ENERGETYKA JĄDROWA
SPIS TREŚCI
6. IZOTOPY PROMIENIOTWÓRCZE
1. NIEZBĘDNE POJĘCIA
7. ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH
2. JAK DZIAŁAJĄ ELEKTROWNIE ATOMOWE?
8. AWARIE ELEKTROWNI JĄDROWYCH
3. NAJWIĘKSI PRODUCENCI ENERGII JĄDROWEJ
9. ŹRÓDŁA INFORMACJI
4. ENERGETYKA JĄDROWA A ŚRODOWISKO
5. ENERGETYKA JĄDROWA W POLSCE
niezbędne pojęcia
- ATOM to podstawowy składnik energii.
- ROZSZCZEPIANIE JĄDRA ATOMOWEGO to rozpad jądra na co najmniej dwa fragmenty o podobnych masach.
- IZOTOP Y to atomy tego samego pierwiastka, które mają jednakową liczbę protonów i różną liczbę neutronów.
- REAKTOR JĄDROWY to urządzenie, w którym zachodzi reakcja jądrowa, a energia uwalniana jest w postaci ciepła, które zastępnie zamieniane jest na energię elektryczną.
- ODPADY RADIOAKTYWNE to materiały, które pozostają po procesie produkcji energii jądrowej i są promieniotwórcze.
Jak działają elektrownie atomowe?
W reaktorze jądrowym w wyniku reakcji rozszczepiania jąder atomowych wydziela się dużo ciepła, które jest odbierane przez czynnik roboczy (najczęściej wodę o dużym ciśnieniu). Czynnik przepływa do wytwornicy pary, gdzie oddaje ciepło wrzącej wodzie, a następnie powraca do reaktora. Wytworzona w międzyczasie para wodna zostaje osuszana i trafia do turbiny połączonej z generatorem.
NAJWIĘKSI PRODUCENCI ENERGII JĄDROWEJ
Mapa przedstawia liderów produkcji energii atomowej na świecie. Do innych państw, które w dużym stopniu rozwijają energetykę jądrową należą: Ukraina (20%), Niemcy (13,3%), Szwajcaria (40%), Szwecja (30%) i Hiszpania (21%).
25%
Zużycia rocznie w UE.
10%
Zużycia rocznie na całym świecie.
wady ENERGETYKI JĄDROWEJ
Zalety ENERGETYKI JĄDROWEJ
VS
- Wysokie koszty budowy i zamykania elektrowni.
- Duże skażenie środowiska i ryzyko wystąpienia choroby popromiennej w razie awarii.
- Wysokie koszty składowania odpadów promieniotwórczych.
- Duże zapotrzebowanie na wodę niezbędną do chłodzenia reaktorów.
- Zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju.
- Tańsza energia elektryczna.
- Ograniczenie stopnia zanieczyszczenia atmosfery.
- Produkcja izotopów, które są stosowane w diagnostyce i leczeniu nowotworów.
- Stymulowanie rozwoju wielu dziedzin nauki.
energetyka jądrowa a środowisko
Energetyka jądrowa to jedna z wiodących metod niskoemisyjnej produkcji energii elektrycznej. Ma emisje gazów cieplarnianych porównywane lub niższe niż odnawialne źródła energii. Ich wartości porównywalne są do tych dla energetyki wiatrowej oraz niższe niż dla fotowoltaiki.
Według firmy Capgemini rezygnacja z energii jądrowej w UE doprowadziłaby do ograniczenia stabilności dostaw energii oraz większenia emisji dwutlenku węgla.
ENERGETYKA JĄDROWA W POLSCE
W Polsce nie ma elektrowni atomowych. Planowane jest jednak jej uruchomienie. We wrześniu 2023 roku Polskie Elektrownie atomowe oraz dwie amerykańskie firmy podpisały umowę na zaprojektowanie pierwszej elektrowni jądrowej w Polsce . Do 2033 roku powstać ma jej pierwszy blok.
