrarn:

  • tlačnovodni reaktor (PWR, angl. pressurized water reactor), kakršnega imamo tudi v Nuklearni elektrarni Krško
  • vrelovodni reaktor (BWR, angl. boiling water reactor),
  • težkovodni reaktor (CANDU, angl. CANada – Deuterium – Uranium),
  • plinsko hlajeni reaktor,
  • vodno hlajeni grafitni reaktor (LWGR, angl. light water graphite reactor; uporablja se tudi oznaka RBMK),
  • hitri natrijevi oplodni reaktorji BN-600 Rusija

Nekatere redke vrste reaktorjev pa za hladilo uporabljajo kovine, npr. natrij ali svinec:

  • reaktorji IV. generacije (visokotemperaturni reaktor, hitri oplodni-svinčeni reaktor, staljeno solni reaktor, hitri oplodni plinsko hlajeni reaktor, natrijev hitri reaktor, super kritični vodno hlajeni reaktor).[2]

Opis delovanjaUredi

 
Shema tlačnovodnega reaktorja (PWR – Pressurised Water Reactor) – uporablja ga npr. Nuklearna elektrarna Krško in je z 69 % vseh reaktorjev najbolj razširjen tip v uporabi. Hladilni del za odvečno paro je običajno izpust v reko (Krško, shema) ali preko hladilnih stolpov v obliki širokih dimnikov (zgornja slika elektrarne v Franciji)
 
Shematika vrelovodnega reaktorja (BWR – Boiling Water Reactor), drugega najbolj razširjenega tipa reaktorja

Jedrske elektrarne ločimo glede na vrsto goriva, vrsto moderatorja (upočasnjevalca nevtronov) in vrsto hladila.

Osnovni način pridobivanja električne energije v jedrskih elektrarnah je enak načinu, na katerem temeljijo tudi klasične termoelektrarne. Električna energija nastane pri delovanju električnega generatorja, ki ga poganja turbina. Turbino poganja vodna para, ki pritiska na lopatice turbine in jo s tem vrti. Vodna para nastane pri segrevanju vode s toploto, ki se sprosti iz goriva, ki ga elektrarna uporablja. Med tem ko se v termoelektrarnah običajno uporablja premog, se v jedrskih elektrarnah uporablja jedrsko gorivo, običajno naravni radioaktivni element uran.

Jedrski reaktor predstavlja ključni del jedrske elektrarne. V njem potekajo jedrske reakcije, pri katerih se sprošča energija. Energija v jedrskem reaktorju nastane pri cepitvi atomskih jeder. Jedro atoma je sestavljeno iz pozitivno nabitih protonov in električno nevtralnih nevtronov. Protone in nevtrone s skupnim imenom imenujemo nukleoni. Med nukleoni v jedru deluje privlačna močna jedrska sila; hkrati pa med pozitivno nabitimi protoni deluje odbojna elektrostatična sila. Od razmerja med privlačno jedrsko in odbojno elektromagnetno silo je odvisno, ali bo atomsko jedro stabilno ali nestabilno. Razmerje sil pa je odvisno od števila protonov in nevtronov v jedru ter njihovega razmerja. Če je enih ali drugih preveč, je jedro nestabilno oziroma radioaktivno. Takšno jedro razpade, pri čemer se sprosti energija. V jedrskem reaktorju se hitrost razpada nadzoruje in uravnava.

