ZPRAVODAJ 7/00

V čísle: - Jaderná energetika, trvale udržitelný rozvoj a ekologická etika

- Zprávy ze světa

- Z činnosti sekce mladých

- Diplomové práce mladých

- Školicí a rekreační středisko KYTLICE

 

Jaderná energetika, trvale udržitelný rozvoj a ekologická etika

Arnošt Komárek

Motto : “Člověk má svou teorii také hájit. Neboť nebudeme-li svou teorii hájit, potom se nikdy neukáže, co v ní doopravdy je” (K.POPPER, 1983).

Časová a prostorová jednota vesmíru je možná také jenom proto, že fyzikální principy jaderných reakcí štěpení i syntézy v mikroskopickém měřítku, tj. v měřítku jednotlivých atomových jader, byly, jsou a budou vždy stejné. (K nim patří existence vazbové energie řádu 1014 J/kg, fenomén uvolňování neutronů, které mohu aktivovat stabilní nuklidy, a vznik uměle radioaktivních produktů ze štěpení nebo ze syntézy). Naproti tomu fyzikální principy řetězových reakcí, které jsou klíčem k uvolňování jaderné energie v makroskopickém, tj. technickém měřítku, jsou proměnné a vůbec se nemusí omezovat pouze na ty, které jsou využívány v současnosti (tj. sdílení vazbové energie zpomalených neutronů ze štěpení nebo kinetické a částečně i elektromagnetické energie ze syntézy). Jakákoliv volba principu řetězové reakce nemůže ovlivnit tu skutečnost, že při každém uvolňování jaderné energie budou atomová jádra, vstupující do reakce, energeticky znehodnocována pro další proces a že vždy bude jako produkt reakce vznikat velké množství umělých radioaktivních materiálů.

Soudobá jaderná energetika navíc zachází velice nehospodárně s omezenými zásobami přírodního uranu a vytváří podstatně více radioaktivních odpadů, než kolik radioaktivních materiálů svojí činností likviduje. (Soudobé lehkovodní reaktory využívají 0,6% štěpného energetického potenciálu přírodního uranu, jehož ekonomické zásoby se odhadují na 23 Mt. Přírodní uran vykazuje hmotnostní aktivitu 10 MBq/kg, intenzita štěpení v aktivní zóně těchto reaktorů, odpovídající 1 kg výchozího přírodního uranu, je na jmenovitém výkonu ekvivalentní hmotnostní aktivitě 150 TBq/kg, a hmotnostní aktivita vyhořelého paliva, odpovídající u těchto reaktorů 1 kg výchozího přírodního uranu, je 4,6 GB/ks). Základní požadavky na trvale udržitelný rozvoj tedy nesplňuje jak na straně svých vstupů, tak i na straně svých výstupů.

I s uvážením všech těchto skutečností je však možné se v zásadě pokusit uvést reálnými technickými prostředky jadernou energetiku do souladu s požadavky na trvale udržitelný rozvoj, pokud se ukáže skladování pod kontrolou po dobu kratší než 1 tis. let uměle radioaktivních materiálů společensky přijatelné. Problém slučitelnosti jaderné energetiky s ekologickou etikou je širší, obtížně kvantifikovatelný a k jeho důvěryhodnému řešení je třeba provést více pomocných analýz, než kolik je zatím k dispozici.

Jaderná energetika a trvale udržitelný rozvoj

Při technomorfním hodnocení jaderné energetiky z hlediska trvale udržitelného rozvoje je třeba blíže proanalyzovat problém zásob jaderných paliv, jaderné bezpečnosti a radioaktivních odpadů. Jelikož se jedná o trvale udržitelný rozvoj, není nutné se vyhýbat ani úvahám natolik perspektivním , že se v současnosti nemusí zdát ani reálné.

Přírodní zásoby jaderných paliv patří mezi neobnovitelné přírodní zdroje prvotní energie. Důležité však je, jak rychle mohou být tyto zdroje vyčerpány a zda by jejich úbytek nebylo možno nějak kompenzovat. V současné době představují identifikované zásoby uranu 2,3 Mt a jeho celkové ekonomické zásoby desetinásobek. Společně s uranem z moří, z hornin a thoria z hornin představují potenciální těžitelné zásoby štěpných materiálů aspoň 160 Mt. Těžitelné zásoby lithia v horninách a v mořích jsou 1,2 Gt (pro výrobu tritita) a těžitelné zásoby deuteria v mořích 200 Gt. Pokud by byl identifikované zásoby uranu nadále zaváženy do lehkovodních reaktorů bez recyklu a v jejich soudobém rozsahu, vystačily by na 50 let. Pokud by měl jaderněenergetický systém produkovat to množství prvotní energie, jaké nyní spotřebovává celý svět, vystačily by těžitelné zásoby štěpných materiálů při jejich plném energetickém využití na 34 tis.let, zásoby lithia (pro syntézu deuteria s tritiem) na 13 tis.let a zásoby deuteria (pro syntézu deuteria s deuteriem) na 46 mil.let.

Když by měly být ubývající zásoby štěpných materiálů kompenzovány dovozem z jiných těles naší sluneční soustavy, spotřebovala by meziplanetární doprava pouze 5.10-4% energetického obsahu přepravovaných paliv a při současných komerčních cenách této dopravy (15 až 30 tis. USD/kg užitečného nákladu, dopravovaného na geostacionární dráhu) by zvýšila energetický ekvivalent ceny pozemských štěpných paliv na dvojnásobek až čtyřnásobek (90 USD/kg přírodního uranu, tj. energeticky ekvivalentních 15 tis. USD/kg by vzrostlo na 32 až 59 tis USD/kg).

Jadernou a radiační bezpečnost jaderné energetiky je nutno rozdělit na profesionální a na civilní, občanskou. Není v reálných silách techniky zabránit takovým poruchám a haváriím jaderněenergetických zařízení, které ve svém důsledku povedou k poškození a event. zničení vlastního zařízení nebo k úrazů i usmrcením profesionálních pracovníků. Toto riziko musí být zakalkulováno v nákladech na výrobu energie a v zásadě je podstupováno dobrovolně. Zcela jinak je tomu s poškozením zdraví nebo majetku civilního obyvatelstva za ohrazením pozemku jaderné elektrárny.

