ICJT.org - Pogosta vprašanja

Jedrsko elektrarno lahko v grobem razdelimo na dva velika sestavna dela, ki ju imenujemo jedrski otok in turbinski otok. Jedrski otok sestavljajo naprave in stroji, ki jedrsko energijo pretvorijo v toploto za uparjanje vode (jedrski reaktor, uparjalniki, črpalke, cevovodi itd.). Turbinski otok sestavljajo naprave in stroji, ki energijo pare pretvorijo v električno energijo (parna turbina, kondenzator, črpalke, toplotni menjalniki, cevovodi itd.) in jo oddajo v omrežje. Turbinski otok ima enako vlogo kot termoelektrarna.

175. Ali je uran nevaren?

Uran ni nevaren, še posebno ne v koncentracijah, ki so prisotne v naravi. Je šibko alfa-radioaktiven, produkti njegovega radioaktivnega razpada (predvsem žlahtni plin radon) pa znatno prispevajo k radioaktivnosti naravnega okolja.

174. Kaj in iz česa je uran in kako se ga pridobi?

Uran je naraven kemičen element, ki je dokaj pogost. Uran ima v jedru 92 protonov in je med naravnimi kemičnimi elementi čisto zadnji po vrsti. V naravi obstajata dva izotopa: uran-235 in uran-238 (številki pomenita skupno število protonov in nevtronov v jedru oz. masno število). Uran je v naravi prisoten v oksidni obliki v rudi, ki je zelo revna. Postopki pridobivanja obsegajo rudarjenje in predelavo rude v uranov koncentrat. Za uporabo v jedrski elektrarni kot gorivo je potrebno uran še obogatiti (povečati koncentracijo urana-235 od 0,7% v naravnem uranu na približno 5%), kar je precej zahteven tehnološki postopek.

173. Ali elektrarne na obnovljive vire energije predstavljajo kakršno koli nevarnost?

Vsak vir energije, tudi če je obnovljiv, je lahko nevaren. Pri vodnih elektrarnah predstavlja npr. znatno nevarnost porušitev jezov. Takih nesreč je bilo v Evropi in v svetu že precej in so bile tipično prave katastrofe.

172. Kolikšna je možnost da eksplodira jederska elektrarna?

Jedrske elektrarne takega tipa, kot sedaj obratujejo po svetu in tudi v Sloveniji, ne morejo eksplodirati, ker to ni mogoče zaradi fizikalne zasnove reaktorja. Reaktor v Černobilu je eksplodiral zaradi napačne fizikalne zasnove (ki je izvirala celo iz vojaške tehnologije) in slabe varnostne kulture pri vodenju elektrarne. Tudi reaktorji enakega tipa, ki še obratujejo na področju bivše Sovjetske zveze, ne morejo več eksplodirati, ker so s spremembami jedrskega goriva popravili fizikalno zasnovo reaktorja (nenadzorovano povečanje moči reaktorja ni več mogoče).

171. Kaj bomo ljudje naredili ko bo zmanjkalo nafte,premoga itd. in kdaj približno se bo to zgodilo?

Zaloge nafte niso tako zanesljivo znane, da bi se dalo napovedati, kdaj je bo zmanjkalo. Napovedi so se vedno izkazale kot napačne, saj so bila pogosto nepričakovano najdena nova ležišča. Premoga še dolgo ne bo zmanjkalo, zaloge so dobro raziskane. Bolj važno, kot napovedati, kdaj bo zmanjkalo fosilnih goriv, pa je že sedaj ukrepati proti sproščanju ogljikovega dioksida v ozračje. Ta namreč povzroča učinek tople grede in že sedaj zaznavno ogrevanje ozračja ter klimatskih pogojev na Zemlji.

170. Kaj je 'boljše' (nasplošno) jederska elektrarna ali elektrarna na obnovljive vire in zakaj?

Odgovor je odvisen od naravnih danosti države, ki mora zagotoviti svoji preskrbo z elektriko. Država, ki ima primerne naravne pogoje za gradnjo vodnih elektrarn, bo to seveda izkoristila (npr. Norveška, ki proizvede skoraj vso svojo elektriko v vodnih elektrarnah). Država, ki takih naravnih pogojev nima, ima večji interes za izkoriščanje jedrske energije (npr. Francija, ki proizvede skoraj vso elektriko v jedrskih elektrarnah). Bistveno je, da nobeden od teh dveh tipov elektrarn ne sprošča v okolje ogljikovega dioksida in ne povzroča učinka tople grede.