Na kakšen način radioaktivno jedro razpade, je odvisno od vrste jedra. V reaktorju, ki kot gorivo uporablja uran, jedro urana razpade na dve manjši jedri, kar imenujemo jedrska cepitev ali fisija. Hkrati nastanejo še dva ali trije nevtroni. Nevtroni, ki zletijo iz nestabilnega jedra, zadenejo v druga jedra, ki posledično tudi razpadejo. Nevtroni, ki nastanejo pri cepitvi jeder, na ta način povzročijo nadaljnje cepitve drugih jeder in proces se nadaljuje. Ta proces imenujemo verižna jedrska reakcija. Pomembno pri zagotavljanju ustreznega poteka verižne jedrske reakcije je, da stalno nastaja ustrezno število nevtronov. Če jih je preveč, lahko pride do hitrega naraščanja njihovega števila in eksplozije. Če jih nastaja premalo, se reaktor sčasoma ustavi. Razlog, da se običajno kot gorivo uporablja ravno uran, je, da je element lahko cepljiv. Nevtroni, ki nastajajo pri cepitvi jeder, imajo zelo veliko kinetično energijo. Kot taki lahko prehitro uidejo iz prostora z gorivom in ne povzročijo dovolj novih cepitev, da bi se verižna reakcija lahko nadaljevala. Zato se v reaktorju uporabljajo moderatorji, katerih naloga je upočasnitev nevtronov. Počasnejši nevtroni, imenovani tudi termični nevtroni, imajo večjo verjetnost, da se ujamejo v jedru in povzročijo novo cepitev. V Krškem in v večini drugih jedrskih elektrarn se kot moderator uporablja voda, v nekaterih ruskih tipih reaktorjev pa grafit. Poleg vloge moderatorja ima voda v takšnem reaktorju tudi vlogo hladilne tekočine. Ta preprečuje, da bi se reaktor pregrel, in hkrati služi kot medij za prenos toplote. Poleg vode uporabljamo za uravnavanje delovanja spreminjanje koncentracije bora v primarnem hladilu ali pa nadzorne palice, ki jih spuščamo ali dvigujemo iz sredice. Bor in kontrolne palice, ki vsebujejo srebro, indij in kadmij, so namreč močni zaviralci termičnih nevtronov.

Energija, sproščena pri jedrski reakciji, je vsaj milijonkrat večja od energije, ki se sprosti pri kemijski reakciji, kot je na primer kurjenje premoga. Energija se sprosti v obliki kinetične energije novonastalih delcev in gama sevanja. Energija, ki se sprosti pri cepitvi jeder, vodo segreje, vroča voda (v (v obliki vode pod pritiskom ali običajne vrele vode - glej tipe reaktorjev) pa se nato uporablja za uparjanje vode v sekundarnem krogu, ki leži izven reaktorja, in je tista, ki poganja turbino in posledično električni generator.[3][24] Para iz turbine odteče v kondenzator. Kondenzator je prenosnik toplote, ki ga običajno hladi voda iz reke ali pa je zgrajen v obliki hladilnega stolpa. Para v njem kondenzira, kondenzat teče nazaj v uparjalnik. Opisani krožni proces imenujemo Rankinov cikel.

Opis ključnih sistemovUredi

Ključni sistemi v delovanju elektrarne :