U moderních projektů se požaduje, aby pravděpodobnost havárie, která by vedla k takovému radioaktivnímu zamoření okolí, že by podle platných hygienických předpisů muselo být civilní obyvatelstvo evakuováno, byla menší než 10-6 l/ar (ar - reaktorový rok). V současném systému asi 500 energetických reaktorů by směl vždy průměrně jednou za 2 tis. let takto zhavarovat 1 reaktor. Celosvětově se považuje takováto bezpečnost za dostačující a další vývoj se orientuje spíše na zvyšování kultury bezpečnosti profesionálních pracovníků a na zvyšování stupně pasivní bezpečnosti vlastního zařízení. Pro případ, že by si to společnost v některých zvláštních případech vysloveně přála, nabídl německý průmysl projekty i bez tohoto malého zbytkového rizika, tj. projekty, které by (deterministicky, ne pouze stochasticky) vylučovaly výskyt takovýchto havárií z principu.

Jedním z velice perspektivních způsobů, jak důvěryhodně prakticky anulovat civilní riziko z jaderné a radiační bezpečnosti, by byla výstavba velkých, uzavřených jaderněenergetických komplexů v odloučených a minimálně zalidněných oblastech. Komplex by mohl být technologicky koncipován tak, že by se do něho pouze zaváželo přírodní jaderné palivo a z něho by se potrubím vyváděl vodík, který může být skladován a přepravován na jakoukoliv vzdálenost ekonomicky. Z něho by bylo možno teprve v místě spotřeby ekologicky vyrábět buď technologické teplo spalováním ve vhodných zařízeních nebo elektřinu, a to buď přímou přeměnou v elektrochemických palivových článcích nebo v kogeneračních tepelných elektrárnách se spalovacími turbínami. (Spalováním vodíku vzniká totiž voda).

Z odpadů jaderné energetiky mají principiální význam pouze radioaktivní odpady, které někdy bývají vydávány za její vlastní ekologický problém v užším smyslu. Ve skutečnosti vak již dnes existují reálná řešení všech důležitých aspektů tohoto problému.Odpady s dobou radioaktivního samozničení kratší než 1 tis. let mohou být natrvalo uloženy do vhodných úložišť, za něž je ještě možné důvěryhodně převzít nezbytnou geologickou i technickou záruku.Štěpitelné odpady bude nutno dříve nebo později recyklovat do reaktorů z energetických důvodů, neboť bez toho by byla jaderná energetika již z bilančních důvodů jen málo zajímavou drobnou epizodou v historii lidstva. Soudobé konvertory nebo breedery jsou schopny provést příslušnou exoenergetickou transmutaci pouze zčásti. Nyní vyvíjené transmutátory (burnery s event. podporou urychlovačů) budou však schopny provést tuto likvidaci poměrně dokonale a dovlí do ní zahrnout i produkty štěpení. Ty tak bude možno transmutovat na radionuklidy s dobou samozničení kratší než 1 tis. let.

Existuje jediná skupina produktů štěpení, pro niž tyto metody nejsou dostatečně účinné: odpady s dlouhou dobou samozničení a s malým účinným průžerem pro radiační záchyt. Je jich však relativně málo (340 kg/EJ, tj. 210 TGq/EJ, zatímco aktivita zlikvidovaného přírodního uranu je 1 TBq/EJ). Pokud by se s nimi mělo naložit zcela korektně, musely by být transmutovány v nějakém speciálním urychlovači s vysokou hustotou proudu elementárních částic. Po zvýšení spolehlivosti kosmické techniky by bylo možné uvažovat i o dopravě produktů štěpení na Slunce. Tato doprava by totiž spotřebovávala pouze 6.10-5% vyrobené energie a zvýšila by cenu pozemských štěpných paliv asi 50%. Překážkou k uplatnění této možnosti je zatím její nízká spolehlivost. (U kosmických pilotovaných letů je 99%, zatímco jaderná energetika pracuje se spolehlivostí 99,95% při současném dodržování podmínky “fail safe” , tj. bezpečné havárie).

Jaderná energetika a ekologická etika

Předmětem zájmu ekologické etiky není sama technika, nýbrž vztah k přírodě toho člověka, který vytváří nebo užívá techniku. Především jeho vztah k živé mimolidské části přírody a důslednost, s jakou se snaží, i úspěšnost, s jakou se mu daří tento vztah promítat do své vlastní tvorby nebo užívání techniky. Aby bylo možno poměřovat aktivity v oboru jaderné energetiky s přírodními procesy z hlediska ekologické etiky, může být důležitá povaha vztahu života a ionizujícího záření, vztahu jaderné energetiky k zemské atmosféře, povaha velkých přírodních katastrof a velikost toků energie, které souvisejí s přirozenou evolucí.

Ionizující záření působí na nejmenší jednotku života, buňku, tak, že v ní při jeho absorpci vznikají volné radikály, které pak čistě chemicky působí na molekulu DNK. Tak je radiotoxicita ionizujícího záření srovnávatelná s chemickou toxicitou. Jakkoliv aerobióza byla velkým evolučním pokrokem, působí kyslík v buňce i jako silný toxin, takže samo dýchání člověka poškozuje molekuly DNK v jeho buněčných strukturách tak, jako by byl trvale vystaven dávkovému příkonu 1 Sv/cap/a. (Celosvětová průměrná roční populační dávka je 2,4mSv/cap/a, tedy 0,3%. Z ní připadá na důsledky provozu i havárií jaderných elektráren a zkoušek jaderných zbraní 0,4%). Mutagenní působení pouhého dýchání je proto stotisíckrát nebezpečnější než všechny důsledky využívání i zneužívání jaderné energie.

Život se musel na existenci ve slabých polích ionizujícího záření od prvopočátků adaptovat, takže v nich umí nejenom přežít, ale i trvale žít. Svědčí o tom i nález přírodních reaktorů v Gabunu, které mohly před 1,8 mld. let po dobu několika set tis. let pracovat jenom proto, že mikroorganismy na povrchu tamních mělkých zálivů vychytávaly rozpuštěný uran z přitékající vody a neustále doplňovaly jeho úbytky, způsobované činností reaktorů.

