Bezpieczeństwo eksploatacji, czyli dlaczego nie trzeba się bać elektrowni jądrowych
Artykuł sponsorowany

Bezpieczeństwo eksploatacji, czyli dlaczego nie trzeba się bać elektrowni jądrowych

Elektrownia jądrowa, zdjęcie ilustracyjne
Elektrownia jądrowa, zdjęcie ilustracyjne Źródło: Pixabay / distelAPPArath
Energetyka jądrowa jest powszechnie uważana za bezpieczną. Wynika to nie tylko z nowoczesnych technologii, jakie obecnie wykorzystywane przy budowie reaktorów, ale również międzynarodowych i krajowych regulacji prawnych.

Najważniejsze akty prawne, na podstawie których projektowane i budowane są elektrownie jądrowe, to Prawo atomowe oraz standardy Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. Wymagają one między innymi, aby elektrownia jądrowa posiadała zintegrowany system zarządzania. Ma ona na celu zarządzenie wszystkimi obszarami związanymi z elektrownią atomową, co pomaga minimalizować ryzyko zagrożeń. Dlatego obejmuje wiele kluczowych elementów, takich jak polityka jakości, program zapewnienia odpowiednich standardów, opis struktury organizacyjnej, zakres odpowiedzialności poszczególnych komórek organizacyjnych, zdefiniowanie procesów oraz poziomów bezpieczeństwa.

Zarządzanie bezpieczeństwem

Ponadto przepisy MAEA nakazują, aby osoby i organizacje odpowiedzialne za obiekty i działania związane z funkcjonowaniem elektrowni ponosiły pełną odpowiedzialność za zapewnienie bezpieczeństwa. To oznacza, że projektanci, producenci, pracownicy, przewoźnicy i inne strony obsługujące elektrownię atomową muszą działać w sposób, który ogranicza ryzyko wystąpienia niepożądanych zdarzeń.

MAEA wymaga, aby elektrownia atomowa zapewniała najwyższy możliwy poziom bezpieczeństwa. Oznacza to, że elektrownia musi stosować najlepsze praktyki i technologie w celu zapewnienia optymalnej ochrony przed zagrożeniami promieniowaniem. Zastosowania technologia musi zapobiegać awariom, utracie kontroli i łagodzić ich skutki poprzez niezależne poziomy ochrony, odpowiednie procedury i inne środki bezpieczeństwa. Działania zapobiegawcze powinny również obejmować planowanie awaryjne, które jest ważnym elementem zapewnienia gotowości na wypadek sytuacji kryzysowych.

Zgodnie z wytycznymi, ogólne korzyści wynikające z elektrowni atomowej muszą przewyższać ryzyko związane z promieniowaniem. Dlatego budowa każdej elektrowni jądrowej powinna być uzasadniona pod względem ekonomicznym, społecznym i środowiskowym. Zarządzający elektrownią atomową muszą też podejmować działania ochronne w celu ograniczenia istniejących lub potencjalnych zagrożeń związanych z promieniowaniem. Wszystkie te standardy i przepisy sprawiają, że nowoczesne elektrownie atomowe działają w sposób bezpieczny dla ludzi i środowiska.

Reaktor wodny ciśnieniowy AP1000

Polskie Elektrownie Jądrowe to spółka, która jest odpowiedzialna za wiele aspektów związanych rozwojem energetyki atomowej. Zajmuje się, między innymi, przygotowaniem procesu inwestycyjnego związanego z budową elektrowni jądrowej w Polsce. Projekt ten realizowany jest w wspólnie z amerykańską firmą Westinghouse Electric Company. To jeden z wiodących graczy w przemyśle energetyki jądrowej, który ma znaczący wkład w rozwijanie tej technologii na skalę światową. Firma projektuje i buduje całe obiekty, jak i różnego rodzaju urządzenia i komponenty wykorzystywane w sektorze energetyki jądrowej. Świadczy również usługi serwisowe dla już istniejących obiektów.

Pierwsza w Polsce elektrownia jądrowa o mocy do 3750 MWe zostanie wybudowana w oparciu o sprawdzoną technologię AP1000. Powstanie zaawansowana instalacja, której trzon stanowić będzie reaktor wodno-ciśnieniowy (PWR). Tego typu reaktor używa zwykłej wody zarówno jako moderatora, który spowalnia neutrony, jak i chłodziwa, które odprowadza ciepło wytworzone podczas reakcji jądrowej w rdzeniu. Ma on dwa oddzielne obiegi czynnika roboczego, co zmniejsza ryzyko wycieku substancji radioaktywnych. Gorąca woda w rdzeniu reaktora nie miesza się z wodą, która przechodzi przez turbinę parową i generator.

Planowany AP1000 jest jednym z pierwszych na świecie reaktorów generacji III+ PWR, co oznacza, że korzysta z najnowszych technologii i standardów bezpieczeństwa w przemyśle jądrowym. W porównaniu z wcześniejszymi reaktorami został znacząco uproszczony, co przekłada się na mniejszą liczbę komponentów i lepszą wydajność.