Pomimo braku elektrowni atomowych, w Polsce znajduje się Reaktor Maria (jedyny działający polski reaktor jądrowy). Nazwany został na cześć Marii Skłodowskiej-Curie. Jest on przedstawiony na załączonych zdjęciach.
izotopy promieniotwórcze
Są to odmiany pierwiastków, których jądra atomów są niestabilne i ulegają przemianie promieniotwórczej. W jej wyniku powstają inne jądra atomowe, emitowane są cząstki elementarne, a także uwalniana jest energia w postaci energii kinetycznej produktów przemian. Zazwyczaj emitowane jest promieniowanie gamma.
zastosowanie izotopów promieniotwórczych
Jako paliwo w reaktorach jądrowych są źródłem ciepła potrzebnego do wytwarzania pary zasilającej turbiny elektrowni atomowych.
Napromieniowanie żywności stosowane jest w celach dezynfekcyjnych, przedłużających jej trwałość.
Promieniotwórczy izotop węgla jest stosowany przy oznaczaniu próbek geologicznych oraz wykopalisk archeologicznych.
Rozpoznawanie i leczenie chorób (radioterapia) i badania naukowe.
Są stosowane w czujnikach i detektorach różnych substancji.
Modyfikacja cech przedmiotów naświetlanych, np. do wywołania zmian w strukturze polimerów.
awarie elektrowni jądrowych
czarnobyl (26 kwietnia 1986)
fukushima (11 marca 2011)
three miles island (28 marca 1979)
Przed wschodem słońca dzwonek alarmu kompleksu energetycznego Three Miles Island zasygnalizował, że jedna z pomp chłodzenia przestała działać. Temperatura reaktora zaczęła szybko rosnąć. Ratunkiem w tej sytuacji był zawór bezpieczeństwa wypuszczający z układu nadmiar pary. Zawór zadziałał, jednak nie zamknął się, o czym nie wiedzieli pracownicy elektrowni. Zatrzymano dopływ wody do układu chłodzenia, a temperatura ponownie zaczęła gwałtownie rosnąć. Doszło do skażenia wewnątrz elektrowni, ale na zewnątrz wydostały się niewielkie ilości promieniowania.
Do tragedii doszła w trakcie eksperymentu mającego zwiększyć bezpieczeństwo elektrowni. Test miał wykazać, jak długo po ewentualnej awarii elektrownia będzie w stanie produkować energię. Wyłączono wiele systemów bezpieczeństwa, a pracownicy przeprowadzający eksperyment nie byli wystarczająco przygotowani. Prawdopodobnie za bardzo zredukowano moc reaktora, co spowodowało powstanie tzw. "zatrucia ksenonowego". Pracownicy nie zdali sobie z tego sprawy i zaczęli zwiększać moc reaktora. Doprowadziło to do wielu eksplozji. Radioaktywna chmura zaczęła przemieszczać się nad Europę.
Tego dnia doszło do silnego trzęsienia ziemii o magnitudzie 9. Doprowadziło to do katasrofy w elektrowni Fukushima nr 1. Systemy wykryły silne wstrząsy i automatycznie wyłączyły reaktory. Uruchomiono reaktory diesla, by utrzymać cyrkulację chłodziwa wokół rdzeni. Jednak fala zalała te reaktory i wyłączyła zasilanie awaryjne . Doszło do stopienia reaktorów. Doszło do serii pożarów i eksplozji, co doprowadziło do skażenia atmosfery i Oceanu Spokojnego.
ŹRÓDŁA INFORMACJI
https://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_jądrowa_w_Polscehttps://pl.wikipedia.org/wiki/Reaktor_Maria https://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_jądrowa https://inzynieria.com/energetyka/elektrownie_atomowe/wiadomosci/60638,fukushima-co-zdarzylo-sie-w-elektrowni-jadrowej-10-lat-temu-filmy https://www.naukowy.com.pl/izotopy-promieniotworcze-czym-sa-do-czego-sie-je-wykorzystuje-czy-sa-szkodliwe/ https://tech.wp.pl/three-miles-island-elektrownia-jadrowa-ktora-odwrocila-ameryke-od-atomu,6493514551326337a Podręcznik "Fizyka 3" wydawcisctwo WSiP, Ludwik Lehman, Witold Polesiuk, Grzegorz F. Wojewoda
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ!
