42
Centrale nucleare

Centrale nucleare

  • Upload
    carsyn

  • View
    471

  • Download
    65

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Centrale nucleare. Alcatuire; rolul elementelor ce alcatuiesc centrala. Centrala nuclearoelectrică este un ansamblu de instalaţii şi construcţii reunite în scopul producerii energiei electrice pe baza folosirii energiei nucleare. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Centrale  nucleare

Centrale nucleare

Page 2: Centrale  nucleare

Alcatuire;Alcatuire; rolul elementelor ce alcatuiesc rolul elementelor ce alcatuiesc centralacentrala

Centrala Centrala nuclearoelectrică nuclearoelectrică este un ansamblu este un ansamblu de instalaţii şi de instalaţii şi construcţii construcţii reunite în scopul reunite în scopul producerii producerii energiei electrice energiei electrice pe baza folosirii pe baza folosirii energiei nucleare.energiei nucleare.

Page 3: Centrale  nucleare

Obţinerea energiei nucleare se bazează pe reacţia de

fisiune(descompunere)  nucleară în lanţ. Instalaţia care asigură condiţiile de obţinere şi menţinere a reacţiei în

lanţ este reactorul nuclear. În principiu, reactorul se compune dintr-o parte centrală numită zonă activă, în care are loc reacţia de fisiune şi se

dezvoltă căldura de reacţie.Zona activă conţine combustibilul

nuclear alcătuit din izotopi fisionabili (U235, Pu239) şi materiale fertile (U238, U232); moderatorul (apa grea), care are rolul de a încetini viteza neutronilor rapizi, astfel ca

reacţia să fie controlabilă; barele de control captează neutronii rezultaţi din reacţia de fisiune; agentul de

răcire, care preia căldura dezvoltată în zona activă şi o cedează apei în

schimbătorul de căldură.

Page 4: Centrale  nucleare

În schimbătorul de căldură, apa de vaporizează şi devine agentul producător de lucru mecanic în turbină. Lucrul

mecanic este transformat de generator în energie

electrică.Combustibilul, moderatorul

şi agentul de răcire formează aşa numita filieră a

reactorului termic care determină caracteristicile

specifice centralelor nucleare. Între barele de

combustibil se găsesc barele de control. Acestea conţin cadmiu (element chimic ce absoarbe neutroni). Ele au rolul de a regla numărul de neutroni ce pot produce noi

reacţii de fisiune, astfel încât puterea produsă de

reactor să rămână constantă în timp.

Page 5: Centrale  nucleare

Centralele nucleare au intre 1 şi 8 reactoare (unităţi), fiecare cu o putere instalată de cel puţin 600

MW.Planul iniţial, datând de la începutul anilor 1980, prevedea construcţia a

cinci unităţi. Unitatea I a fost terminată în 1996, are o putere electrica instalata de 706 MW si

produce anual circa 5 TWh. Unitatea II a fost pornită pe 6 mai,

conectată la sistemul energetic naţional pe 7 august şi

funcţionează la parametrii normali din luna septembrie 2007.

Centrala de la Cernavodă se bazează pe sistemul canadian

CANDU şi are o putere instalată de 706 MW în prezent. Structura unui

reactor CANDU constă într-un recipient cilindric orizontal, cu

tuburi pentru barele de combustibil şi pentru lichidul de răcire (apă

grea) plasate orizontal.

Page 6: Centrale  nucleare

În jurul acestor tuburi se află apă grea, care acţionează ca moderator. Apa grea conţine doi atomi de deuteriu (un izotop neradioactiv al hidrogenului) şi un atom de oxigen. Apa grea este mult mai eficientă ca moderator decât apa obişnuită şi permite folosirea uraniului natural drept combustibil. Ea se obţine în întreprinderi specializate, prin separarea sa din apa naturală (există o astfel de întreprindere la Drobeta Turnu-Severin).