  • Jedrski reaktor je srce elektrarne. V sredici reaktorja se sprošča toplota jedrske cepitve, ki jo prejme hladilo in na ta način odvaja energijo iz reaktorja. Jedrski reaktorji so vir radioaktivnega sevanja in morajo biti obdani s zaščitno zgradbo, ki vpija sevanje in preprečuje izpuste radioaktivnih snovi v okolje.
  • Parna turbina pretvarja notranjo toplotno energijo pare v mehansko energijo. Turbina je navadno nameščena v zgradbi, ki je gradbeniško ločena od reaktorske zgradbe. Os turbine je običajno orientirana tako, da se v primeru razpada njeni deli ne morejo razleteti proti reaktorski zgradbi in jo poškodovati. V primeru tlačnovodnega jedrskega reaktorja (kot je npr. Jedrska elektrarna Krško), je parna turbina del sekundarnega kroga in ločena od primarnega kroga, ki vsebuje reaktor. Morebitno puščanje uparjalnikov je mogoče zaznati z nadzorom radioaktivnosti pare. Za razliko od tega v vrelnih jedrskih reaktorjih radioaktivno hladilo teče direktno skozi parne turbine. Turbina zato spada v radiološko nadzorovano področje elektrarne.
  • Električni generator pretvarja mehansko energijo iz turbin v električno energijo.
  • Varnostni ventili preprečujejo nesreče (eksplozijo cevi ali reaktorske posode), ki bi nastale zaradi previsokega tlaka. V primeru nesreče se odprejo in so sposobni prenašati maksimalni pretok tekočin ob zelo majhnem povečanju tlaka.
  • Glavni kondenzator je velik prenosnik toplote, ki paro po izstopu iz turbine kondenzira nazaj v vodo, to pa črpalke prečrpajo nazaj v uparjalnik (pri tlačnovodnih reaktorjih) ali v reaktor (pri vrelovodnih reaktorjih). V glavnem kondenzatorju stopi para v stik s tisočimi cevmi, znotraj katerih se pretaka hladna voda iz okolja (npr. reke, morja ali iz hladilnega stolpa). Jedrska elektrarna Krško uporablja za hlajenje kondenzatorja vodo iz reke Save.
  • Napajalne črpalke povišajo tlak vode (kondenzata) in jo vrnejo v uparjalnike (pri tlačnovodnih reaktorjih) ali v reaktorski sistem (pri vrelnih reaktorjih).
  • Oskrba z zasilno električno energijo za vzdrževanje ključnih sistemov: jedrske elektrarne imajo za primer nesreče več virov zasilne električne energije izven lokacije. Razen tega imajo na sami lokaciji tudi lastne dizelske agregate, ki lahko v primeru nesreče napajajo varnostne sisteme. Jedrska elektrarna Krško lahko npr. lahko zasilno električno energijo prejme iz naslednjih virov: visokonapetostno omrežje, po rezerviranem daljnovodu iz plinske elektrarne Brestanica ali iz treh lastnih dizelskih agregatov.
  • skladišče nizko in srednje radioaktivnih odpadkov: sem spadajo kontaminirane trdne snovi, kot so zaščitna oprema, orodja, filtri, krpe in papir. Pri obratovanju nuklearke nastanejo tudi radioaktivni plini in voda. Vse te odpadke se na različne načine obdela in z dekontaminacijo, stiskanjem ali kako drugače zmanjša njihov volumen ter hrani na lokaciji.
  • skladišče visoko radioaktivnih odpadkov, kamor spada izrabljeno gorivo. Sčasoma se gorivo v reaktorju iztroši do te mere, da postane njegova nadaljnja uporaba iz tehničnega in ekonomskega vidika nesmotrna. Takrat se elektrarno načrtno ustavi in gorivo zamenja. Obdobje med dvema menjavama goriv se imenuje gorivni ciklus in v Krškem traja 18 mesecev. Pri večini elektrarn se izrabljeno gorivo hrani na mestu elektrarne v posebni zgradbi. Temu so namenjeni posebni bazeni, v katerih je gorivo shranjeno v rešetkah, obdanih z debelo plastjo vode.

Prednosti in slabosti jedrskih elektrarnUredi

Primerjava stroškov proizvedene enote električne energije po tipih elektrarn.[25]
Investicijski
stroški
Delovanje in
vzdrževanje
Gorivo Emisije Seštevek
[eur/MWh]
Jedrska
elektrarna
20 10 5 0 35
Termoelektrarna
(premog)
11,5 8 26,2 (18,6) 45,7 (64,6)
Termoelektrarna
(plin)
6,2 5 40 8 51,2 (59,2)
Vetrna
elektrarna
41,9 11 0 0 52,9
Biomasa (les) 23,9 9 40,6 0 73,6
Opomba: vrednosti, ki vključujejo tudi stroške emisijskih kuponov, so v oklepajih.
Nekatere študije sicer ugotavljajo, da višina posameznih stroškovlahko močno niha
glede na dostopnost posameznega energetskega vira ter druge okoliščine v posamični državi.[26]

Pri vrednotenju prednosti in slabosti jedrskih elektrarn je poleg ekonomskih dejavnikov (ki so nakazani v tabeli), zaradi možnega geografsko širokega vpliva morebitnih nesreč upoštevati tudi okoljske, politične in čustvene dejavnike. Kot prednosti so običajno našteti naslednji dejavniki:

  • ne proizvajajo onesnažujočih izpustov (kar vpliva na dejanski strošek proizvedene energije, saj za proizvodnjo ni potrebno kupovati emisijskih kuponov),
  • ne pripomorejo k globalnemu segrevanju,
  • zelo nizki stroški goriva; ko je elektrarna zgrajena, so stroški proizvodnje energije relativno nizki. Pri jedrski elektrarni cena goriva predstavlja le majhen delež obratovalnih stroškov - npr. podvojitev cen urana na svetovnem trgu poviša ceno proizvodnje samo za 5 %,
  • nizki okoljski vpliv prevoza visoko koncentriranega goriva,
  • posredni vplivi raziskav na ostale panoge in
  • možna zelo dolga življenjska doba uporabe.