INDIE
W Indiach znajdują się 22 reaktory w siedmiu elektrowniach. Budowa kolejnych jest w planie tamtejszych władz. Około 3,2% ogólnej energii pochodzi z elektrowni atomowych.
JAPONIA
W listopadzie 2023 roku, Japonia liczy 54 reaktory. Planowana jest budowa kolejnych. Mają być one bardzo innowacyjne, zaostrzona ma być polityka w tym zakresie, aby zapobiegać tragediom takim jak ta w Fukishimie w 2011 roku. Około 30% ogólnej energii pochodzi z elektrowni atomowych. W najbliższych latach planowany jest wzrost do 40%.
FRANCJA
Dane z sierpnia 2023 roku mówią, że Francja posiada 56 elektrowni atomowych, a władze rozważają zbudowanie kolejnych sześciu.Około 70% energii we Francji pochodzi z reaktorów jądrowych. Francja jest największym producentem energii jądrowej w Europie.
STANY ZJEDNOCZONE
Zgodnie ze statystykami z sierpnia 2023 roku, w USA znajdują się 93 reaktory jądrowe w 54 elektrowniach. Energia atomowa stanowi 20% z ogólnej ilości wyprodukowanej energii.
ROSJA
W roku 2023 w Rosji funkcjonuje 37 reaktorów, kolejne są w trakcie konstrukcji. Elektrownie jądrowe generują około 20,3% ogólnej energii.
CHINY
W Chinach w 2023 roku znajdują się 54 elektrownie atomowe. Sześć kolejnych zostało zatwierdzonych do budowy.5% ogólnej energii pochodzi z elektrowni jądrowych.
KANADA
Zgodnie ze statystykami z września 2023 roku, w Kanadzie znajduje się 19 reaktorów jądrowych, które stanowią około 15% ogólnej produkcji energii.
Capgemini
Jest to francuskie przedsiębiorstwo świadczące usługi z zakresu doradzania podmiotom gospodarczym, technologii informacyjnych oraz outsourcingu (wydzielanie ze struktury organizacyjnej przedsiębiorstwa niektórych realizowanych przez nie samodzielnie funkcji i przekazanie ich do wykonania innym podmiotom).
ENERGETYKA JĄDROWA
Julia
Created on December 13, 2023
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Vaporwave presentation
View
Animated Sketch Presentation
View
Memories Presentation
View
Pechakucha Presentation
View
Decades Presentation
View
Color and Shapes Presentation
View
Historical Presentation
Explore all templates
Transcript
ENERGETYKA JĄDROWA
SPIS TREŚCI
6. IZOTOPY PROMIENIOTWÓRCZE
1. NIEZBĘDNE POJĘCIA
7. ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH
2. JAK DZIAŁAJĄ ELEKTROWNIE ATOMOWE?
8. AWARIE ELEKTROWNI JĄDROWYCH
3. NAJWIĘKSI PRODUCENCI ENERGII JĄDROWEJ
9. ŹRÓDŁA INFORMACJI
4. ENERGETYKA JĄDROWA A ŚRODOWISKO
5. ENERGETYKA JĄDROWA W POLSCE
niezbędne pojęcia
Jak działają elektrownie atomowe?
W reaktorze jądrowym w wyniku reakcji rozszczepiania jąder atomowych wydziela się dużo ciepła, które jest odbierane przez czynnik roboczy (najczęściej wodę o dużym ciśnieniu). Czynnik przepływa do wytwornicy pary, gdzie oddaje ciepło wrzącej wodzie, a następnie powraca do reaktora. Wytworzona w międzyczasie para wodna zostaje osuszana i trafia do turbiny połączonej z generatorem.