Zemská atmosféra představuje velice složitý samoregulující se systém, který ve 20.století začal být nebezpečně rychle destabilizován průmyslovou činností lidstva. Regionální ekologické potíže začaly vznikat již v polovině tohoto století v důsledku emisí oxidů síry a dusíku, které zvyšovaly kyselost dešťů. Globální ekologické potíže se začaly projevovat koncem tohoto stol. v důsledku emisí sloučenin chlóru a skleníkových plynů, především oxidu uhličitého a methanu. První začaly rozkládat ochrannou stratosférickou vrstvu ozónu, druhé zvyšovat teplotu zemského povrchu. (Úbytek kyslíku se zatím ještě nezačal ekologicky projevovat). S ohledem na tyto efekty je jaderná energetiky velice čistým zdrojem prvotní energie, neboť při svém provozu nespotřebovává kyslík ani nevypouští okyselující, skleníkové nebo ozón rozkládající plyny.

Kdyby se vzaly v úvahu i emise uvedených plynů při výrobě materiálů a zařízení i výstavbě jaderných elektráren, stále by představovaly jen 2% těch emisí, které vypouštějí tepelné elektrárny. Při soudobém, velice omezeném podílu jaderných elektráren na provozních zdrojích energie (6%) tyto elektrárny pouze nevýznamně snižují škodlivé emise (o 3%), avšak zdesateronásobení jaderných výkonů, které je během 50 let ekonomicky reálné, by snížilo škodlivé emise o těch 40%, které nyní ekologové požadují pro stabilizaci skleníkového efektu.

Z vnězemských forem ohrožení života jsou podle soudobých poznatků nejaktuálnější srážky neutronových hvězd, projevující se v tzv. záblescích gama, výbuchy blízkých supernov a impakty větších kosmických těles. Z geologické historie Země je známo, že dopad tělesa o průměru 1 km (s pravděpodobností 10-5 l) a (může ohrozit existenci civilizace a tělesa o průměru 10 ks) s pravděpodobností 10-8 l a může ohrozit existenci mnoha druhů. Naproti tomu globální následky výbuchů sopek bývají krátkodobější, ačkoliv i v jejich případě se jedná o uvolňování velikého množství energie. Tak energie výbuchu Santorinu v Egejském moři r.-1600 byla asi 10 Gt TNT a energie výbuchu Krakatau v Indickém oceánu r. 1883 byla asi 100 Mt TNT. Hlavním globálním primárním efektem těchto výbuchů bylo ochlazení zemského povrchu vlivem stínicího účinku sopečného prachu, vyvrženého do statosféry).

Jakkoliv je dopadová energie kosmických těles obrovská, člověk již dnes disponuje energiemi srovnatelné ničivosti a, což je podstatné, za přístupnou cenu. Tak Hirošimská atomová bomba byla detonačně ekvivalentní 17 kt TNT, tedy meteoritu o průměru 4m. Pohirošimský vývoj jaderných zbraní zpočátku směřoval ke zvyšování ničivého účinku zavedením imploze, která nejprve umožnila použít zbraňové, později i reaktorové plutonium a nakonec termojaderné multiplikátory až do detonačního ekvivalentu 100 Mt TNT. Pozdější vývoj vedl k miniaturizaci jaderných zbraní, k jejich znásobení v jednom nosiči a ke zpřesnění jejich navádění na cíl.

Ve srovnání s konvenčními trhavinami typu TNT jsou jaderné nálože asi 10 mil. krát efektivnější (10 až 40 kt ekvivalentu TNT/kg) a asi 500 krát levnější. (Náklady na výrobu zbraňového štěpného materiálu se mohou pohybovat okolo 50 tis USD/kg, tj. 1 až 5 Usmills/kg ekvivalentu TNT, zatímco skutečný TNT stojí asi 1,6 USD/kg. Cena dopravy na cíl po balistické interkontinentální dráze se nyní odhaduje na 2 tis. USD/kg, a tedy včetně ceny jaderné náože okolo 1,4 až 7 Usmills/kg ekvivalentu TNT). V současnosti je k dispozici asi 50 tis. jaderných náloží o úhrnném detonačním efektu ekvivalentním 18 Gt TNT, který odpovídá dopadu meteoritu o průměru 400m a hmotnosti 100 Mt. V případě, že by tento zbraňový jaderný potenciál byl rozptýlen v náložích po 1 Mt TNT, odpovídala by výsledná destrukce soustředěné explozi nálože 1 Pt TNT, jakou může způsobit meteorit o průměru 10km. Cena takové destrukce by byla nižší než 200 mld. USD, tj. méně než 3 % HDP USA. (Analogickou destrukci konvenčním způsobem by USA nezaplatily ani za 1 tis. let).

Jaderná energetika, samozřejmě, příčinně nesouvisí s uvedenými fatálními možnostmi. Avšak i v energetických reaktorech je možno vyrábět tritium a zbraňově poněkud méně hodnotné plutonium. Proto je postavení každé jaderné elektrárny pod trvalou kontrolou Mezinárodní atomové agentury ve Vídni nejenom elementárním předpokladem pro zabránění nebezpečného šíření těchto zbraní, nýbrž i jakékoliv etiky.

Spektrum intenzity toků energie v přírodě pokrývá celé myslitelné pásmo. Tam, kde se vyvinul život, se však ukázala jako směrodatná intenzita dopadajícího slunečního záření (100 J/s/m2), zatímco podstatně větší přírodní intenzity působí na život rušivě nebo ničivě. Evolučně starší, biotická technika byla založena na životu příznivých nízkých intenzitách toků energie. V důsledku toho byla integrována v rámci tehdejší kultury do přírody ekologicky měkce, tj. pomalu a přizpůsobitelně. I tato technika ovšem uměla poškozovat přírodní ekosystémy, neboť i ona představovala účelovou jednostrannost. Původní, svými funkcemi rozrůzněné přírodní procesy se slabou energetickou vazbou totiž přesměrovávala k jedinému cíli, prospěchu člověka. Její destruktivní působení na přírodu však bylo nesrovnatelné s moderní abiotickou technikou, integrovanou velkými intenzitami toků energie (10 MJ/s/m2), pracující s obrovským množstvím uměle generované energie a agresivně ničící přírodní ekosystémy tak masově a rychle, že zpětnovazební adaptace je téměř nemožná. (Typický výkon elektrárny na biomasu je 1 MW při měrné spotřebě plochy 3 mil. m2/MW, solární fotovoltaické elektrárny 1 MW a 50 tis. m2/MW, tepelné elektrárny na uhlí 500 MW a 500 m2/MW a jaderné elektrárny 2 GW a 80 m2/MW). (Bazální metabolismus průměrného člověka je okolo 58 J/s, při velmi těžké práci je schopen po dobu 8 hodin podávat výkon 260W, ale nyní z vnějších zdrojů spotřebovává v průměru 2 kJ/s prvotní energie a u industriálně nejvyspělejších společností 10 kJ/s).