AP1000 zawiera wiele zaawansowanych rozwiązań, które przyczyniają się do jego popularności i wykorzystania na całym świecie. Jest jednym z niewielu modeli reaktorów, który wykorzystuje całkowicie pasywne systemy bezpieczeństwa. To oznacza, że w przypadku awarii nie jest wymagana aktywna interwencja operatora ani zewnętrzne źródła energii, ponieważ systemy te działają na zasadzie samoregulacji.

Modułowa konstrukcja reaktora znacznie przyspiesza proces budowy i zmniejsza ryzyko błędów. Przyczynia się to również do redukcji całkowitych kosztów inwestycji oraz późniejszej eksploatacji. Zajmuje również najmniejszą powierzchnię zabudowy spośród reaktorów dostępnych na rynku w przeliczeniu na jednostkę mocy elektrycznej (1 MWe). Ma to istotne znaczenie, zwłaszcza w przypadku lokalizacji o ograniczonej dostępnej przestrzeni.

AP1000 oferuje zaawansowane rozwiązania bezpieczeństwa, efektywność energetyczną i modułową konstrukcję, co czyni go atrakcyjnym wyborem dla wielu krajów i firm, które dążą do rozwoju zrównoważonej energetyki jądrowej. Tego typu reaktory są wykorzystywane i planowane w różnych częściach świata. Chiny, Stany Zjednoczone, Ukraina, Wielka Brytania, a także państwa Europy Środkowo-Wschodniej, to tylko niektóre z regionów, gdzie technologia ta jest używana lub rozważana.

Wysoki poziom bezpieczeństwa

Najnowszy reaktor korzysta z 50-letniego doświadczenia Westinghouse w eksploatacji elektrowni jądrowych. Wiele komponentów, takich jak zbiornik reaktora, generator pary, paliwo i układ zwiększania ciśnienia, zostało ulepszone, co zwiększa niezawodność i efektywność reaktora.

Systemy bezpieczeństwa biernego oraz wiele poziomów ochrony należą do najważniejszych elementów instalacji. AP1000 został zaprojektowany w taki sposób, aby w przypadku awarii osiągnąć i utrzymać bezpieczny stan wyłączenia bez potrzeby interwencji operatora czy użycia zasilania elektrycznego lub pomp. Wykorzystuje naturalne czynniki takie jak grawitacja, cyrkulacja i sprężone gazy, aby zapobiec przegrzaniu rdzenia i uszkodzeniu obudowy. To oznacza, że w przypadku ewentualnej awarii reaktor ma wbudowane mechanizmy, które automatycznie zapewniają bezpieczeństwo.

Ponadto instalacja została wyposażona w systemy monitorujące otoczenie. Reagują one na codzienne stany w instalacji lub wahania warunków, co pomaga w zmniejszeniu prawdopodobieństwa niepotrzebnego uruchamiania systemów zabezpieczających.

Elektrownie atomowe są projektowane z uwzględnieniem wielu warstw systemów bezpieczeństwa – po to, by w razie usterki jednego elementu inne mechanizmy przejęły kontrolę i zapobiegły poważnej awarii. Reaktory są poddawane także ciągłym testom, inspekcjom i ocenie wydajności.

Ponadto operatorzy elektrowni atomowych przechodzą intensywne szkolenie i muszą posiadać wysokie kompetencje zawodowe. Przemysł jądrowy skupia się również na odpowiednim zarządzaniu odpadami, które składowane są w ściśle kontrolowanych warunkach.

Znikome promieniowanie

Badania nad wpływem elektrowni jądrowych na środowisko i zdrowie ludzi są prowadzone od dawna w wielu krajach. Dotyczą one między innymi promieniowania jonizującego. Na podstawie dostępnych danych można wyciągnąć wnioski, że energetyka atomowa wpływa na otoczenie w bardzo znikomy sposób. Należy też podkreślić, że promieniowanie w różnych dawkach występuje powszechnie we wszystkich krajach i może pochodzić ze źródeł naturalnych lub sztucznych.

W przypadku reaktorów AP1000 średnia roczna dawka promieniowania dla osób mieszkających w pobliżu elektrowni wynosi około 0,002 mSv, co stanowi tylko niewielki ułamek procenta całkowitej rocznej dawki promieniowania pochodzącej od naturalnych źródeł. Dla porównania w trakcie tomografii całego ciała pacjent narażony jest na promieniowanie dochodzące do 100 mSv.

Reaktor posiada też wiele barier, które chronią przed uwolnieniem substancji radioaktywnych w przypadku awarii. Zapory te działają niezależnie od siebie, podnosząc poziom bezpieczeństwa. Analiza bezpieczeństwa instalacji AP1000 wykazała, że ma ona duże marginesy bezpieczeństwa i spełnia rygorystyczne kryteria ochrony i ryzyka probabilistycznego, co przekłada się na bardzo niskie prawdopodobieństwo awarii i uwolnień radioaktywnych.