Page 7: Centrale  nucleare

Pentru realizarea Unităţilor 3 şi 4 de la Cernavodă a fost ales modelul unei Companii de Proiect realizată prin parteneriat între statul roman prin intermediul Nuclearelectrica şi investitori privaţi. Cei şase investitori care au depus oferte şi au fost selectaţi sunt: Arcelor Mittal România care va deţine 6,2 din acţiunile viitoarei companii, Grupul CEZ Republica Cehă – 9,15%, ENEL Italia – 9,15%, GDF Suez – 9,15%, Iberdrola Spania – 6,2% şi RWE Germania – 9,15%, în condiţiile în care statul roman va deţine 51% din acţiuni. Compania de proiect numita EnergoNuclear a fost înfiinţată în martie 2009, iar cele două unitaţi se estimează că vor fi puse în funcţiune în 2015-2016.

Page 8: Centrale  nucleare

Schema reactorului nuclearSchema reactorului nuclear

Page 9: Centrale  nucleare
Page 10: Centrale  nucleare
Page 11: Centrale  nucleare

A. Fabricarea pulberii de dioxid de uraniuEtapele principale de obtinere a pulberii de UOsunt urmatoarele:2Extragerea minereului de uraniuUraniul este un metal usor radioactiv, cu ocompozitie izotopica de 0,7% U 235 si 99,3% U238 destul de raspândit în scoarta terestra.Uraniul este mai abudent ca aurul, argintul saumercurul, la fel de abundent ca zincul.Minereul de uraniu se extrage fie din cariere desuprafata, fie din mine de adâncime.Prelucrarea minereului de uraniuMinereul este prelucrat în uzinele de prepararepentru separarea uraniului din steril. Minereuleste sfarâmat si apoi dizolvat. În cele mai multecazuri se foloseste acidul sulfuric, dar se potfolosi si agenti alcalini de solubilizare. Produsulobtinut la uzina de preparare este un concentrattehnic de uraniu numit si yellow cake.

Page 12: Centrale  nucleare

Rafinarea si conversiaConcentratul tehnic de uraniu este supus

operatiei de purificare (rafinare), prin care seurmareste înlaturarea impurita]ilor (borul,

cadmiul si lantanide) care absorb usor neutroni.Concentratul tehnic este dizolvat în acid azotic

obtinându-se azotatul de uranil. Solutia deazotat de uranil este alimentata în contracurentîntr-un proces de extractie cu solventi organici,

rezultând azotatul de uranil pur. Urmeazaoperatii de precipitare-uscare si reducere a

diuranatului de amoniu, rezultândsub forma de pulbere.

Dioxidul de uraniu, UO , unul dintre principaliioxizi ai uraniului, are aspect metalic de culoareneagra, densitatea 10,96 Kg/m si temperatura

de topire 2176 C.

Page 13: Centrale  nucleare

C. Fabricarea elementelorcombustibile

Elementele combustibile, componente ale fascicululuicombustibil, sunt constituite dintr-o

coloana de pastile introduse într-o teaca dezircaloy, închisa la capat cu dopuri.

Obtinerea elementelor implica succesiuneaurmatoarelor operatii:

Confectionarea dopurilor si a pieselordistantoare

Din bara de zircaloy se fabrica dopurile care aurolul de închidere a tecilor cu pastile la ambelecapete. Tabla de zircaloy este stantata în patinesi distantieri. Pe suprafata acestora se depune

prin evaporare în vid, beriliu.Sudare / Brazare piese distantoare pe

tevile de zircaloyPiesele distantoare (patine si distantieri) se

fixeaza pe tevi prin sudare în puncte, îmbinarearealizându-se prin brazare în vid, încalzirea fiindcu curenti de înalta frecventa, produsul rezultat

fiind teaca de combustibil.Pregatirea tecilor

Pe interiorul tecii se depune un strat de grafiturmat de o uscare sub vid.

Page 14: Centrale  nucleare

Element combustibilColoana de pastile este introdusa în

teaca, dupacare se realizeaza închiderea prin

sudareaelectrica prin presiune a dopurilor de

capat.Debavurare

Sudarea electrica prin presiune se realizeaza

prin deformarea plastica a materialului tecii si

dopului, deformari care genereaza bavuriexterne si interne; cele externe se

ajusteaza prinstrunjire.