V 70. letech tohoto stol. vznikla naděje, že se postupně zvýší cena rychle ubývajících fosilních paliv na desetinásobek a tak tržní automatismus roztříští existenční energetické předpoklady abiotické techniky. Západní civilizace, které přednostně vyvinuly a aplikovaly tuto techniku, však v jejím duchu průmyslově rozvinuly jadernu energetiku a hrozbou jejího alternativního nasazení donutily trh prakticky se vrátit k výchozím nízkým cenám fosilních paliv a tak udržet (zhruba ještě na 100 let) stávající energetické předpoklady pro pokračování existence abiotické techniky. Tím ale se stala ekologicky nepřijatelná, kupodivu, jaderná energetika “an sich", ve své podstatě. Ne již pouze proto, že hrozí jadernými haváriemi a radioaktivními odpady, nýbrž svojí pouhou existencí. Tato principiální averze k jaderné energetice je však výsledkem emocí, založených na nesprávných soudech. Podobá se situaci na začátku průmyslové revoluce, kdy z nedostatků divokého začínajícího kapitalismu byly viněny stroje, také “an sich”, jako takové byly ničeny a k jejich ničení byly mobilizovány masy dezinformovaných chudáků.

Rychle narůstající ekologická krize nemůže být vyřešena ani protijadernými emocemi, ani automatismem volného trhnu, nýbrž je i mravním imperativem. Poprvé v dějinách totiž protiklad mezi rozumovou povahou lidského života a materiálností jeho reprodukce se stává řešitelným, a to prostředky rozumu (J. PATOČKA, 1969).

Stručné závěry

Jaderná energetika má již dobu svého bouřlivého a nekritického mládí za sebou, ačkoliv svoji skutečnou budoucnost má zřejmě teprve daleko před sebou. Nevnucuje se, ale nabízí se všude tam, kde prvotní energie z jiných zdrojů by byla příliš drahá, nebo tam, kde spolehlivost dodávky energie se hledá v rozumné diverzitě prvotních zdrojů. V jejím vlastním zájmu není její bezprostřední rychlý růst, nýbrž získávání dalších dlouhodobých provozních zkušeností a další vývoj ke zvyšování pasivní bezpečnosti a kultury bezpečnosti i k energetické likvidaci radioaktivních odpadů, především štěpitelné složky vyhořelého paliva.

Poučena vlastními tragickými zkušenostmi s obavami hledí na příští století vrcholících sociálních a ekologických problémů, jejichž včasné a efektivní řešení bude bržděno procesy, spojenými s již započatým přesunem ekonomického těžiště světa do východní a jihovýchodní Asie. Bohatá část světa se totiž v této situaci bude snažit udržet svá privilegia mocí, opřenou o pokračující bezkonkurenční rozvoj abiotické techniky a o globální operace kasinového kapitálu. Chudá část světa při pokračující populační explozi bude nucena si nedostačující energii pro svůj další nezbytný hospodářský růst obstarávat i v jaderných elektrárnách, které se do jejího prostředí zatím málo hodí, a aspoň zčásti kompenzovat konservativní vliv bohaté části světa zřízením vlastních arsenálů jaderných zbraní. Během několika desetiletí se tak ve světě může vytvořit v jaderné bezpečnosti i v šíření jaderných zbraní daleko nebezpečnější situace, než jaká je známa z historie skončivšího 20. Století, aniž se přitom nějak znatelně snížila tempa osudově se rozvíjející sociální a ekologické krize, která je ve své podstatě krizí mravního svědomí a odpovědnosti.

Vysvětlivky

a - annus, rok; cap - caput, obyvatel; DNK - deosyribonukleová kyselina; TNT - trinitrotoluen; HDP - hrubý domácí produkt; doba radioaktivního samozničení - doba, za kterou díky přirozenému rozpadu určitý radionuklid přestane být radioaktivním zářičem ve smyslu platných zákonů; burner - jaderný reaktor, který nevytváří nové štěpné materiály; konvertor - jaderný reaktor, který vytváří méně štěpných materiálů, než sám spotřebovává; breeder - jaderný reaktor, který vytváří více štěpných materiálů, než sám spotřebovává; trvale udržitelný rozvoj - schopnost uspokojovat přítomné potřeby aniž se ohrozí schopnost budoucích generací uspokojovat potřeby jejich (zpráva světového výboru OSN pro životní prostředí a rozvoj G.H. BRUNDTLANDOVÉ, 1987) ; ekologická etika - soubor zásad a pravidel chování člověka se vším mimolidským světem (E. KOHÁK, 1998).

Literatura

KOHÁK E. : Zelená svatozář. Praha, Sociologické nakladatelství, 1998

NAESS A. : Ekologie, pospolitost a životní styl. Tulčík, Abies, 1993

ŠMAJS J. : Ohrožená kultura. Brno, zvláštní vydání, 1995

AL GORE : Země na misce vah (Ekologie a lidský duch). Praha, Argo, 1994

 

Obr. 1: Pùsobení ionizujícího záøení na buòku

x - dávka ionizujícího záření, mSv; y - riziko somatických nebo genetických

následků, l; A´- riziko nepramenící z ozáření, l; A - idealizovaný průběh (s rezervou) ;

B - skutečný průběh; w -radiační hormese, tj. stimulační účinek nízkých dávek záření;

tg e = 0,0165 l/mSv

 

Obr. 2: Izotopické øetìzce jaderných zbraní

CHEM.SEPAR. - chemická separace; D2 - deuterium; LiD - deuterid lithia;

T - tritium; LiT - tricid lithia; F - fakultativní možnost; A - atomová, štěpná;

N - neutronová; H - vodíková, termojaderná, fúzní

Obr. 3: Palivové cykly jaderné energetiky s ohledem na energetické využití štìpitelných vysokoaktivních odpadù

a - přímé uložení vyhořelého paliva; b - recyklování vyhořelého paliva do tepelných konvertorů; c - recyklování vyhořelého paliva do rychlých breederů; d - recyklování vyhořelého paliva do tepelných transmutátorů s event. podporou urychlovačů; U - uran; Pu - plutonium; MA - minoritní aktinidy; PŠ - produkty štěpení; U úložišť je uvedena doba jejich nezbytné služby a podíl ukládaných radionuklidů ve vyhořelém palivu.