NAJWIĘKSI PRODUCENCI ENERGII JĄDROWEJ
Mapa przedstawia liderów produkcji energii atomowej na świecie. Do innych państw, które w dużym stopniu rozwijają energetykę jądrową należą: Ukraina (20%), Niemcy (13,3%), Szwajcaria (40%), Szwecja (30%) i Hiszpania (21%).
25%
Zużycia rocznie w UE.
10%
Zużycia rocznie na całym świecie.
wady ENERGETYKI JĄDROWEJ
Zalety ENERGETYKI JĄDROWEJ
VS
energetyka jądrowa a środowisko
Energetyka jądrowa to jedna z wiodących metod niskoemisyjnej produkcji energii elektrycznej. Ma emisje gazów cieplarnianych porównywane lub niższe niż odnawialne źródła energii. Ich wartości porównywalne są do tych dla energetyki wiatrowej oraz niższe niż dla fotowoltaiki.
Według firmy Capgemini rezygnacja z energii jądrowej w UE doprowadziłaby do ograniczenia stabilności dostaw energii oraz większenia emisji dwutlenku węgla.
ENERGETYKA JĄDROWA W POLSCE
W Polsce nie ma elektrowni atomowych. Planowane jest jednak jej uruchomienie. We wrześniu 2023 roku Polskie Elektrownie atomowe oraz dwie amerykańskie firmy podpisały umowę na zaprojektowanie pierwszej elektrowni jądrowej w Polsce . Do 2033 roku powstać ma jej pierwszy blok.
Pomimo braku elektrowni atomowych, w Polsce znajduje się Reaktor Maria (jedyny działający polski reaktor jądrowy). Nazwany został na cześć Marii Skłodowskiej-Curie. Jest on przedstawiony na załączonych zdjęciach.
izotopy promieniotwórcze
Są to odmiany pierwiastków, których jądra atomów są niestabilne i ulegają przemianie promieniotwórczej. W jej wyniku powstają inne jądra atomowe, emitowane są cząstki elementarne, a także uwalniana jest energia w postaci energii kinetycznej produktów przemian. Zazwyczaj emitowane jest promieniowanie gamma.
zastosowanie izotopów promieniotwórczych
Jako paliwo w reaktorach jądrowych są źródłem ciepła potrzebnego do wytwarzania pary zasilającej turbiny elektrowni atomowych.
Napromieniowanie żywności stosowane jest w celach dezynfekcyjnych, przedłużających jej trwałość.
Promieniotwórczy izotop węgla jest stosowany przy oznaczaniu próbek geologicznych oraz wykopalisk archeologicznych.
Rozpoznawanie i leczenie chorób (radioterapia) i badania naukowe.
Są stosowane w czujnikach i detektorach różnych substancji.
Modyfikacja cech przedmiotów naświetlanych, np. do wywołania zmian w strukturze polimerów.
awarie elektrowni jądrowych
czarnobyl (26 kwietnia 1986)
fukushima (11 marca 2011)
three miles island (28 marca 1979)
Przed wschodem słońca dzwonek alarmu kompleksu energetycznego Three Miles Island zasygnalizował, że jedna z pomp chłodzenia przestała działać. Temperatura reaktora zaczęła szybko rosnąć. Ratunkiem w tej sytuacji był zawór bezpieczeństwa wypuszczający z układu nadmiar pary. Zawór zadziałał, jednak nie zamknął się, o czym nie wiedzieli pracownicy elektrowni. Zatrzymano dopływ wody do układu chłodzenia, a temperatura ponownie zaczęła gwałtownie rosnąć. Doszło do skażenia wewnątrz elektrowni, ale na zewnątrz wydostały się niewielkie ilości promieniowania.