169. Kateri viri energije (odnovljivi ali nuklearni) proizvedejo več energije?

Gledano v celoti je na svetu več električne energije proizvedene iz jedrske energije (približno 15%) kot iz obnovljivih virov energije (približno 10%).

V posameznih državah sveta pa je to razmerje lahko zelo različno: Francija npr. 80% svoje električne energije dobi iz jedrskih elektrarn, Norveška pa skoraj vso iz vodnih elektrarn. Obe državi sta visoko razviti in sta se prilagodili svojim naravnim danostim. V Sloveniji je približno 40% elektrike iz jedrske elektrarne Krško, 35% iz termoelektrarn in 25% iz vodnih elektrarn. Razmerje energetskih virov v Sloveniji je po splošnem mnenju energetikov zelo primerno, ker zagotavlja precej enakomerno porazdelitev proizvodnje med razne vire, kar je dobro za zanesljivost elektroenergetskega sistema.

168. Kaj bi se zgodilo z nivojem vode, če bi se zrak segrel?

Globalno ogrevanje ozračja povzroča taljenje kopenskega ledu in dviganje gladine oceanov. Ta učinek je že merljiv.

167. Zakaj ljudje ne uporabljamo samo elektrarne z obnovljivimi viri?

Obnovljivih virov enostavno ni dovolj, ali so neekonomični za pokrivanje vseh energetskih potreb, ali ne zagotavljajo neprekinjene stabilne dobave električne energije. Vsaka država si želi zagotoviti stabilno, ekonomično in neprekinjeno dobavo energije. Nekatere države, npr. Norveška, lahko svoje potrebe skoraj v celoti krijejo iz vodne energije, ki je imajo v izobilju. Finska, ki je prav tako zelo okoljevarstvena država, nima dovolj vodne energije in glede na svoj geografski položaj malo sončne energije. Zato je za Finsko zelo pomembna jedrska energija. V Sloveniji je vodna energija že zelo izkoriščena. V gradnji je še nekaj vodnih elektrarn, ki pa ne bodo bistveno spremenile naše elektroenergetske bilance, temveč le prispevale k ekonomičnosti in stabilnosti sistema. V Sloveniji nimamo kaj dosti lokacij za gradnjo vetrnih elektrarn, ki so izkazale tudi kot ekološko sporne.

Izkoriščanje sončne energije je drago, poleg tega tudi ne zagotavlja neprekinjene dobave. Zato v Sloveniji pokrivamo našo porabo z mešanico električne energije iz jedrske ,fosilne in vodne energije.

166. Kaj so slabosti in prednosti za pridobivanje električne energije iz obnovljivih virov in kakšen je njihov vpliv?

Med obnovljive vire energije štejemo tiste, ki izvirajo iz energije Sonca (energija vode, vetra, morskih valov, sončnega sevanja in biomase) ter gibanja nebesnih teles (plimovanje). Prednost pridobivanja električne energije iz obnovljivih virov je, da so praktično neizčrpni in ne povzročajo težav z odpadki ali izpusti ogljikovega dioksda v ozračje. Njihova splošna pomanjkljivost (razen pri vodni energiji) pa je razpršenost. To pomeni, da potrebujemo za njihovo izkoriščanje velike količine dragih naprav (npr. velike površine fotovoltaičnih sončnih celic, veliko število velikih vetrnic itd.). Te naprave že same s svojo prisotnostjo pomenijo določeno obremenitev (spremembo) naravnega okolja, pa tudi pridobivanje materialov za njihovo gradnjo obremenjuje okolje in povzroča sproščanje nezaželenih izpustov v okolje (npr. ogljikovega dioksida). Izkoriščanje vodne energije v hidroelektrarnah je razmeroma enostavno, vsekakor pa njihova gradnja povzroči znatne spremembe naravnega okolja (potopitev dolin in naravnih življenjskih okolij, sprememba naravnih režimov pretoka vode, nevarnost porušitev jezov itd.).

