Fy – kvarta Yveta Ančincová

Prezentace na téma: "Fy – kvarta Yveta Ančincová"— Transkript prezentace:

1 Fy – kvarta Yveta Ančincová
Jaderný odpad Fy – kvarta Yveta Ančincová

2 vyhořelé jaderné palivo
Jaderný odpad: vyhořelé jaderné palivo institucionální odpady , vznikají ve zdravotnictví, průmyslu, zemědělství či výzkumu Jaderný Jednu skupinu radioaktivních odpadů (RaO) tvoří odpady vznikající v jaderné energetice. Jsou to kapaliny, pomůcky a materiály, které přišly při provozu jaderné elektrárny do kontaktu s radionuklidy a v budoucnu také vyhořelé jaderné palivo. Druhou pak takzvané institucionální odpady, které vznikají ve zdravotnictví, průmyslu, zemědělství či výzkumu. Mohou to být staré měřicí přístroje a radioaktivní zářiče, znečistěné pracovní oděvy, látky, papír, injekční stříkačky atd.odpad je materiál, který má radioaktivní vlastnosti a nemá již další hodnotné využití. všechny kapaliny, pomůcky a materiály, které přišly při provozu jaderné elektrárny do kontaktu s radionuklidy 2

3 Institucionální odpady
Měřiče radioaktivity Radioaktivní zářič Plášť Injekční stříkačka 3

4 Vyhořelé jaderné palivo?
Kazety s vyhořelým jaderným palivem vypadají na první pohled stejně jako kazety s palivem čerstvým - jsou nepoškozené a čisté. Kazety s vyhořelým jaderným palivem vypadají na první pohled stejně jako kazety s palivem čerstvým - jsou nepoškozené a čisté. Palivové články pro tlakovodní reaktory jsou totiž pokryty obalem ze slitiny zirkonia, která je mnohem odolnější než například nerezavějící ocel. V reaktoru palivové články musely vydržet teploty okolo 300 stupňů Celsia a tlak přes 12 MPa; snadno tedy odolají i mnohem mírnějším podmínkám při skladování a dalVšude, kde se pracuje s radioaktivními látkami, vznikají radioaktivní odpady. Jejich zneškodnění spočívá v zajištění jejich úplné izolace od biosféry, a to po celou dobu, po kterou mohou pro člověka a životní prostředí představovat riziko.ší manipulaci. Oproti palivovým článkům s čerstvým palivem se však výrazně liší v radioaktivitě látek, které obsahují. 4

5 Mají hlavní podíl na radioaktivitě
Co obsahuje vyhořelé jaderné palivo? 95 % nespotřebovaného uranu Další štěpitelné produkty, stroncium a cesium s poločasem rozpadu 30 let Mají hlavní podíl na radioaktivitě 1 % štěpitelného 235U 1 % štěpitelného izotopu plutonia 239Pu Jaderné palivo vyňaté z reaktoru obsahuje stále ještě 95 % nespotřebovaného uranu, z toho 1 % štěpitelného 235U a 1 % štěpitelného izotopu plutonia 239Pu. Hlavní podíl radioaktivity nesou mezi těmito štěpitelnými produkty cesium 137Cs a stroncium 90Sr, oba s poločasem rozpadu okolo 30 let. V důsledku radioaktivního rozpadu vyhořelé palivo postupně ztrácí radioaktivitu a četné radioizotopy přecházejí na neaktivní prvky, jejichž oddělení z odpadu by mohlo být v budoucnu z průmyslového hlediska zajímavé. Jde např. o platinu, ruthenium, rhodium, paladium, stříbro, prvky vzác ných zemin apod. Vyhořelé palivo z jaderné elektrárny tvoří méně než 1 % objemu všech jaderných odpadů na světě, avšak obsahuje přes 90 % veškeré radioaktivity. Obě české jaderné elektrárny během celé doby svého provozu vyprodukují celkem asi tun vyhořelého jaderného paliva. Vyhořelé palivo z jaderné elektrárny tvoří méně než 1 % objemu všech jaderných odpadů na světě Ale OBSAHUJE 90% VEŠKERÉ RADIOAKTIVITY.