 

Obr. 4: Možnosti transmutace radionuklidù

PŠ - produkty štěpení; A - aktinidy; N - neutron; T1/2 - poločas radioaktivního rozpadu

? - hypotetický proces

Obr. 5: Radioaktivní odpady jaderné energetiky a možnosti likvidace neštìpitelných vysokoaktivních odpadù

? - zařízení principiálně reálně, ale dosud nepostavené; u úložiště uvedena doba jeho nezbytné služby

 

Obr. 6: Tìžké havárie jaderných elektráren

t - čas; n - log počtu odpracovaných služebních reaktorových let, ar; JB - světový systém jaderných elektráren; PWR - systém tlakovodních elektráren USA; BWGR - systém vodografitových elektráren bývalého SSSR; A - harrisburgská havárie; Č - černobylská havárie

Obr. 7: Skleníkový efekt a jeho dùsledky

x - čas, uplynulý do současnosti, 104 a;

y - změny globální atmosférické teploty, K;

z - koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, 100 ppm;

Y - soudobá teplotní odchylka, 0,4 K;

Y´- teplotní odchylka koncem 21. Stol., 3 až 5 K;

Z - soudobá koncentrace C02, 360 ppm;

Z´- koncentrace C02 koncem 21. Stol., 900 ppm

 

Obr. 8: Impakty kosmických tìles s úèinky jaderných zbraní

M - log hmotnosti odpadajícího tělesa, kg; r - log poloměru dopadajícího tělesa, m;

t - log doby mezi dvěma následujícími impakty, a; R - log poloměru devastované oblasti, km;

Q - log detonačního ekvivalentu kinetické energie dopadajícího tělesa, Mt TNT;

A - atomová bomba; B - vodíková bomba; C - kumulované působení všech jaderních zbraní;

B - tunguzský meteorit; D - meteorit Chiexulub.

 

T H E W O R L D ´S N U C L E A R N E W S A G E N C Y

Vážení přátelé,

v tomto vydání Zpravodaje pokračujeme v otiskování důležitých informací ze zahraničí a předpokládáme, že z toho vznikne pravidelná rubrika. Většinou budou pocházet ze sítě NucNet, kterou mohou někteří z vás pravidelně a aktuálně sledovat, protože v ČR je 7 firem, které jsou trvale připojeny na centrálu ve švýcarském Bernu. Samozřejmě díky termínům vydání Zpravodaje už tyto zprávy nejsou tak “žhavé”, ale považujeme je za tak zajímavé, že vám je postupujeme alespoň touto cestou. Velký výběr informací poskytujeme v českém překladu mnoha médiím ale těm se to zřejmě příliš “nehodí do krámu”, takže se k vám prostřednictvím tisku a televize nedostanou.

Zprávy ze dne: 26.9.2000

Informování o výhodách jaderné energetiky pro životní prostředí zvyšuje veřejnou podporu

Průzkum mínění mezi průmyslovou veřejností v USA ověřil, že sdělování informací o ekologických výhodách jaderné energetiky významně zvyšuje podporu mezi veřejností v klíčových oblastech.

Nedávný průzkum zjistil, že jedna dodatečná věta zdůrazňující skutečnost, že jaderné elektrárny neprodukují žádné skleníkové plyny ani jiné plynné výpusti, zvedla podporu jaderné energetiky o 14 procent z 61% na 75%. Tyto nové údaje dávají z důvodu určení vztahu k jaderné energetice podnět ke zvýšení důležitosti informací o životním prostředí.

Výsledky představují 4% nárůst v celkové podpoře jádra od dubna minulého roku, kdy informace o ekologických výhodách jádra přinesly zvýšení podpory o 10%. Informace o “ekologických výhodách” také téměř snížily na polovinu počet lidí jasně odmítajících jadernou energetiku, z 12% na 7%.

Navíc většina respondentů (73%) uvedla, že jaderné elektrárny by měly dostat pro zabránění emisí stejné hmotné výhody jako dostávají tepelné elektrárny pro snížení emisí.

V otázce nakládání s vyhořelým jaderným palivem souhlasilo 75% respondentů s tím, že prezident Clinton by měl schválit výstavbu navrhovaného úložiště v Yucca Mountain, pokud vládní studie potvrzují vhodnost tohoto umístění.

Tento průzkum je jedním ze série, která monitoruje postoje stejnými otázkami kladenými znovu za nějakou dobu. V tomto případě byl průzkum založen na názoru 500 absolventu vysokých škol, kteří jsou registrování jako voliči. Analýza názorů této části veřejnosti se považuje za důležitou, protože pomáhá určit podporu jádra mezi budoucími politiky a významnými lidmi. Vliv informování o ekologických výhodách na veřejné mínění také naznačuje, že je příznivá doba pro pokračující a budoucí vzdělávání a informování v oblasti jaderné energetiky.

Zdroj: Nuclear Energy Institute

Zprávy ze dne: 23.8.2000

E. ON se soustředí na uzavření nejaderných elektráren

Německý nově zformovaný energetický gigant E. ON připravuje uzavření několika svých elektráren, a to z důvodů snížení provozních nákladů a k redukci nadprodukce.

Nicméně navzdory plánům německé rudo-zelené koaliční vlády odstavit jádro, se úmysly E. ON soustřeďují na uzavření nejaderných elektráren, jak prozradili představitelé. Krok, který povede, jak se očekává, ke ztrátě až 2600 pracovních míst, byl předsedou E. ON Energie Hansem-Dieterem Harigem představen v minulém měsíci - krátce poté, co došlo ke zformování nové společnosti (viz Business News č. 80, 14. července).