165. Ali je možno radioaktivne odpadke varno odložiti?

Radioaktivne odpadke je možno odložiti zelo varno. Nizko in srednje radioaktivni odpadki (za te bo v Sloveniji zgrajeno odlagališče ob jedrski elektrarni Krško) so predvsem snovi, ki ostanejo po vzdrževalnih delih (npr. obleke za enkratno uporabo, delovni pripomočki, orodja itd.) ter izrabljeni filtri za čiščenje primarne (reaktorske) hladilne vode. Te snovi ne oddajajo toplote, njihova radioaktivnost je majhna in se po približno 300 letih izenači z radioaktivnostjo naravnega okolja. Sode, v katere so odpadke odložili v elektrarni, bodo v odlagališču zalili v betonske vsebnike, te pa odložili v odlagališče. To je izdelano kot nepropusten betonski cilinder, ki sega približno 50 m v zemljo. Odlagališče in vsebniki s sodi ne potrebujejo nikakršnih aktivnih naprav, ker se v njih nič ne dogaja. Življenjsko okolje je pred radioaktivnimi odpadki zaščiteno s štirimi pregradami: kovinski sod, betonski vsebnik, betonski cilinder odlagališča in geološka struktura okrog odlagališča. Podobna skladišča imajo vse države z jedrskimi elektrarnami in z njimi ni nikakršnih težav.

164. Katerim snovem rečemo gorivo?

V jedrski tehnologiji imenujemo gorivo snovi (naravne ali umetne izotope), ki lahko doživijo jedrsko cepitev. Najpogosteje uporabljano gorivo je obogaten uran, ki ga sestavlja približno 5% urana-235 in 95% urana-238. Kot gorivo je mogoče uporabiti tudi plutonij-239 (cepljiv izotop,pridobljen v reaktorju).

163. Kolikšen je delež pridobljene energije v evropi in svetu?

V Evropi je pridobljene iz jedrske energije približno 30% električne energije, v svetu pa 15%.

162. Katera država ima največ jedrskih elektran?

V svetu imajo največ jedrskih elektrarn (104) Združene države Amerike, ki v njih pridobijo približno 20% vse električne energije. V Evropi ima največ jedrskih elektrarn Francija (59), ki v njih pridobi skoraj 80% vse električne energije.

161. Kakšno je pridobivanje električne energije iz obnovljenih virov?

Med obnovljive vire energije štejemo tiste, ki izvirajo iz energije Sonca in kroženja Lune okrog Zemlje:

vodna energija, izkoriščamo jo v hidroelektrarnah z vodnimi turbinami, ki poganjajo električne generatorje, energija vetra, izkoriščamo jo z vetrnicami, ki poganjajo električne generatorje, energija sončnega sevanja, ki jo fotovoltaične sončne celice pretvarjajo neposredno v električno energijo, energija biomase (gorljivega rastlinskega materiala), ki jo izkoristimo s kurjenjem v termoelektrarnah, energija morskih valov (ta je nastala iz energije vetra), ki jo izkoristimo s posebnimi turbinami ali mehaničnimi stroji, energijo plimovanja izkoriščamo kot vodno energijo v posebnih hidroelektrarnah.

Geotermalna energija je marsikje na razpolago v znatnih količinah, vendar ne spada med obnovljive vire, ker z njenim izkoriščanjem ohlajamo del Zemljine notranjosti.

160. Katere so prednosti in slabosti jederske elektrarne?

Prednosti jedrske energije za pridobivanje elektrike so nizka cena kWh, zelo majhen vpliv na okolje in velika varnost obratovanja. Še posebej pomembno je, da jedrske elektrarne ne sproščajo v ozračje nobenih toplogrednih plinov. Med glavne slabosti jedrske energije lahko štejemo slabo družbeno sprejemljivost, dolgotrajno gradnjo in visoko ceno investicije.

