24

Výroba elektřiny v jaderné elektrárně

 

Autor: User:Japo – Fotografie je vlastním dílem, Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2092572
Autor: Jiří Sedláček – Vlastní dílo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=38422373

                      JE      Temelín                                                              JE    Dukovany

Kde jsou v naší republice atomové (jaderné) elektrárny – ve kterých krajích?

Ukažme si aspoň zjednodušeně, co v těchto elektrárnách probíhá.

Palivo je pro jadernou elektrárnu uspořádáno do pelet – tj. do malých slisovaných trubiček. Jedna peleta o hmotnosti 5 g poskytne přibližně tolik energie jako 880 kg černého uhlí. Pelety se skládají do proutků (tyčí), které obsahují  okolo 370 pelet.

Kolik uranového paliva obsahuje jeden proutek?

Porovnej energii získanou spálením černého uhlí a štěpením používaného uranu obohaceného na 3,5%.

Co znamená, že je uran obohacen na 3,5 % ?
Kolikrát více energie se získá ze stejného množství uranu jako černého uhlí, jestliže předpokládáme, že
černé uhlí má výhřevnost  20 000 kJ/kg a obohacený uran téměř 4000 GJ/kg.
Zjisti, kolik kJ je jeden GJ?

Postupně čti stručný zjednodušený popis základních dějů v jaderné elektrárně. A podle obrázku do vět doplňuj názvy hlavních části zařízení a jejich význam.

D. Kvasničková

 je rozděleno do peletek uspořádáných do tyčí o průměru necelý centimetr, které mají na povrchu speciální ochranou slitinu. V bývá takto až 19 milionů peletek, ze kterých se energie získává přibližně 4 roky. Reaktor je vyroben ze speciální oceli. Tyče jsou umístěny v moderátoru, kterým nejčastěji bývá voda. Rychlost štěpení uranu řídí , které absorbují přebytečné . Obsahují často prvek bór, nebo kadmium. Kromě toho nad reaktorem jsou ještě havarijní tyče, které se použijí v případě nějakého problému k zastavení celého děje.

Štěpením uranu vzniká velké množství tepla. Jaderný reaktor se proto musí vodou stále chladit. Teplo přehřáté vody pod tlakem se v . využívá k vytváření . Jaderný reaktor a parogenerátor jsou obvykle umístěné v ochranném ocelovém nebo železobetonovém .

Další část elektrárny je v podstatě stejná jako u všech tepelných elektráren. 

Vodní pára roztáčí  a její pohyb se v generátoru převádí na , který se rozvádí do

Velmi důležité je neustálé chlazení vodní páry v okruhu v i chlazení přehřáté vody pod tlakem v .

Nedílnou součástí jaderné elektrárny je proto vždy , jehož hlavní částí jsou .

Čím se tedy v podstatě liší uhelné či plynové elektrárny od atomové?

Doplň: U uhelných elektráren je zdrojem tepla ,

            u jaderných elektráren je zdrojem tepla .

Zařízení jaderných elektráren musí zajistit:

a) dlouhodobý průběh řízené reakce
b) odvádění tepla
c) bezpečnost – dokonalou izolaci vznikajících štěpných částí od okolního prostředí

Co zajišťuje možnost dlouhodobého průběhu reakce?
Čím se odvádí teplo z reaktoru?
Jak se zajišťuje bezpečnost elektrárny?


To je velmi nákladné, takže bezpečnost jaderných elektráren vyžaduje velké finanční náklady na výstavbu těchto elektráren.

Uvolňují se z jaderné elektrárny nečistoty do vzduchu jako z jiných tepelných elektráren?

Největší havárie jaderných elektráren byly v roce 1986 na Ukrajině v Černobylu a v roce 2011 v Japonsku v elekrárně Fukušima.

                             Černobyl                                                                      Fukušima

Autor: IAEA Imagebank – 02710030, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39378480
Autor: Digital Globe – Earthquake and Tsunami damage-Dai Ichi Power Plant, Japan, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=14630274

Přečti si o těchto haváriích a jejich důsledcích:

https://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cernobylsk%C3%A1_hav%C3%A1rie

https://cs.wikipedia.org/wiki/Hav%C3%A1rie_elektr%C3%A1rny_Fuku%C5%A1ima_I

Přečti si v článcích hlavně informace o následcích havárií.

Přiřaď, co k sobě patří:

Havárie v Černobylu
Havárie ve Fukušima
selhání lidí
přírodní vlivy

Co tyto havárie způsobily?   Jak ovlivnily prostředí?  Před kolika lety se staly?

Havárie v Černobylu před:

Havárie ve Fukušimě před

Je v těchto oblastech nyní už normální život?

Proč se musí klást takový důraz na bezpečnost jaderných elektráren?

Co by havárie mohla způsobit? Připomeň si, co způsobuje radioaktivní záření.

Zachovávání bezpečnosti v jaderných elektrárnách se v našich jaderných elektrárnách stále pečlivě sleduje. Vyhledej aktuální informace o využívání jaderné energie u nás, sepiš stručnou „redaktorskou zprávu – článek“ a vlož sem.

11