6 Změna paliva po vyhoření v reaktoru

7 Jak se nakládá s vyhořelým jaderným palivem?
Na konci každého cyklu pro výměnu se vyhořelé palivo z reaktoru vyjme ( vše se děje pod vodou) pod hladinou vody se kanálem převeze do bazénu vyhořelého paliva palivové články jsou pod vodou uloženy asi 3 až 4 roky Na konci každého cyklu pro výměnu vyhořelého paliva se vyhořelé palivo z reaktoru vyjme a pod hladinou vody se kanálem převeze do bazénu vyhořelého paliva; ten je v reaktorové hale vedle reaktoru. Tam jsou palivové články pod vodou uloženy asi 3 až 4 roky. Když radioaktivita klesne asi na 50 % původní hodnoty, vloží se články s vyhořelým palivem do speciálních kontejnerů a odvezou se do meziskladu vyhořelého jaderného paliva. Tam se skladují řádově několik desítek let. Účelem je snížit zbytkový tepelný výkon vyhořelého paliva na míru potřebnou pro jeho další přepracování nebo definitivní uložení v hlubinném úložišti jaderného odpadu. přečíst zde.Co se děje v primárním okruhu V reaktoru dochází k řízenému štěpení jader uranu. Jádra uranu se štěpí pomocí neutronů a přitom se uvolňuje velké množství teplené energie. Teplo vytvořené v reaktoru odvádí voda primárního okruhu do parogenerátoru (tepelného výměníku). Jak je vylepšeno palivo Úprava paliva spočívá v náhradě materiálu pokrytí palivových proutků a vodících trubek palivových souborů, kterými prochází regulační tyče. Původní slitina Zircaloy-4 je nahrazena moderní slitinou ZIRLOTM, která vykazuje výrazně nižší radiační růst. Dále je v palivovém souboru zvýšen počet spojů mezi distančními mřížemi a vodícími trubkami, čímž bude dosaženo jeho vyšší tuhosti. V současné době dodává palivo pro Jadernou elektrárnu Temelín společnost Westinghouse Electric Company LLC na základě smlouvy platné do roku 2010.  Od roku 2010 bude palivovým dodavatelem ruská společnost TVEL OAO. Firma TVEL vyhrála výběrové řízení na dodávky paliva pro elektrárnu Temelín loni v květnu. V Temelíně se velmi přísně monitoruje radiace Mezi reaktorem a bránou elektrárny se u kontrolovaných vstupů nachází dozimetrické kontroly. Hned u prvního monitoringu, při kterém se měří radiace vnášená a vynášená z objektu elektrárny, jsme vyslechli historku o citlivosti přístrojů a přísnosti bezpečnostních opatření. Radiační poplach jednou způsobila na vrátnici zahradnická firma. Pro svou práci, údržbu trávníků, vezla do areálu elektrárny draslíkaté hnojivo. Přístroje zaznamenaly zvýšenou radiaci a spustily poplach. Draslík obsahuje totiž přirozené radioizotopy, jejichž záření spustilo poplach. Byl nutný poplach kvůli průmyslovému hnojivu? Izotopy draslíku kvůli metabolismu rostlin přejdou do biohmoty, která se vyváží z elektrárny. U ní by citlivé přístroje při výstupu z elektrárny opět zaznamenaly zvýšenou radiaci, v tomto případě způsobenou hnojením. Hrozilo nebezpečí, že Rakušané by událost vykládali jako utajenou jadernou havárii a tak se musela přijmout příslušná opatření. Přitom o nic nešlo. Například popel ze spáleného dřeva by mohl způsobit podobný poplach.   Na levé fotografii vidíte bazén s vyhořelými palivovými soubory. V bazénu je viditelné tzv. Čerenkovo záření (modrý odstín). To vzniká v prostředí, ve kterém je rychlost částic větší než rychlost světla v daném prostředí (směs vody a kyseliny borité). Obsluha pomocí pracovní tyče zavážecího stroje a teleskopické tyče s kamerou ukládala palivový soubor. Na pravém záběru vyjímala obsluha stejným zařízením palivový soubor z aktivní zóny reaktoru. Když radioaktivita klesne asi na 50 % původní hodnoty, vloží se články s vyhořelým palivem do speciálních kontejnerů a odvezou se do meziskladu vyhořelého jaderného paliva

8 Obsluha pomocí pracovní tyče zavážecího stroje
Jak se nakládá s vyhořelým jaderným palivem? Obsluha pomocí pracovní tyče zavážecího stroje a teleskopické tyče s kamerou vyjímá palivový soubor. (pod vodou)

9 „Jaderný“ bazén: Obsluha pomocí pracovní tyče zavážecího stroje
a teleskopické tyče s kamerou vkládá palivový soubor. V bazénu je viditelné tzv. Čerenkovo záření (modrý odstín) vzniká v prostředí, ve kterém je rychlost částic v než rychlost světla v daném prostředí (směs vody a kyseliny borité)..