Med slabosti pa običajno štejemo:

  • visoke investicijske stroške izgradnje in razgradnje (investicija v izgradnjo nove elektrarne sicer s časom pada, je pa za zagotavljanje varnega obratovanja še vedno relativno visoka-delež za varnostne sisteme se v investicijskih stroških povečuje) in težavno skladiščenje nevarnih radioaktivnih odpadkov,
  • možne katastrofalne posledice nesreč,
  • vpliv izpustov tople vode na lokalno vodno življenje,
  • pogosto negativna podoba v javnosti,
  • gradnja in varna razgradnja sta izjemno dragi ter
  • nezmožnost hitrega prilagajanja obratovanja glede na trenutne potrebe v električnem omrežju.[6]

Varnost v jedrskih elektrarnahUredi

Na mednarodnem nivoju za jedrsko varnost skrbita predvsem Mednarodna agencija za jedrsko energijo s sedežem na Dunaju (IAEA; International Atomic Energy Agency) [27] ter Evropska skupnost za jedrsko energijo (EURATOM; European Atomic Energy Community). Po nesreči v Fukušimi je na ravni EU prišlo do stresnih testov vseh jedrskih elektrarn, ki so privedle do enotnih 4 sklopov ukrepov:

  • oblikovanje enotnih ocen tveganj za primer naravne nesreče (potres, poplava, ekstremne vremenske razmere);
  • preverjanje elektrarn glede odpornosti na naravne nesreče najmanj vsakih 10 let;
  • izvedba možnih izboljšav reaktorskih posod;
  • razširitev varnostne ocene tudi na izredne vremenske razmere.[28]

V Sloveniji za izvajanje nadzora deluje Uprava za jedrsko varnost.[29]

Na nivoju same elektrarne pa širitev radioaktivnih snovi v jedrskem gorivu običajno fizično preprečujejo štiri zaporedne pregrade, ki gorivo ločujejo od okolja.

  • Prva pregrada: jedrsko gorivo UO2 (uranov dioksid), ki zadržuje radioaktivne snovi;
  • Druga pregrada: kovinska srajčka, ki obdaja gorivne tabletke uranovega dioksida in preprečuje pobeg radioaktivnih elementov v primarno hladilo;
  • Tretja pregrada: tlačna meja primarnega sistema (reaktorska posoda, cevovodi, primarna črpalka, uparjalnik, komponente za fizično ločitev primarnega sistema od okolice);
  • Četrta pregrada: zadrževalni hram, ki jedrski reaktor in primarni sistem ločuje od zunanjega okolja, v katerem živimo.[2]

Varnostni sistemi v vsaki naslednji generaciji reaktorjev težijo k dodajanju števila pregrad ter pasivni varnosti in avtonomnosti (samodejno reagiranje ter neodvisnost od zunanjih energetskih virov).[27]

Splošna percepcija varnosti jedrskih elektrarn v javnosti je močno odvisna od nesreč na tem področju (po vsaki nesreči hitro pade in se le počasi nato zopet povečuje) ter terorističnih groženj, učinkovitosti možnih rešitev za varno odstranitev odpadkov ter odstranitvi možnosti zlonamerne uporabe jedrskih materialov (v tem vrstnem redu po padajoči pomembnosti). Sprejemljivost jedrske energije se sicer poveča ob omenjanju pozitivnih učinkov na globalno segrevanje, razlagi varnostnih ukrepov ter ugotavljanju o nezmožnosti sledenja proizvodnje povečani potrošnji električne energije. Prav tako je stopnja sprejemljivosti jedrskih elektrarn višja v državah, ki že imajo izkušnje z jedrsko energijo. Statistično jedrsko energijo bolj podpirajo moški kot ženske, tisti s sredinsko politično opredelitvijo; podpora narašča tudi s stopnjo izobrazbe ter starostjo. Na splošno prebivalci ne zaupajo vladnim ustanovam ter medijem, temveč bolj znanstvenikom, nevladnim organizacijam za zaščito okolja ter organizacijam za zaščito potrošnikov.[30]