Control tehnic de calitatePe toate fazele de fabricatie, piesele si

subansamblelerezultate sunt supuse controalelor de

proces si controlului de calitate, în conformitate

cu planul de control al calitatii.

Page 15: Centrale  nucleare

D. Asamblarea fasciculelorde combustibil

Fascicul combustibilElementele combustibile sunt pozitionate într-undispozitiv de asamblare, dupa care se realizeaza

îmbinarile între dopurile elementelor combustibilesi cele doua grile de capat prin sudare în

puncte.Controlul final de calitate

AmbalareDupa asamblarea fasciculului de combustibil

acesta este supus unei serii de operatii de controlde calitate cum sunt: control vizual, dimensional,

etanseitate cu heliu etc. Toate datele de fabricatiesi control sunt consemnate în dosarul de istorie

al calitatii, atasat fiecarui fascicul.Ambalare

În vederea transportului la beneficiar, fasciculelesunt ambalate într-o lada de transport care

contine un numar de 36 de bucati.

Page 16: Centrale  nucleare

Un fascicul de combustibil nuclear CANDU 6este alcatuit din 37 elemente de combustibilnuclear care contin materialul nuclear sub

formade pastile, fixate la un capat [s la celalalt pe

ogrila în structura cilindrica. Distanta întreelemente se realizeaza cu ajutorul unordistantieri, iar între fascicul si canal cu

patine deghidaj.

Principalele caracteristici ale fascicul decombustibil nuclear CANDU 6 sunt

urmatoarele:O încarcatura completa a reactorului Candu

6este formata dintr-un numar de 4.560 de

fascicule cu o greutate totala de circa 90.000 kg

de uraniu natural.

Page 17: Centrale  nucleare

Pe durata de viata în reactor, în medie un an dezile, un fascicul de combustibil nuclear CANDU

6 produce o energie de 1.115 Mwh. Aceeasienergie se poate obtine prin arderea de

combustibil în termocentralele clasice astfel:47.000 kg de combustibil conventional cu

putere calorica de 7.000 Kcal./kg1.110.000 kg huila cu putere calorica de

3.200 kcal/kg363.000 Nm de gaz natural cu putere

calorica de 8.050 Kcal/Nmlungime495 mm

greutate totala circa 24 kgmaterialul de structura

(teava, bara, tabla) aliaj de Zirconiu de tipul Zircaloy-4diametru 103 mm

greutatea uraniului circa 19,8 kg;

Page 18: Centrale  nucleare

Reactia de fisiuneReactia de fisiuneUn neutron termic este absorbit de un nucleu de uraniu-235, care fisionează în alte elemente mai ușoare și neutroni rapizi.Fisiunea este o reactie nucleara care are drept efect ruperea nucleului in 2 (sau mai multe) fragmente de masa aproximativ egala, neutroni rapizi, radiații si energie termică.Elementele care fisionează cu neutroni termici, se numesc materiale fisile. Ex. 233U, 235U, 239Pn, 241Pu. Elementele care fisionează cu neutroni rapizi, se numesc materiale fisionabile iar, cele care prin captură de neutroni se transformă în materiale fisile, sunt considerate materiale fertile. Ex. 232Th, 238U.Ex. fisiune 235U:Energia de fisiune se repartizeaza, ca energie cinetica fragmentelor de fisiune, comportandu-se ca particule cu parcurs mic.