Vedoucí divize jaderných a vodních elektráren pobočky E. ON Bayernwerk Dieter Brosche nyní potvrdil, že společnost se zaměří na tepelné elektrárny s fosilním palivem a na vodní elektrárny a ne na jaderné elektrárny. Prof. Brosche řekl během návštěvy české temelínské jaderné elektrárny: “Liberalizace trhu vyvolala drastické snížení cen elektřiny, které má za následek, že mnoho elektráren vyrábí na hraně ekonomické rentability. Moje vlastní společnost se musí rozhodnout, zda bude elektřinu vyrábět, nebo ji dovážet ze zahraničí. Dalším důležitým faktorem je, zda jsme schopni ji vyrábět tak levně, jak ji můžeme koupit v zahraničí.” Prof. Brosche řekl, že ačkoliv Bayernwerk nedávno odstavil ve východním Německu hnědouhelnou elektrárnu, “neekonomické elektrárny budou odstaveny v dalším kroku”. “Například v severním Bavorsku jsme odstavili uhlím vytápěnou elektrárnu s výkonem 300 MW, protože cena nakupovaného a přepravovaného uhlí nebyla pro chod elektrárny rentabilní. První elektrárny, které budou zavřeny, budou takovéto malé elektrárny a také některé vodní elektrárny, protože i jejich provozní náklady jsou příliš vysoké.”

Zmínil také ekologické dilema, způsobené německým anti-jaderným postojem. Uvedl: “Kancléř Gerhard Schröder nedávno řekl, že bude nezbytné postavit uhelné elektrárny a jedním dechem, že emise CO2 musí být do roku 2005 sníženy o 25% (viz News č. 207, 9. června). Skutečně nevím, jak chce dosáhnout společně těchto dvou věcí. Bylo by toho možné dosáhnout, pokud by zůstaly v provozu jaderné elektrárny - ale bez jádra je tento cíl nedosažitelný. My opravdu neplánujeme odstavit provozované jaderné elektrárny. Já osobně věřím v renesanci jaderného inženýrství v Evropě... nevidím žádnou zemi, která by chtěla následovat Německo” řekl, a dodal, že:

Pan Brosche, který na základě česko-německé úmluvy navštívil Temelín, řekl, že tato moderní elektrárna má úroveň bezpečnosti srovnatelnou s jinými elektrárnami v Evropě.

*Komentář Hanse-Dietera Hariga o budoucnosti společnosti byl získána webových stránkách

www.eon-energie.de/presse/cont4_1.htm

Zdroj: Jaderná elektrárna Temelín

Zprávy ze dne: 25.9.2000

Švýcarsko: Voliči odmítli novou daň za energii a opatření k uzavření jaderných elektráren

Švýcarští voliči jasně zamítli tři oddělené iniciativy, které zavedou nové sazby za elektřinu vyrobenou v jaderných elektrárnách. Ve stejné době tvrdě zamítli voliči v kantonu Bern návrh na uzavření jaderné elektrárny Mühleberg.

Iniciativa vyvinutá v kantonu Mühleberg přinesla výsledek v 64% většině hlasující pro pokračování provozu elektrárny, ve srovnání s 36% voličů, kteří byli pro předčasné uzavření. Iniciativa byla vyvolána protijadernými aktivisty poté, co v říjnu 1998 padlo vládní rozhodnutí o obnovení provozní licence elektrárně Mühleberg až do roku 2012. Pokud bude tento návrh schválen, provozovatel elektrárny BKW Energie by ji musel uzavřít do roku 2002, musel by zrušit všechny smlouvy na prodej po tomto datu jádrem vyrobené energie, a “směřovat vstříc” uzavření všech jaderných elektráren vlastněných společnostmi, ve kterých má finanční zájmy. Sám Mühleberg představuje 40% elektřiny vyrobené BKW.

Kantonská vláda i parlament se postavily proti návrhu na uzavření. Vláda namítla, že předčasné uzavření rozloží “mechanismus vytvořeného dostatku” stojící ročně 50 miliónů švýcarských franků ročně, způsobí schodek ve finančních ziscích BKW ve výši 250 miliónů švýcarských franků a zesílí dovoz značného množství “ekologicky sporné” náhradní energie. Mohl by také vyvolat vážné právní a ústavní problémy.

Na národní úrovni zamítli voliči tři samostatné iniciativy, z nichž dvě měly podporu federální vlády:

55% voličů se vyslovilo proti jakémukoliv vládou podporovanému plánu na ústavní změny, které razí cestu k dani 0,02 švýcarských franků za kilowatthodinu (kWh) na  neobnovitelné zdroje energie, včetně jádrem vyrobené elektřiny. Nové daně by měly být používány ke snížení podílu zaměstnavatelů i zaměstnanců na zaměstnaneckých sociálních výdajích.

68% voličů odmítlo takzvanou ‘solární iniciativu’, představující daň 0,005 franků za kilowatthodinu (kWh) na neobnovitelné zdroje energie na období 20 let. Polovina by byla použita na propagaci používání jaderné energetiky, druhá polovina by šla na další výzkum ‘výkonné a udržitelné’ zdroje energie.

53% odmítlo vládou podporovanou alternativu k ‘solární iniciativě’, která bude představovat 0,003 franků za kWh na neobnovitelné energetické zdroje na období 10 let. Zisk by byl určen pro podobné účely - hlavní rozdíl spočívá v existenci švýcarských vodních elektráren, které zajišťují asi 60% národní produkce elektřiny, bude také finančně zužitkován.

Přední švýcarské noviny Neue Zürcher Zeitung dnes uvedly, že jedním z hlavních cílů zavedení solární iniciativy bylo odvrátit nepřímý útok jaderné energetiky ve Švýcarsku, která vyrábí asi 40% elektřiny v zemi.

Tato snaha jasně selhala - výsledky skutečně ukazují nárůst podpory jaderné energetiky mezi švýcarskými voliči.

Zdroj: Federální vláda / Švýcarská asociace pro atomovou energii / Různé

Zprávy ze dne: 29.9.2000

Přední obchodní deník kritizuje švédský ‘jaderný umotanec’

Přední mezinárodní obchodní noviny Financial Times uveřejnily tvrdou kritiku švédských politických kroků k započetí odstavování jaderné energetiky.

Hlavní článek v dnešním (pátek) vydání FT je nazván “Jaderná motanice”, a označuje politické snahy o předčasné uzavření švédských jaderných elektráren jako “pošetilost”. Článek přichází krátce poté, co potvrdila švédská vláda, že uzavření Barsebäck-2 nebude nyní na několik mnoho let uskutečnitelné (viz News č. 308, 19. září).

