Jaderná elektrárna

Z Multimediaexpo.cz

Aktuální verze z 11. 4. 2023, 08:47

Jaderná elektrárna Three Mile Island v USA, která se stala známou po své havárii.

Jaderná elektrárna je výrobna elektrické energie resp. technologické zařízení, sloužící k přeměně vazebné energie jader těžkých prvků na elektrickou energii. Skládá se obvykle z jaderného reaktoru, parní turbíny s alternátorem a z mnoha dalších pomocných provozů. V principu se jedná o parní elektrárnu, ve které se energie získaná jaderným reaktorem používá k výrobě páry v parogenerátoru. Tato pára pohání parní turbíny, které pohání alternátory pro výrobu elektrické energie. Někdy používáný pojem atomová elektrárna je chybný, neboť z atomu se energie vyrábí i v elektrárnách na fosilní paliva. Současné jaderné elektrárny využívají jako palivo převážně obohacený uran, což je přírodní uran, v němž byl zvýšen obsah izotopu ²³⁵U z původních zhruba 0,5 % na 2 – 5 %. Podle odhadů geologů a OECD vydrží známé a předpokládané zásoby uranu nejméně 270 let.^[1][2][3] Jaderné elektrárny jsou z energetického hlediska vhodné především pro výrobu energie v režimu základního zatížení (je snaha, aby vyráběly energii pokud možno nepřetržitě).

Schéma

Schéma nejběžnějšího typu jaderné elektrárny s tlakovodním reaktorem.

Schéma nejběžnějšího typu jaderné elektrárny s tlakovodním reaktorem:

• 1. Reaktorová hala, uzavřená v nepropustném kontejnmentu.
• 2. Chladicí věž.
• 3. Tlakovodní reaktor.
• 4. Řídící tyče.
• 5. Kompenzátor objemu.
• 6. Parogenerátor. V něm horká voda pod vysokým tlakem vyrábí páru v sekundárním okruhu.
• 7. Aktivní zóna.
• 8. Turbína - vysokotlaký a nízkotlaký stupeň.
• 9. Elektrický generátor.
• 10. Transformační stanice.
• 11. Kondenzátor sekundárního okruhu.
• 14. Přívod vzduchu do chladicí věže.
• 15. Odvod teplého vzduchu a páry komínovým efektem.
• 16. Oběhové čerpadlo primárního okruhu.
• 17. Napájecí čerpadlo chladicího okruhu.
• 18. Primární okruh (voda pouze kapalná pod vysokým tlakem).
• 19. Sekundární okruh (červeně značena pára, modře voda).
• 20. Oblaka vzniklá kondenzací vypařené chladicí vody.
• 21. Oběhové čerpadlo sekundárního okruhu.

Historie

Úplně první reaktor byl spuštěn v USA, ten však sloužil prvotně k výrobě plutonia. První elektrárna byla postavena ve Velké Británii, i ta však nedodávala proud do sítě. První elektrárna, která dodávala proud do sítě (výkon 5000 kW), byla spuštěna až v roce 1954 v bývalém SSSR, za prvni skutečně komerční jadernou elektrárnu je považována elektrárna Calder Hall v Británii spuštěná v roce 1956.

Protesty a útlum

Část obyvatelstva v některých vyspělých zemích protestuje proti jaderné energetice a tyto protesty nabyly na intenzitě v poslední čtvrtině 20. století, obzvlášt po černobylské havárii. Podstatou protestů jsou zejména poukazy na rizika spojená s provozem jaderných elektráren, s jejich pořizovací cenou a problémy s jaderným odpadem (resp. použitým jaderným palivem) a těžbou paliva. V některých zemích existují díky soustavnému tlaku odpůrců jaderné energie plány na odklon od jaderného programu. Příkladem může být Rakousko, kde referendum v roce 1978 většinou 50,5 % hlasů rozhodlo o tom, že téměř hotová jaderná elektrárna Zwentendorf nebude uvedena do provozu a stát se od jaderné energie odkloní. Místo jaderné byla postavena klasická elektrárna Dürnrohr, která spaluje polské a české uhlí. Velké protesty, zvláště z rakouské strany, provázely a provázejí i dostavbu a provoz české elektrárny Temelín. Německo má program útlumu jaderné energetiky, který schválila dřívější koaliční vláda sociálních demokratů a zelených. Tento program byl však v roce 2010 z rozhodnutí vládní koalice částečně ^[4] zrušen a doba provozu jaderných elektráren prodloužena.