159. Kolikšna je vrjetnost da eksplodira jedrska elektrarna Krško in kakšno škodo bi povzročila?

Eksplozija jedrske elektrarne Krško fizikalno ni mogoča. Jedrska elektrarna Krško ima reaktor tlačnovodnega tipa, katerega fizikalne lastnosti ne omogočajo pojavov, ki bi lahko vodili do eksplozije.

158. Kako je v Sloveniji poskrbljeno za radioaktivne odpadke, ki nastajajo drugje?

Radioaktivni odpadki, ki nastanejo izven jedrske elektrarne Krško (npr. v medicini, industriji in znanosti), so shranjeni v Centralnem skladišču v Brinju.

157. Katero radioaktivno sevanje je najmanj prodorno in katero je najbolj prodorno?

Najmanj prodorno je sevanje alfa, najbolj prodorno pa sevanje gama. Nevarnosti posamezne vrste sevanja pa nikakor ne smemo presojati samo po njegovi prodornosti.

156. Kako se imenuje največja črpalka, ki poganja vodo v naravi?

Največja črpalka, ki poganja vodo v naravi, je vreme. Energijo za pogon te črpalke daje Sonce.

155. Kakšna je jedrska energija v Krškem?

Jedrska energija, ki se sprošča v reaktorju jedrske elektrarne Krško, je posledica cepitve jedra urana-235. To je cepljivi izotop urana, ki ga je v naravnem uranu 0,7%. Ostalih 99,3% je necepljivi izotop uran-238. Gorivo v jedrski elektrarni Krško je obogaten uran, ki ga sestavlja približno 4% urana-235 in 96% urana-238.

154. Koliko je na svetu spojin?

Med 92 kemičnimi elementi, ki obstajajo v naravi, je mogoče izjemno veliko število spojin. Že število "naravnih" spojin je velikansko, zelo veliko pa jih je ustvaril tudi človek.

153. Kdaj je začela obratovati Jedrska elektrarna Krško?

Jedrska elektrarna Krško je začela redno obratovati leta 1983.

152. Kje v jedrski elektrarni "nastane" elektrika?

V jedrski elektrarni izkoriščamo energijo cepitve uranovih jeder. Ta se v jedrskem gorivu pretvori v toploto, ki uparja vodo. Para poganja parno turbino (kolesje z lopaticami, ki jih potiskajo curki pare), ta pa se vrti skupaj z električnim generatorjem. V generatorju so navitja z žicami, ki se premikajo med magneti. Po žicah zato steče električni tok, katerega elektrarna odda v omrežje. Povzamemo lahko takole: jedrska energija se je v reaktorju pretvorila v toplotno energijo, ki se je v turbini pretvorila v mehansko energijo za pogon generatorja (vrtenje), iz te pa je v generatorju nastala električna energija.

151. Koliko je gorivnih elementov v reaktorju?

V reaktorju jedrske elektrarne Krško je 121 gorivnih elementov. To število ni enako v vseh jedrskih elektrarnah, odvisno je od moči reaktorja.

150. Kateri so jedrski odpadki v sloveniji in koliko ton jih je?

V Sloveniji imamo v jedrski elektrarni Krško visoko radioaktivne odpadke (izrabljeno gorivo, na leto cca. 6 m3), srednje radioaktivne odpadke (predvsem odpadke čistilnih naprav za primarno hladilo) in nizko radioaktivne odpadke (posledica vzdrževalnih del). Nizko in srednje radioaktivnih odpadkov nastane na leto približno 50 m3. Vsi ti so skladiščeni znotraj jedrske elektrarne.

V Centralnem skladišču RAO na Brinju so shranjeni radioaktivni odpadki, ki so nastali v medicini, industriji in raziskovalni dejavnosti (na leto jih nastane nekaj m3).

149. Koliko časa lahko elektrarna še obratuje po zamenjavi uparjalnika?

Jedrska elektrarna Krško lahko po zamenjavi uparjalnikov v letu 2000 deluje do leta 2023 (do konca svoje načrtovane življenjske dobe). Glede na odlično stanje sedanjih uparjalnikov in druge pomembne opreme, ki jo tudi sproti obnavljajo, pa vse kaže, da bo lahko obratovala tudi še 20 let po koncu svoje načrtovane življenjske dobe.