Do tragedii doszła w trakcie eksperymentu mającego zwiększyć bezpieczeństwo elektrowni. Test miał wykazać, jak długo po ewentualnej awarii elektrownia będzie w stanie produkować energię. Wyłączono wiele systemów bezpieczeństwa, a pracownicy przeprowadzający eksperyment nie byli wystarczająco przygotowani. Prawdopodobnie za bardzo zredukowano moc reaktora, co spowodowało powstanie tzw. "zatrucia ksenonowego". Pracownicy nie zdali sobie z tego sprawy i zaczęli zwiększać moc reaktora. Doprowadziło to do wielu eksplozji. Radioaktywna chmura zaczęła przemieszczać się nad Europę.
Tego dnia doszło do silnego trzęsienia ziemii o magnitudzie 9. Doprowadziło to do katasrofy w elektrowni Fukushima nr 1. Systemy wykryły silne wstrząsy i automatycznie wyłączyły reaktory. Uruchomiono reaktory diesla, by utrzymać cyrkulację chłodziwa wokół rdzeni. Jednak fala zalała te reaktory i wyłączyła zasilanie awaryjne . Doszło do stopienia reaktorów. Doszło do serii pożarów i eksplozji, co doprowadziło do skażenia atmosfery i Oceanu Spokojnego.
ŹRÓDŁA INFORMACJI
https://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_jądrowa_w_Polscehttps://pl.wikipedia.org/wiki/Reaktor_Maria https://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka_jądrowa https://inzynieria.com/energetyka/elektrownie_atomowe/wiadomosci/60638,fukushima-co-zdarzylo-sie-w-elektrowni-jadrowej-10-lat-temu-filmy https://www.naukowy.com.pl/izotopy-promieniotworcze-czym-sa-do-czego-sie-je-wykorzystuje-czy-sa-szkodliwe/ https://tech.wp.pl/three-miles-island-elektrownia-jadrowa-ktora-odwrocila-ameryke-od-atomu,6493514551326337a Podręcznik "Fizyka 3" wydawcisctwo WSiP, Ludwik Lehman, Witold Polesiuk, Grzegorz F. Wojewoda
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ!
INDIE
W Indiach znajdują się 22 reaktory w siedmiu elektrowniach. Budowa kolejnych jest w planie tamtejszych władz. Około 3,2% ogólnej energii pochodzi z elektrowni atomowych.
JAPONIA
W listopadzie 2023 roku, Japonia liczy 54 reaktory. Planowana jest budowa kolejnych. Mają być one bardzo innowacyjne, zaostrzona ma być polityka w tym zakresie, aby zapobiegać tragediom takim jak ta w Fukishimie w 2011 roku. Około 30% ogólnej energii pochodzi z elektrowni atomowych. W najbliższych latach planowany jest wzrost do 40%.
FRANCJA
Dane z sierpnia 2023 roku mówią, że Francja posiada 56 elektrowni atomowych, a władze rozważają zbudowanie kolejnych sześciu.Około 70% energii we Francji pochodzi z reaktorów jądrowych. Francja jest największym producentem energii jądrowej w Europie.
STANY ZJEDNOCZONE
Zgodnie ze statystykami z sierpnia 2023 roku, w USA znajdują się 93 reaktory jądrowe w 54 elektrowniach. Energia atomowa stanowi 20% z ogólnej ilości wyprodukowanej energii.
ROSJA
W roku 2023 w Rosji funkcjonuje 37 reaktorów, kolejne są w trakcie konstrukcji. Elektrownie jądrowe generują około 20,3% ogólnej energii.
CHINY
W Chinach w 2023 roku znajdują się 54 elektrownie atomowe. Sześć kolejnych zostało zatwierdzonych do budowy.5% ogólnej energii pochodzi z elektrowni jądrowych.
KANADA
Zgodnie ze statystykami z września 2023 roku, w Kanadzie znajduje się 19 reaktorów jądrowych, które stanowią około 15% ogólnej produkcji energii.
Capgemini
Jest to francuskie przedsiębiorstwo świadczące usługi z zakresu doradzania podmiotom gospodarczym, technologii informacyjnych oraz outsourcingu (wydzielanie ze struktury organizacyjnej przedsiębiorstwa niektórych realizowanych przez nie samodzielnie funkcji i przekazanie ich do wykonania innym podmiotom).