Page 19: Centrale  nucleare

Fisiunea nucleară este folosită pentru a produce energie în centrale de putere și pentru explozii în armele nucleare. Fisiunea este utilă ca sursă de putere

deoarece unele materiale, numite combustibil nuclear, pe de o parte generează neutroni ca „jucători” ai procesului de fisiune și, pe de altă parte,

li se inițiază fisiunea la impactul cu (exact acești) neutroni liberi. Combustibilii nucleari pot fi utilizați în reacții nucleare în lanț auto-întreținute, care eliberează energie în cantități controlate într-un reactor nuclear sau în

cantități necontrolate, foarte rapid, într-o armă nucleară.Cantitatea de energie liberă conținută într-un combustibil nuclear este de

milioane de ori mai mare decât energia liberă conținută într-o masă similară de combustibil chimic (benzină, de exemplu), acest lucru făcând fisiunea

nucleară o sursă foarte tentantă de energie; totuși produsele secundare ale fisiunii nucleare sunt puternic radioactive, putând rămâne așa chiar și pentru

mii de ani, având de a face cu importantă problemă a deșeurilor nucleare. Preocupările privind acumularea deșeurilor și imensul potențial distructiv al

armelor nucleare contrabalansează calitățile dezirabile ale fisiunii ca sursă de energie, fapt ce dă naștere la intense dezbateri politice asupra problemei

Page 20: Centrale  nucleare

Aspecte fiziceFisiunea nucleară diferă de alte forme de dezintegrare radioactivă prin aceea că ea poate fi amorsată și controlată pe calea reacției în lanț: neutroni liberi eliberați de fiecare eveniment de fisiune pot declanșa în continuare alte evenimente care, la rândul lor eliberează mai mulți neutroni și pot determina mai multe fisiuni. Izotopii chimici care pot să susțină o reacție de fisiune în lanț se numesc combustibili nucleari și se spune că sunt fisili. Cel mai comun combustibil nucleare este 235U (izotopul uraniului cu masa atomică 235) și 239Pu (izotopul plutoniului cu masa atomică 239). Acești combustibili se sparg în elemente chimice (produși de fisiune) cu mase atomice apropiate de 100. Majoritatea combustibililor nucleari suferă fisiuni spontane extrem de rar, dezintegrându-se în principal prin reacții alfa/beta timp de milenii. Într-un reactor nuclear sau o armă nucleară, cele mai multe evenimente de fisiune sunt induse prin bombardament cu alte particule cum ar fi neutronii.

Page 21: Centrale  nucleare

Fisiunea nucleară a elementelor grele produce energie deoarece energia de legătură (energia de legătură pe unitatea de masă) a nucleelor cu numere și mase atomice aflate între 61Ni și 56Fe este mai mare decât energia specifică a nucleelor foarte grele, astfel încât energia este eliberată atunci când nucleele grele sunt sparte în bucăți.Masa totală a produșilor de fisiune (Mp) dintr-o singură reacție, după disiparea energiei lor cinetice, este mai mică decât masa inițială a nucleelor combustibile. Excesul de masă Δm este asociat cu energia eliberată folosind relația lui Einstein E = Δmc2. Prin comparație, și energia specifică de legătură a multor elemente ușoare (de la hidrogen până la magneziu) este de asemenea semnificativ mică, astfel încât dacă aceste elemente ușoare ar suferi o reacție de fuziune (opusă fisiunii), procesul ar fi de asemenea exotermic, cu eliberare de energie.

Page 22: Centrale  nucleare

Variația energiei specifice de legătură cu numărul atomic este datorată interacțiunii a două forțe fundamentale ce acționează asupra nucleonilor ce formează nucleul: protoni și neutroni. Nucleonii sunt legați printr-o forță nucleară tare, atractivă, care contrabalansează repulsia electrostatică dintre protoni. Totuși forța nucleară tare acționează numai pe distanțe extrem de scurte, întrucât se supun potențialului Yukawa. Din această cauză nucleele mari sunt mai slab legate per unitatea de masă decât nucleele mici și spargerea unui nucleu mare în două sau mai multe nuclee cu dimensiuni intermediare eliberează energie. În practică, cea mai mare parte a acestei energii apare ca energie cinetică întrucât nuclee rezultate se resping și se îndepărtează unele de altele cu viteză foarte mare.În evenimentele de fisiune nucleară, nucleele se pot sparge în orice combinație de nuclee mai ușoare, dar cel mai comun eveniment este spargerea în nuclee de mase aproximativ egale, în jur de 120; funcție de izotopi și proces, cel mai comun eveniment este fisiune asimetrică în care un nucleu rezultat are o masă de aproximativ 90 – 100 uam (umități atomice de masă) și celălalt nucleu de aproximativ 130 – 140 uam.