Dnešní článek následuje tvrdý červnový pro-jaderný úvodník, který popisuje německou politickou dohodu o předčasném uzavření existujících jaderných elektráren jako “špatnou pro průmysl a špatnou pro zbytek světa” (viz Insider č. 20, 16. června). V dnešním článku se píše:

“Pošetilost švédské snahy uzavřít své jaderné elektrárny vyplynula na povrch mnohem osvícenější politikou liberalizace trhu s elektřinou. Jako kdekoliv jinde pomohly kroky vstříc k volnému trhu prudkému snížení cen. Ale levnější elektřina dává menší podnět ke spoření energií nebo k její výrobě dráže v obnovitelných zdrojích jako jsou zdroje větrné nebo využívající mořské vlny.

Takže po předčasném uzavření bloku Barsebäck-1 před více než jedním rokem se Švédsko dostalo do těžkostí. Pokud bude dále pokračovat s předčasným zavíráním zbývajících 11 jaderných bloků, bude riskovat nedostatek energie i vyšší ceny. Rozhodnutí vlády odložit uzavření bloku Barsebäck-2 nejméně do roku 2003 je odrazem této ekonomické reality.

Tento odklad odhaluje hloupost původního rozhodnutí odstavit jadernou energetiku - učiněného v referendu v roce 1980, brzy po havárii ve Three Mile Island v USA. Ale dvacet let poté se dokázala jaderná energetika stát extrémně bezpečnou a spolehlivou. S výjimkou neštěstí v Černobylu na Ukrajině v roce 1986 nebyly žádné jiné nehoda přímo spojované s jadernou výrobou. A i když se z havárie v Černobylu vytvořila mnohá ponaučení, žádné z nich nenaznačuje , že by byly dobře pracující západní elektrárny nějak nebezpečné.

Navíc jsou průmyslové havárie spojené s energií z uhlí, plynu a dokonce i s větrnými mlýny mnohem častější než v jaderném průmyslu.

Nejen že jaderná energetika osvědčila svou bezpečnost; jsou existující elektrárny velice levné pro provoz. Když už byly jednou hlavní náklady vynaloženy je ekonomicky velice výhodné udržet je v chodu po celou dobu jejich životnosti asi 40 let. Předčasné uzavření není jen plýtváním ekonomickými zdroji. Vyžaduje také spuštění nějaké alternativní výroby, která může vyrábět energii dvakrát až třikrát nákladněji a může mít horší bezpečnostní bilanci

Toto nepopírá potřebu vyvíjet nové alternativní zdroje energie. Ani nelze předpokládat, že když k celkové výrobní kapacitě přidáme nové jaderné elektrárny, budou moci konkurovat levnějším a pružnějším plynovým a uhelným elektrárnám - v současných cenách. Ale toto není rozhodnutí, kterému čelí ve Švédsku nebo v Německu, kde vlády schválily uzavření jaderných elektráren po jejich fungování 32 let.

Transparentnější a liberalizovaný trh pravděpodobně změní v obou zemích názor na pohled zdravého rozumu: ‘Nikdy neříkej nikdy’. Vlády by měly předvídat změny a pomoci je prosadit.”

Zdroj: Financial Times

USA: Průmysl otevírá předběžné rozhovory o nových jaderných elektrárnách ...

Přední představitelé amerického jaderného průmyslu uspořádali první svého druhu setkání k projednání podmínek, za kterých by mohly být v USA stavěny nové jaderné elektrárny.

Nepřeloženo.

Sněmovna schválila konečný návrh zákona o financování energetiky

Americká sněmovna reprezentantů schválila zákon FY 2001 o vývoji energetiky a vodního hospodářství, který zahrnuje také financování jaderných činností.

Nepřeloženo.

Z činnosti sekce mladých

Letos v březnu jsme uspořádali velmi úspěšné setkání CYG na katedře jaderných reaktorů, které bylo spojené s exkurzí na reaktorové pracoviště školního reaktoru VR-1 Vrabec, kde vrcholem programu bylo večerní pozorování Čerenkovova záření. Další (neméně úspěšné) setkání, které bylo označeno organizátory jako “májové”, se uskutečnilo na odboru tepelných a jaderných energetických zařízení VUT v Brně. Jeho součástí byla návštěva Školicího a výcvikového střediska ČEZ a.s. v Brně-Lesné. Na obou setkáních byly uspořádány workshopy prací našich členů. Stejně jako v loňském roce uspořádáme i letos 26. října na hlavní správě ČEZ a.s. podzimní setkání spojené s prezentací diplomových prací oceněných výborem ČNS. Bude zde vybrána jedna práce, která bude prezentována na konferenci NUSIM 2001 v sekci věnované mladým (letos nás v Papierničke úspěšně reprezentoval student Strojní fakulty VUT pan Milan Nejedlý s prací na téma “Projekt experimentálního zařízení ERS-1 pracujícího s roztavenou fluoridovou solí”). Rádi bychom na podzimní setkání opět pozvali profesora Heřmanského, který v loňském roce vystoupil s přednáškou na téma “Historie, současnost a perspektivy jaderné energetiky u nás a ve světě” a zástupce Hlavní správy ČEZ a.s. - loni přednášel Ing. Štěpánek, zástupce ředitele sekce palivového cyklu, na téma “Palivový cyklus jaderných elektráren”. Pozornému čtenáři jistě neuniklo, že jsem vynechal letní setkání. Letní setkání CYG se uskutečnilo loni v Třebíči jako “Společné setkání členů a přátel sekcí mladých při České a Slovenské nukleární společnosti”. Zúčastnilo se ho 40 mladých kolegů (20 ze Slovenska). Setkání bylo dvoudenní spojené s návštěvou EDU. Předpokládali jsme, že letos v létě uspořádají toto setkání naši slovenští kolegové, ale nestalo se tak. To ovšem nemůže zkalit naše odhodlání uspořádat v létě příštího roku toto setkání opět v České republice. Chtěli bychom toto setkání uskutečnit v Českých Budějovicích a spojit ho s návštěvou ETE (kde už snad bude v té době klidněji).

Po třech letech činnosti (sekce mladých byla založena v červenci 1997) jsme se tak propracovali kromě jiných k pořádání několika pravidelných akcí, které měly úspěch nejen pro svoji odbornou náplň, ale i pro oblíbené kulturní a sportovní části programů těchto setkání.