SkliciUredi

  1. 1,0 1,1 "World Nuclear Power Reactors & Uranium Requirements". World Nuclear Association. 1.10.2010. Pridobljeno dne 23.10.2010. 
  2. 2,0 2,1 2,2 "Kako deluje jedrska elektrarna?". GEN Energija d.o.o. Pridobljeno dne 22.10.2019. 
  3. 3,0 3,1 "DRUGI BLOK NUKLEARNE ELEKTRARNE KRŠKO". Radio Študent. 15.7.2019. Pridobljeno dne 28.10.2019. 
  4. "Number of nuclear reactors operable and under construction". World Nuclear Association. Pridobljeno dne 14. 3. 2019. 
  5. 5,0 5,1 "Nuklearna elektrarna Krško: zgodba o zaupanju, ki se je gradila desetletja". 24ur.com. 16.7.2019. Pridobljeno dne 22.10.2019. 
  6. 6,0 6,1 "Nuclear power". BBC BiteSize. Pridobljeno dne 22.10.2019. 
  7. 7,0 7,1 7,2 "Outline History of Nuclear Energy". World Nuclear Association. april 2019. Pridobljeno dne 25.10.2019. 
  8. "The Nuclear Lab No One Knows About". Marcia Wendorf, interestingengineering.com. 26.3.2019. Pridobljeno dne 25.10.2019. 
  9. "Fifty years ago in December: Atomic reactor EBR-I produced first electricity" (PDF). Nuclear News. december 2001. Pridobljeno dne 25.10.2019. 
  10. "Chernobyl was the world's worst nuclear-power-plant accident. Here's how it compares with Fukushima and Three Mile Island.". Business Insider. 17.6.2019. Pridobljeno dne 28.10.2019. 
  11. "Seznam desetih najhujših nesreč v zgodovini jedrskih elektrarn". Dnevnik d.d. 23.10.2012. Pridobljeno dne 28.10.2019. 
  12. 12,0 12,1 Michael Dittmar. Taking stock of nuclear renaissance that never was Sydney Morning Herald, 18.8.2010.
  13. WNA (20.6.2013). "Nuclear power down in 2012". World Nuclear News. 
  14. "The Nuclear Renaissance". 
  15. ,"China Nuclear Power - Chinese Nuclear Energy". 
  16. Duroyan Fertl (5.6.2011). "Germany: Nuclear power to be phased out by 2022". Green Left. 
  17. James Kanter (25.5.2011). "Switzerland Decides on Nuclear Phase-Out". New York Times. 
  18. 18,0 18,1 "Operational & Long-Term Shutdown Reactors". IAEA. 13.4.2013. Pridobljeno dne 14.4.2013. 
  19. 19,0 19,1 "Nuclear Share of Electricity Generation in 2018". IAEA. 22.7.2019. Pridobljeno dne 22.7.2019. 
  20. Nuclear Power Reactors in the World (PDF). Vienna: International Atomic Energy Agency. 2018. ISBN 978-92-0-101418-4. 
  21. https://www.nek.si/en/about-nek/production
  22. "POROČILO O STANJU NA PODROČJU ENERGETIKE V SLOVENIJI". Agencija RS za energijo. junij 2019. Pridobljeno dne 27.10.2019. 
  23. "Je gradnja drugega bloka jedrske elektrarne samo še vprašanje časa?". 24ur.com. 10.9.2019. Pridobljeno dne 27.10.2019. 
  24. "Jedrski reaktor". NEK. Pridobljeno dne 28.10.2019. 
  25. "COMPARISON OF ELECTRICITY GENERATION COSTS" (pdf). Tarjanne Risto, Kivistö Aija. 2008. Pridobljeno dne 30.10.2019. 
  26. "The Cost of Power Generation-The current and future competitiveness of renewable and traditional technologies" (PDF). Business Insights. 2010. Pridobljeno dne 30.10.2019. 
  27. 27,0 27,1 "Varnost v jedrskih elektrarnah". Finance. 21.11.2010. Pridobljeno dne 28.10.2019. 
  28. "Stress tests and Peer Review Process-Joint statement of ENSREG and the European Commission" (PDF). The national European regulators and the European Commission as European Nuclear Safety Regulators Group (ENSREG. 26.4.2012. Pridobljeno dne 30.10.2019. 
  29. "O upravi". Uprava RS za jedrsko varnost. Pridobljeno dne 28.10.2019. 
  30. "Public Attitudes to Nuclear Power" (pdf). Nuclear Energy Agency;Organisation For Economic Co-Operation And Development. 2010. Pridobljeno dne 30.10.2019. 

Zunanje povezaveUredi