Page 23: Centrale  nucleare

Deoarece forțele nucleare tari acționează pe distanțe mici, nucleele mari trebuie să conțină proporțional mai mulți neutroni decât elementele ușoare, care sunt mult mai stabile cu un raport proton/neutron de 1:1. Neutronii suplimentari stabilizează elementele grele deoarece ele adaugă forță de legătură tare fără a se compune cu forța de repulsie proton-proton. Produșii de fisiune au, în medie, aproximativ același raport de neutroni și protoni ca și nucleul „părinte” și de aceea sunt în mod normal instabile (deoarece au în mod proporțional prea mulți neutroni în comparație cu izotopii stabili de mase similare). Aceasta este cauza fundamentală a problemei deșeurile înalt radioactive din reactoarele nucleare. Produșii de fisiune tind să fie emițători beta, eliberând electroni rapizi în vederea conservării sarcinii electrice în urma transformării neutronilor excedentari în protoni, în interiorul nucleului produsului de fisiune.

Page 24: Centrale  nucleare

Reactia de fisiune nucleara in lantReactia de fisiune nucleara in lant

Reacția de fisiune nucleară în lanț schematic, o reacție de fisiune nucleară în lanț ar putea fi restrânsă la următoarele trei secvențe: 1 .Un atom de uraniu-235 absoarbe un neutron și se sparge în doi atomi noi (fragmente de fisiune), eliberând trei neutroni și o oarecare cantitate de energie de legătură. 2.Unul din acești neutroni este absorbit de un atom de uraniu-238 și nu mai participă, în continuare, la reacție. Al doilea neutron este pur și simplu pierdut în mediul/materialul înconjurător, nu se mai ciocnește cu alți atomi de uraniu, fapt pentru care nici el nu mai participă la continuarea reacției. Al treilea neutron se ciocnește cu un atom de uraniu-235 care se sparge și eliberează doi neutroni și, din nou, energie de legătură. 3.Ultimii doi neutroni se ciocnesc fiecare cu câte un atom de uraniu-235 care se sparg și eliberează de la unu la trei neutroni ce pot continua reacția.

Page 25: Centrale  nucleare

O reacție nucleară în lanț apare atunci când, în medie, cel puțin o reacție nucleară este cauzată de o reacție nucleară anterioară, acest lucru putând conduce la o creștere exponențială a numărului de reacții nucleare.O reacție în lanț necontrolată în interiorul unei cantități suficient de combustibil de fisiune (masă critică) poate să conducă la o eliberare explozivă de energie, acesta fiind, de altfel, modul de funcționare al armelor nucleare. Reacția în lanț poate fi, însă, controlată în mod adecvat și folosită ca sursă de energie (în reactoarele nucleare).

Page 26: Centrale  nucleare

Transformarile energTransformarile energeetice care au loc tice care au loc in centrala nuclearain centrala nucleara

Reactiile nucleare din rector genereaza energie sub forma de caldura,care este preluata de agentul de racire.In schimbatorul de caldura se produc vapori de apa prin transfer de caldura de la agentul de racire.Vaporii sub presiune circula printr-un circuit secundar si pun in miscare paletele unei turbine cu abur. Pe axul turbinei se afla montat rotorul unui alternator care se invarteste odata cu paletele turbinei.Alternatorul produce astfel energie electrica.

Pentru a asigura circulatia vaporilor in circuitul secundar acestia trebuie raciti la iesirea din turbina. In acest scop,centrala are si un circuit de racire prin care trece apa (preluata de obicei,dintr-o apa curgatoare).

