Fizika | Energetika » Az atomerőművek energiatermelése, biztonsága és környezeti hatásai

Az atomerőművek energiatermelése, biztonsága és környezeti hatásai  Ismertesse az atomerőművek elvi felépítését és működését a mellékelt ábra (vagy szimulációs program) alapján! Primer kör: maghasadás útján felszabaduló hőenergia elszállítása a reaktor aktív zónájából a szekunder kör gőzfejlesztőjébe. A hőleadás a hőcserélőben csőrendszeren keresztül csak termikus érintkezés útján valósul meg. Szekunder kör: a nyomás csökkentésével a turbinát meghajtó nagy nyomású gőzt állítanak elő. A turbinák mozgási energiája alakul át a generátorokban elektromos energiává Harmadik kör: a turbina fáradt gőzét csapatják le vízhűtéssel. Paksi atomerőműnél a Duna vize a harmadik nyitott körben hűti a turbinák gőzlecsapató kondenzátorait. Tehát a magreakció hőt termel, amit a hűtővíz, ami felforrósodik a gőzfejlesztőbe, visz, ahol a hűtővíz gőzzé alakul, a nagy nyomású gőz hatására a

gőzturbina mozgási energiája alakul át villamos energiává. Az elektromosságot elvezetik: transzformátorvillamos hálózat, a hideg vizet szállító szeparált vezeték pedig a gőzt újból vízzé alakítja.  Hasonlítsa össze az atomerőmű és egy hagyományos hőerőmű villamos energia termelésének folyamatát! Az atomerőmű villamos energia termelése csak annyiban különbözik a hagyományos hőerőművétől, hogy az utóbbiban a hőenergiát fosszilis tüzelőanyagokból nyerik (szén, olaj, földgáz), addig az atomerőműnél atommaghasadásból vagy magfúzióból. Az uránmagok hasadásakor felszabadult teljes energia mólnyi mennyiség esetén ami kinyerhető, az 20 millió MJ. Ennyi energia kb ezer tonna szén elégetésével nyerhető Tehát a nukleáris energia gazdaságos, nem is elhanyagolható tény a fosszilis anyagok mennyisége csökken, egyszer elfogy.  Sorolja fel, milyen szempontból tekinthető veszélyesnek az atomerőművek

működése! Értékelje az egyes veszélyforrások kockázatának nagyságát a mellékelt táblázat alapján! A tábla szerint az atomreaktorok működése biztonságos, a kockázata elenyésző a többi civilizációs ártalmat vizsgálva.  Értékelje a világ nukleáris energiatermelésének megoszlását a mellékelt ábra alapján! Mondjon véleményt a megoszlásról! Az energia termelő reaktorok száma kb. 400 Ezek összteljesítménye kb 350ezer MW A világ villamosenergia-termelésének kb.17%-a Az összes energiafelhasználásnak kb 7%-át adja. Paks a hazai villamosenergia-termelés 40 %-át adja  Mi a jelentősége a nukleáris eseményskálának? Tekintse át a mellékelt táblázat alapján az egyes fokozatokat! 7 okozatba sorolja az eseményeket. A baleset és üzemzavar jellemzése a lakosság számára tájékoztató jelleggel. 2003-as ápr esemény Pakson 3-as besorolást kapott. Tehát nem járt hatósági korlátot meghaladó radioaktív

kibocsátással. A légtérbe kerülő anyagok többnyire az atomerőmű üzemi területén lokalizálódtak.  Ismertesse, hogy milyen környezeti hatásai vannak az atomerőművek normálüzemű működésének! o Folyamatos radioaktívanyag-kibocsátás mértéke rendkívül kicsi. o Radioaktív hulladékok rövid és hosszú távú kezelése, elhelyezése a probléma megoldása világméretű globális kérdés. Kis, közepes (ruhák, munkaeszközök) és nagy radioaktivitású hulladékok elhelyezése: Tömörítés után zárt acélhordókba teszik és sugárzást elnyelő anyagba ágyazzák (üvegesítik, cementálják), majd a hordókat ideiglenesen biztonságos tárolókba helyezik. Végleges hely: föld alatti tárolók A kiégett elemek nagy aktivitásúak, még gondosabb elhelyezést igényel.  Említsen legalább 2-2 példát, hogy milyen előnyei és hátrányai vannak az atomerőműveknek a fosszilis tüzelőanyaggal működő hőerőművekkel szemben? o

Előnyök:  Az üzemanyag rendkívül nagy fajlagos energiatartalma.  Nem igényel oxigén-felhasználást.  Nem jár szén-dioxid kibocsátással. o Hátrányok:   Költséges beruházás.  Viszonylag rövid élettartam (30-50 év).  Biztonságos erőműbezárás vagy leszerelés.  Radioaktív hulladék tárolása, elhelyezése nincs megoldva. A mellékelt diagram alapján értékelje az atomenergiának a villamosenergiatermelésben való részesedését az 1983–1999 közötti időszakban! A paksi Atomerőmű szolgáltatja a hazai villamosenergia-termelés közel 40%-át. Így átalakult Magyarország Villamosenergia-felhasználása az elmúlt években. Eszközök: Atomerőmű elvi felépítésének sematikus ábrája (esetleg szimulációs program), atomerőművek földrajzi megoszlása, energiatermelés diagramja, eseményskála ábrája, kockázati táblázat