148. Kaj menite o varnosti JEK? Kaj menite o zaprtju JEK? Kam shranjujemo jedrske odpadke, ki puščajo dolgo, trajno škodljivo sevanje?

Jedrska elektrarna Krško deluje varno in v skladu z nacionalnimi ter mednarodnimi predpisi in standardi. Njena redna, s projektom predvidena obratovalna doba, bo potekla leta 2023, zelo verjetno pa bo podaljšana še za 20 let. Jedrski odpadki (rabljeni gorivni elementi) so shranjeni bazenu za zgorelo gorivo znotraj elektrarne.

147. Velika verjetnost je, da občani Slovenije ne bodo nikjer pristali na gradnjo odlagališča. In kaj potem?

Občani Krškega so pristali na gradnjo odlagališča v bližini jedrske elektrarne Krško, občina Krško pa bo kot kompenzacijo dobivala zelo lepo letno rento.

146. Kolikšno nevarnost za okolje predstavlja takšno odlagališče?

Odlagališče nizko in srednje radioaktivnih odpadko za okolje ni nevarno, saj za svoje "obratovanje" ne potrebuje nobene energije, niti ne oddaja v okolje nobene omembe vredne energije niti sevanja.

145. Koliko odpadkov je visoko reaktivnih, srednje in nizko reaktivnih? Kaj so viri teh odpadkov? Kje so shranjeni?

V Sloveniji nastanejo visoko radioaktivni odpadki samo ob obratovanju jedrske elektrarne Krško. To so izrabljeni gorivni elementi, ki jih hranijo v bazenu za zgorelo gorivo.

Največ nizko in srednje radioaktivnih odpadkov prav tako nastane med obratovanjem jedrske elektrarne Krško. Ti so shranjeni v skladišču na lokaciji elektrarne.

Nizko in srednje radioaktivni odpadki medicine, industrije in raziskovalne dejavnosti so shranjenev Prehodnem skladišču na Brinju.

Natančnejši podatki o količini odpadkov so navedeni na spletni strani Agencije za radioaktivne odpadke (ARAO).

144. Uporaba reaktivnivnosti - na katerih različnih področjih?

Radioaktivne snovi in radioaktivna sevanja imajo zelo široko uporabo v medicini, industriji in raziskovalni dejavnosti.

143. Kakšni so kriteriji za izbiro prostora za odlagališče radioaktivnih odpadkov?

Kriteriji pri izbiri lokacije za odlagališče radioaktivnih odpadkov so po tehnični plati predvsem geološki. Zelo pomembni so tudi družbeni, npr. poseljenost in družbena sprejemljivost. Več informacij na to temo lahko najdete na spletnih straneh ARAO.

142. Katera so reaktorska goriva?

Velika večina energetskih reaktorjev uporablja kot gorivo obogaten uran, manjše število pa tudi naravni uran. V zadnjem času nekaj reaktorjev uporablja kot gorivo tudi plutonij, ki ga primešajo uranu.

141. Čemu so namenjeni reaktorji?

Jedrski reaktorji so lahko namenjeni za proizvodnjo električne energije (delujejo kot elektrarne), za proizvodnjo medicinskih in industrijskih radioaktivnih izotopov, lahko pa so tudi namenjeni samo za fizikalne raziskave.

140. Čemu služijo moderatorji in katere snovi so to?

Moderator je del sredice reaktorja, ki je potreben za upočasnjevanje hitrih nevtronov, ki nastanejo ob cepitvi jedra urana. Nevtroni se upočasnjujejo ob trkih z lahkimi jedri. Dobri in tehnično uporabljivi moderatorji so težka voda (D₂O), navadna voda (H₂O) ter ogljik (običajno je v obliki grafita).