10 Příčný řez reaktoru:   1. Aktivní zóna   2. Potrubí vodních komunikací   3. Spodní biologická ochrana   4. Rozdělovací kolektor   5. Boční biologická ochrana   6. Separační buben   7. Potrubí parovodních komunikací   8. Vrchní biologická ochrana   9. Zavážecí stroj 10. Odjímatelná desková podlaha 11. Trakty palivových kanálů 12. Spouštěcí kanály 13. Tlakový kolektor 14. Sací kolektor 15. GCN - hlavní cirkulační čerpadlo   1. Aktivní zóna   2. Potrubí vodních komunikací   3. Spodní biologická ochrana    Příčný řez zařízením reaktoru   4. Rozdělovací kolektor   5. Boční biologická ochrana   6. Separační buben   7. Potrubí parovodních komunikací   8. Vrchní biologická ochrana   9. Zavážecí stroj 10. Odjímatelná desková podlaha 11. Trakty palivových kanálů 12. Spouštěcí kanály 13. Tlakový kolektor 14. Sací kolektor 15. GCN - hlavní cirkulační čerpadlo

11 Vysoceaktivní – kategorie I
Dělení jaderného odpadu podle aktivity: Obsahují dlouhodobé zářiče Produkují intenzivní teplo Nebezpečné po dobu miliónů let Nutné trvalé uložení velmi hluboko Vysoceaktivní – kategorie I Ukládání jaderného odpadu podle stupně radioaktivity Vysoceaktivní radioaktivní odpady (kategorie I) obsahují dlouhodobé zářiče produkují intenzívní teplo a jejich nebezpečnost se počítá na miliony let. Doporučuje se jejich trvalé uložení v úložišti jaderného odpadu v hlubinné geologické formaci, v úložišti vybudovaném speciálně pro tento účel. Nebezpečnost středně aktivních radioaktivních odpadů (kategorie II) se pohybuje v měřítku statisíců let. I tyto odpady obsahují dlouhodobé zářiče, avšak produkují méně tepla. Doporučeno je jejich trvalé uložení hlubinné geologické formaci nebo v opuštěném solném dole. Nízkoaktivní radioaktivní odpady (kategorie III) obsahující dlouhodobé zářiče jsou nebezpečné po dobu desetitisíců let. I zde se doporučuje uložení jaderného odpadu v hlubinné geologické formaci nebo v opuštěném dole. Středněaktivní radioaktivní odpady (kategorie IV) neobsahují dlouhodobé zářiče, doba jejich nebezpečnosti se měří na tisíce let. Doporučuje se trvalé uložení v opuštěných solných nebo jiných dolech, jeskyních nebo v povrchových a podpovrchových úložištích se zesílenou inženýrskou strukturou. Nízkoaktivní radioaktivní odpady (kategorie V) neobsahují dlouhodobé zářiče. Neprodukují teplo, doba nebezpečnosti jsou stovky let. Doporučené je trvalé uložení v opuštěných dolech a jeskyních nebo v povrchových a podpovrchových úložištích. Vysoceaktivní – kategorie I Obsahují dlouhodobé zářiče Produkují intenzivní teplo Nebezpečné po dobu miliónů let let Nutné trvalé uložení velmi hluboko

12 středně aktivní – kategorie II Nízkoaktivní – kategorie III
Nebezpečné po dobu statisíců let, obsahují dlouhodobé zářiče, produkují méně tepla trvalé uložení hlubinné geologické formaci nebo v opuštěném solném dole. Nízkoaktivní – kategorie III obsahující dlouhodobé zářiče jsou nebezpečné po dobu desetitisíců let uložení v hlubinné geologické formaci nebo v opuštěném dole.

13 Středněaktivní – kategorie IV Nízkoaktivní – kategorie V
neobsahují dlouhodobé zářiče, nebezpečnosti se měří na tisíce let trvalé uložení v opuštěných solných nebo jiných dolech, jeskyních nebo v povrchových úložištích Nízkoaktivní – kategorie V neobsahují dlouhodobé zářiče. neprodukují teplo, doba nebezpečnosti jsou stovky let

14 např. vyhořelé jaderné palivo
Vysokoaktivní jaderný odpad např. vyhořelé jaderné palivo je bezpečně skladováno v tzv. meziskladech (v ČR je to mezisklad v jaderné elektrárně Dukovany) Obsahuje prvky schopné uvolnit ještě značné množství energie Může se v budoucnu stát cennou surovinou.

15 Úložiště jaderného odpadu v ČR:

16 Vytypovaná místa pro jaderný odpad

17 sudy v dole Richard sudy v úložišti Jáchymov mezisklad v Dukovanech

18