Cele trei circuite ale unei centrale sunt reprezentate in schema de mai jos,in culori diferite.Combustibil

nuclear Reactor nuclear

Schimbator de caldura Turbina Alternator

Curent electric

Page 27: Centrale  nucleare

Masuri de protectie in centralaMasuri de protectie in centrala In realizarea protectiei in centralele nucleare se urmaresc,in principal,urmatoarele aspecte:

-protectia directa a personalului impotriva radiatiilor emise in reactor si impotriva izotopilor radioactivi ce se formeaza

-protectia impotriva contaminarii atmosferei si a terenurilor inconjuratoare cu substante radioactive atat la functionarea normala cat si in caz de avarie

-protectia fata de radioactivitatea “deseurilor” rezultate,tratarea si depozitarea acestora

Protectia in centralele nucleare se realizeaza prin:

-inconjurarea reactorului cu un perete gros de beton sau fonta care absoarbe radiatiile alfa,beta si neutronii ce parasesc inima reactorului.

-instalatii de aer conditionat, filtre si sisteme de retinere a reziduurilor radioactive.

-amplasarea intregului reactor intr-o cladire din beton si otel.

-Depozitarea in locuri speciale a deseurilor rezultate.

Page 28: Centrale  nucleare

Utilizarile energiei nucleareUtilizarile energiei nucleare•Un domeniu de mare importanta,in care centralele nucleare au adus o rezolvare economica si eficienta,este desalinizarea apei de mare.

• In zonele de desert,apa raurilor este insuficienta pentru consumul domestic,industrial sau pentru necesitatile agriculturii. Constructia centralelor nucleare cu instalatii speciale de desalinizare este o solutie folosita in zonele de desert,limitrofe unor mari sau oceane. Astfel de centrale sunt sau se vor construi in zonele aride ale Mexicului, Californiei, Arizonei, Marii Caspice.

• In industria chimica,procese industriale cum ar fi: cracarea titetiului,gazeificarea carbunelui etc.,sunt mari consumatoare de energie termica. Aceasta poate fi obtinuta,in conditii avantajoase,cu ajutorul centralelor nucleare.

• Caracteristicile specifice ale centralelor nucleare au permis ca acestea sa fie folosite pe navele mari cu regim de mare autonomie de deplasare: spargatoare de gheata, portavioane,submarine si chiar nave mari de transport. Astfel de nave pot parcurge pana la 500000 km,incarcarea cu combustibil facandu-se o data la 2-3 ani. Primul spargator de gheata a fost lansat la Leningrad,in ziua de 5 decembrie 1957.

Page 29: Centrale  nucleare

DeDeseuri radioactiveseuri radioactiveDeşeurile nucleare pot fi rezultatul fiecărei trepte a ciclului de prelucrare a combustibilului nuclear.

Sursele antropice (artificiale) de poluare radioactivă pot fi, implicit şi surse de producere a deşeurilor radioactive şi invers, astfel că se pot enumera ca surse de iradiere radioactivă următoarele:zonele de extracţie şi preparare de minereuri de uraniu, sau de thorium,depozitarea necorespunzătoare a materialelor rezultate radioactive,accidente sau avarii la instalaţiile nuclearo-electrice, nucleare, la vapoare, submarine, avioane cu încarcatură nucleară,experienţe militare nucleare,instalaţiile de producere şi accelerare de particule, necesare studiului structurii materiei şi pentru producerea de izotopi artificiali,instalaţiile de control defectoscopic (cu raze X sau izotopi radioactivi) din industria constructoare de maşini, construcţii civile etc.tratarea sau depozitarea incorectă a deşeurilor radioactive, din centralele nuclearo-electrice.

Page 30: Centrale  nucleare

Există numeroase surse de poluare radioactivă cu importanţă secundară datorită activităţi lor mici, dar care cumulate pot deveni deosebit de periculoase.