Stoupenci

Proti početným skupinám odpůrců „jaderné energie“ stojí početné skupiny stoupenců, kteří považují jadernou energetiku za jediné možné řešení hrozící energetické krize a globálního oteplování. Vidí jaderné elektrárny jako jedno z mála ekologicky přijatelných a reálných řešení energetických problémů pro 21. století. Často je zmiňována nutnost co nejrychlejšího vývinu fúzního reaktoru a jaderné elektrárny jsou považovány za jediný přijatelný prostředek, kterým se dá překlenout přechodné období vývoje a zavádění tohoto nového zdroje energie.

Stav ve světě

V roce 2009 bylo v provozu 436 jaderných reaktorů ve 31 zemích světa. Za tento rok vyrobily 2558 TWh elektrické energie, což bylo 13-14% světové poptávky.^[5][6]. Dalších 30 reaktorů je ve výstavbě (zvláště v asijských zemích, v Rusku a Finsku) a řada zemí (USA, Bulharsko, Slovensko, Litva) rozhodly o jejich nové výstavbě. Díky provozu jaderných elektráren ročně nemusí být vypuštěno 1,8 mld. t CO₂^[7] Nejvíc energie z jaderných elektráren se vyrábí v Litvě (79,9 % k roku 2003) Francii (77 % k roku 2003), Německu (28,1 % k roku 2003), USA (19,9 % k roku 2003), Japonsku a Rusku. V Rusku však přežívají staré jaderné elektrárny, některé z nich podobného typu jako Černobyl a se zastaralou technologií. K zastavení některých z nich je Rusko tlačeno mezinárodním společenstvím. V Česku jsou v provozu dvě jaderné elektrárny (Temelín a Dukovany) s celkovým výkonem 3760 MW; pokrývají přibližně 31 %^[8] celkové spotřeby elektřiny v Česku.

Související články

• Štěpná jaderná reakce
• Jaderné palivo
• Jaderná energetika

Reference

1. ↑ http://www.oecdbookshop.org/oecd/display.asp?SF1=DI&CID=&LANG=EN&ST1=5L9T0F7266WF#MultiLingualSummaries]
2. ↑ http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/byzbys/676F57EA7B46EF53C125718D004414D5?OpenDocument&cast=1
3. ↑ http://www.cez.cz/presentation/cze/instance_view.jsp?folder_id=13215&instance_id=96008
4. ↑ [1]
5. ↑ http://www.cigionline.org/sites/default/files/Nuclear%20Energy%20Futures%20Overview.pdf
6. ↑ http://www.world-nuclear-news.org/newsarticle.aspx?id=27665&terms=another+drop+
7. ↑ http://www.volny.cz/casopis.energetika/e_0102_1.html odstavec Způsoby řešení ekologického zásobování energií
8. ↑ http://www.cez.cz/presentation/cze/GetFile?type=FilFile&download=true&version=-2&id=500004588 PDF ke stažení, str.6

Externí odkazy

• Seznam jaderných elektráren
• Jihočeští taťkové, občanské projaderné sdružení
• Jaderné elektrárny Temelín a Dukovany
• Výroba jaderné energie
• Svět se neobejde bez jaderné energie, článek na volny.cz/casopis.energetika
• Nákresy jaderných reaktorů různých typů
• Pro Atom web Pro Atom web + jaka je realita „ekologických“ alternativ?
• Svět se vrací k atomu, článek na technik.ihned.cz
• Fusion Jaderná fúze (termonukleární - termojaderná fúze)
• Máme dostatek uranu pro jaderné elektrárny?