V současnosti registrujeme 55 členů (ČEZ-HS, ČEZ-EDU, ČEZ-ETE, Škoda Praha, Škoda JS, ÚJV Řež, Energoprojekt Praha, SÚRO, Orgrez, VÚJE-ČR, ČVUT-FJFI, VUT-FS). Mrzí nás, že se nám doposud nepodařilo do naší činnosti zapojit studenty Strojní fakulty ČVUT.

Sekce mladých je součástí Young Generation Network (YGN) při Evropské nukleární společnosti. Udržujeme tak kontakty s našimi kolegy v zahraničí. V dubnu letošního roku se šest našich členů za finanční podpory ČNS zúčastnilo “Mezinárodního kongresu mladých” v Bratislavě (Zpravodaj 5/00). Náš zástupce se v listopadu zúčastní pravidelného setkání mladých v rámci YGN (koná se 4x ročně), které bude součástí konference COP6 v Haagu.

Chtěl bych se závěrem obrátit na členy ČNS, kteří mají na ve svém okolí mladé kolegy, aby je informovali o sekci mladých a o možnosti zapojit se do její práce.

Daneš Burket, sekce mladých

Diplomové práce mladých

Česká nukleární společnost každoročně odměňuje diplomové práce mladých, které jsou významné svým tématickým zaměřením a splňují kritéria vysoké odborné i formální úrovně. Vybrané práce jsou pak prezentovány na podzimním setkání mladých a ti vyberou nejlepší, která je reprezentuje na mezinárodní konferenci NUSIM. Letos vybrala odborná komise 4 diplomové práce, za něž obdrží jejich autoři i finanční ohodnocení a s nimiž vstoupí do klání o právo vystoupit příští rok na 10. NUSIMU v Českých Budějovicích.

1) Bláha Petr, strojní fakulta ČVUT, Praha "Analýza míšení tekutiny při jednofázovém podélném proudění kolem palivových tyčí tlakovodního reaktoru"

Jedná se o práci vysoké teoretické úrovně, která řeší shora uvedenou problematiku na základě upraveného výpočtového programu FLUENT.

2) Hakl Václav, strojní fakulta ČVUT, Praha "Analýza chování hladiny v paragenerátoru jaderné elektrárny Temelín"

Pro řešení shora uvedeného problému byl vytvořen matematický model, který umožňuje zkoumání vlivu změn parametrů parogenerátoru na měření jeho hladiny a rovněž oceňování jeho příslušných konstrukčních úprav.

3) Křepel Jiří, fakulta jederná a fyzikálně inženýrská ČVUT, Praha "Kinetika podkritického reaktoru s proudicím palivem a vnějším zdrojem neutronů"

Jedná se o práci z oboru reaktorové fyziky, která má vysokou teoretickou úroveň a spadá do perspektivní problematiky nové generace jaderných reaktorů pracujících ve spojení s urychlovačem - ADTT.

4) Kneslik Tomáš, fakulta strojní VUT, Brno "Analýza pravděpodobnosti pádu malého letadla na vybrané části budov jaderné elektrárny Dukovany a jeho možné důsledky"

Práce má multidisciplinární charakter, neboť zasahuje do oboru letectví, matematická statistika, jaderná bezpečnost, pevnost a dynamika. Byla aplikována metodika doporučovaná MAAE a SÚJB.

Školicí a rekreační středisko KYTLICE

Možná si někteří pamatujete, že jsme vás koncem minulého roku informovali o zprovoznění rekonstruovaného střediska v Kytlici. Sám jsem se už nějakou dobu chystal podívat se do těchto končin, tak jsem se rozhodl strávit tam část letošní dovolené. Jednoduše a stručně musím konstatovat, že to bylo po všech stránkách vynikající. Už jsem to doporučil několika dalším členům a všichni byli stejně nadšeni jako já. Předně Kytlice leží v kouzelném místě zhruba 20 kilometrů severně od České lípy. Koneckonců řada pražských celebrit (mimo jiné i pan Horníček tam měl chalupu) by si určitě nevybrala nějaké nehostinné místo. V nejbližším okolí jsou velice pohledné kopce a údolí, pěkné lesy a nedaleko odtud začíná České Švýcarsko - až do Hřenska je to cca 35 km. Jedině s koupáním je to v místě slabší. Kytlice leží na železniční trati Liberec- Varnsdorf-Česká Kamenice-Děčín, takže se dá po okolí popojíždět docela dobře i vlakem.

Samotný objekt střediska je zařízen na samoobslužný provoz a obsahuje k tomu účelu dokonalý komfort. Je tam 6 čtyřlůžkových pokojů, z toho 5 má kompletně vybavenou kuchyň (linka se sporákem a dřezem, lednička), podkrovní pokoj má místo kuchyně jenom mikrovlnku a varnou konvici. Samozřejmě každý pokoj má vlastní sociální zařízení a televizi. Zásobování ve vesnici je velmi dobré a kdo si nechce kuchtit sám, může si vybrat ze tří restaurací a trampské hospody. Ke středisku patří travnatý pozemek s ohništěm. K parkování jsou 3 místa v garáži a zbývající auta mohou stát na vydlážděném dvorku. K volnému použití je zahradní nábytek a vybavení pro badminton a stolní tenis.

Je to skoro neuvěřitelné, ale toto všechno je pro členy ČSTVS (tedy i ČNS) za 120 korun za pokoj a 10 Kč za osobu denně. Je to přístupné i nečlenům za podobně symbolickou částku 350 Kč za pokoj. Objednávky je nutno vyřizovat v ústřední kanceláři ČSTVS v Praze, takže nejlepší je obracet se na paní Plavcovou v našem sekretariátě, abyste dostali tu “členskou” cenu. Takže teď už jenom zbývá, abyste si to vyzkoušeli sami. Jem přesvědčen, že budete spokojení stejně jako ti, co to už absolvovali.

Rudolf Vespalec

 

 

 

Zpravodaj ČNS 07/2000, vydán 6.10.2000 15

Sídlo ČNS: V Holešovičkách 2, 180 00 Praha 8, cns@troja.fjfi.cvut.cz

Sekretariát ČNS: ČNS- H. Plavcová, Škoda Praha a.s., divize Temelín, 37305 Temelín

Prezident: R. Vespalec, tel.: 0618 81 4608, vespar1.edu@mail.cez.cz

Výkonný sekretář: J. Fleischhans, tel.: 0334 773760, jfleisch@temelp2.skodanet.cz