Dintre acestea, la nivel mondial, trebuie menţionate:- 3321 unităti nucleare în economie şi viaţa socială (industrie, spitale, şantiere, cercetare, învătământ etc.) care utilizează:circa 6000 de aparate generatoare de raze X,circa 510 instalaţii cu surse de iridium sau cobalt pentru controlul nedistructiv industrial (activitatea totală 20 000 Ci),circa 300 000 surse radioactive diferite (cu activitate mică între 2 µCi şi câteva sute de mCi) utilizate în diferite procese industriale (măsurat grosimi sau nivele în rezervoare, controlul proceselor tehnologice etc.).

Page 31: Centrale  nucleare

Surse cu importanţă mare în România datorită iradierii ridicate pe care o pot produce sunt instalaţiile nucleare, producătorii de combustibil nuclear uzat, deţinătorii de combustibil uzat şi / sau deşeuri radioactive.

Page 32: Centrale  nucleare

O cantitate importantă de deşeuri radioactive, cu mult peste valorile caracteristice producţiei de deşeuri generate prin operarea şi respectiv dezafectarea instalaţiilor nucleare, este generată prin operarea instalaţiilor nucleare industriale de extracţie şi prelucrare a minereurilor de uraniu.Principalele caracteristici radiologice ale acestor deşeuri sunt, radioactivitatea deosebit de scăzută, în limitele fondului natural de radiaţii din zona de extracţie sau prelucrare şi durată de viaţă deosebit de lungă.Cantităţi importante de deşeuri industriale, cum sunt cenuşa de la termocentrala (Mintia) şi cenuşa produsă în instalaţiile de producere a îngrăsămintelor chimice pe baza de fosfaţi (Năvodari, Bacău, Turnu Măgurele), precum şi şlamurile rezultate în industria extractivă, conţin cantităţi mici de materiale radioactive existente în natură (NORM).Concentraţia de material radioactiv în aceste deşeuri este redusă, astfel încât ele nu sunt considerate deşeuri radioactive, dar datorită volumelor mari acumulate şi care sunt în conţinua creştere, aceste deşeuri ridica în prezent probleme ecologice deosebite.

Page 33: Centrale  nucleare

AAccidente nucleareccidente nucleare

Definiţie, clasificare, efecteMaterializare graficaMasuri de prevenire, protectie si

interventie

Page 34: Centrale  nucleare

Radiaţiile sunt frecvente în natură sau pot fi produse în mod artificial fără a fi definite nici ca tip nici ca efect. Iradierea naturală a organismului uman se datorează radiaţiilor ionizante existente în mediul înconjurător (radiaţiile cosmice, radioactivitatea solului, a alimentelor etc). La acestea se adaugă:

folosirea radiaţiilor în investigaţiile şi tratamentele medicaleiradierea datorată experimentelor nucleare în atmosferă şi industria energetică nucleară

Page 35: Centrale  nucleare

Ponderea cea mai importantă în iradierea organismului uman o are iradierea naturală 66% , urmată de iradierea medicală 23% şi cu valori apropriate iradierea profesională şi cea suplimentară. Deoarece efectele radiaţiilor sunt legate de doza de radiaţie primită, care asociază un factor de risc s-a stabilit doza maximă admisă pentru populaţie de 5mSv/an. Accidentul nuclear se consideră a fi evenimentul care afectează instalaţia nucleară şi provoacă iradierea sau contaminarea populaţiei şi mediului înconjurător peste limitele maxime admise.

Page 36: Centrale  nucleare

Instalaţiile şi activităţile care sunt luate în considerare ca sursă de accident nuclear sunt:

reactoarele nucleare energetice şi de cercetareinstalaţiile din ciclul de producere a combustibilului nuclearinstalaţiile de tratare a deşeurilor radioactivetransportul şi depozitarea combustibilului nucleari sau a deşeurilor radioactivăproducerea, utilizarea, depozitarea, stocarea şi transportul radioizotopilor folosiţi în agricultură, industrie, medicină, precum şi în scopuri ştiinţifice şi de cercetareutilizarea radioizotopilor pentru producerea de energie în obiecte spaţiale

Page 37: Centrale  nucleare

În funcţie de riscul radiobiologic pentru populaţie şi de intensitatea sa de acţiune, accidentul nuclear poate fi încadrat astfel:

Accidentul nuclear minor (de rutină): este considerat evenimentul în care iradierea sau contaminarea populaţiei şi a mediului înconjurător depăşeşte doza maximă admisă.Accidentul nuclear major: este considerat acel accident care reprezintă risc biologic mare, prin iradierea externă şi internă a populaţiei.Accidentul nuclear maxim credibil de proiect: se ia în calcul la proiectarea centralei nucleare şi este delimitat de expunerea rezultată din eliberarea de produse de fisiune cu o iradiere mai mare de 0,25 Sv pe întregul organism şi de 1 Sv /om adult pe tiroidă.

Page 38: Centrale  nucleare

Cauzele producerii accidentelor nucleare

cauze interne:a) supraîncălzirea elementelor

combustibileb) ambalarea termică a unui reactor

spre starea de criticitate, care atrage după sine o intensă eliberare de materiale radioactive în atmosferă şi care poate duce în extremă situaţie la topirea zonei active a reactorului

c) cedarea circuitelor de răcired) avarii la sistemul de canalizare –

colectare a deşeurilor radioactivee) greşeli de manipulare a

deşeurilor radioactivef) neexecutarea la timp a reviziilor

tehnice cauze externe:

a) dezastre naturaleb) acte de sabotajc) impactul cu obiecte cosmice,

rachete, avioane sau proiectile de calibru mare

Page 39: Centrale  nucleare

Urmările accidentului nuclear•Riscul nuclear: acel complex de situaţii şi consecinţe, rezultat în urma eliberării necontrolate a produşilor radioactivi în mediul înconjurător•Domeniile afectate de accidentul nuclear sunt :

sănătatea publicăeconomia zonei în general şi în special cea agricolă şi zootehnicăalte aspecte economice şi sociale din zona afectată de răspândirea radioactivităţii eliberate

•Factorii de care depind urmările şi consecinţele accidentului nuclear sunt:teritoriul în care se află C.N.E. la care se produce evenimentul (teritoriul naţional sau în afara acestuia)proporţiile accidentului nuclearanotimpul în care are loc accidentulrelieful şi flora zonei înconjurătoarecondiţiile meteo din momentul accidentuluiutilizarea terenului din zonă sub aspect agricol şi zootehnicdistanţele până la localităţi şi densitatea populaţiei din zonădistanţele la care sunt situate obiectivele sociale economice şi agrozootehnice importantefauna zoneimijloacele şi căile de comunicaţie cu localităţile din jur

Page 40: Centrale  nucleare

Într-un accident nuclear, ca urmare a eliberării de substanţe radioactive în mediul înconjurător, există următoarele riscuri:

a) riscul inhalării de substanţe radioactive: datorită gazelor emise şi

transportului substanţelor radioactive, la distanţă de către aer

efectele conjugate ale inhalării şi iradierii se manifestă direct

inhalarea iodului radioactiv duce la riscul imediat

efect cumulator asupra tiroidei (doza admisă pt. copii 0,25 Sv)

Page 41: Centrale  nucleare

b) Riscul rezultat din radioactivitatea depusăAprecierea riscului în acest caz se face prin:

determinarea debitului dozei de radiaţie stabilirea radionuclizilor prezenţi

În cazul în care doza debit de radiaţie poate fi tolerată din punct de vedere al iradierii externe, este obligatoriu controlul radioactivităţii produselor alimentare, direct sau indirect afectate de contaminarea radioactivă.

c) Riscul rezultat din acumularea lentă a radioactivităţii: în alimente în aer în precipitaţii

Alimente critice: lapte legume cu foi

Dacă efectul inhalării se produce destul de rapid, pericolul datorat depunerilor radioactive este de durată medie şi mare, ceea ce impune măsuri pe termen lung privind consumul de alimente, apă, furaje şi controlul permanent al radioactivităţii.

Page 42: Centrale  nucleare

Proiect realizat de grupa:

Egli Tamás

Hauler Henrietta

Eckert Helga

Saveanu George