139. Zakaj je potrebno hladiti reaktor? Čemu so namenjeni reaktorji? Glavni deli reaktorja?

Pri raziskovalnem reaktorju takega tipa kot je TRIGA so glavni deli:

- Gorivni elementi: skupaj z moderatorjem (snovjo, ki upočasnjuje nevtrone, da lahko vzdržujejo verižno reakcijo) tvorijo sredico reaktorja. Posebnost reaktorja TRIGA je, da je moderator vgrajen v gorivne elemente, kar reaktorju zagotavlja izredno dobre varnostne in obratovalne lastnosti.

- Regulacijske (kontrolne) palice: vsebujejo snovi, ki so močni absorberji nevtronov (npr. bor) in lahko z njimi uravnavamo moč reaktorja tako, da vplivamo na število nevtronov.

- Hladilni sistem: ob cepitvi urana se sprošča toplota, ki jo je potrebno odvajati. Sredica reaktorja TRIGA je na dnu cisterne v vodi, ki ima istočasno vlogo hladila in ščita pred sevanjem. Temperatura hladilne vode v reaktorju TRIGA je približno sobna temperatura.

Sevanje reaktorja je najmočnejše, kadar je moč reaktorja največja. Tudi ob največji moči je možen dostop na ploščad reaktorja (ob vrh cisterne).

Reaktor TRIGA v okolje ob svojem delovanju ne sprošča radioaktivnih delcev.

Tudi njegovo sevanje je tako majhno, da ne predstavlja nikakršne nevarnosti za operaterje v komandni sobi ali za delavce v bližnjih laboratorijih in pisarnah.

Energetski reaktor takega tipa, kot je v Krškem, ima sledeče glavne dele:

- Gorivni elementi

- Primarno hladilo je istočasno moderator. Hladilo je navadna voda.

- Regulacijske palice, ki vsebujejo absorberje nevtronov Vsi našteti deli so znotraj reaktorske posode, skozi katero se cirkulira hladilo (temperatura nekaj čez 300 stopinj C), ki prenaša toploto do uparjalnikov. V uparjalnikih se ta toplota porabi za uparjanje sekundarne vode.

Tudi reaktor jedrske elektrarne Krško ne sprošča v okolje nikakršnih radioaktivnih delcev, njegovo sevanje v okolje pa je zanemarljivo v primerjavi s sevanjem naravnega okolja.

138. Kaj so naloge stikališča?

Stikališče je električna naprava, ki omogoča, da električno energijo, pridobljeno v elektrarni, prenesemo na daljnovodno omrežje (glej tudi Turbina in generator, pdf, 197 KB).

137. Koliko hidroelektrarn imamo v Sloveniji?

V Sloveniji obratujejo 4 termoelektrarne, 18 hidroelektrarn in ena jedrska elektrarna (NE Krško). V zadnjem času je bilo zgrajenih nekaj fotovoltaičnih sončnih elektrarn, katerih prispevek v elektroenergetsko bilanco Slovenije pa je zanemarljiv. V Sloveniji ni vetrnih elektrarn in elektrarn, ki bi izkoriščale energijo morskih valov.

136. V kateri državi je največ jedrskih elektrarn?

Največ jedrskih elektrarn obratuje v ZDA (104). V Evropi ima največ obratujočih jedrskih elektrarn Francija (59), ki pridobi približno 80% vse svoje elektrike iz jedrske energije.

135. Kateri premog oddaja največ enerjije: lignit, rjavi ali črni premog?

Sestavina premoga, ki ob zgorevanju oddaja največ energije, je ogljik. Črni premog je skoraj sam ogljik in zato odda največ energije (pravimo tudi, da ima največjo kalorično vrednost). Rjavi premog vsebuje manj ogljika in odda manj energije, še manj pa lignit.

134. Kakšne so posledice segrevanja reke Save zaradi delovanja NEK?

Nuklearna elektrarna Krško upošteva predpis, po katerem Save ne sme segreti za več kot 3 stopinje. Za toliko se Sava segreje, kadar je njen pretok približno 100 kubičnih metrov na sekundo. Večinoma je pretok večji. V dosedanjih več kot 25 letih obratovanja se je izkazalo, da pri tej temperaturni razliki niso nastale škodljive posledice niti na živalstvu niti na rastlinstvu v reki Savi (glej tudi Turbina in generator, pdf, 197 KB).

133. Koliko kg ogljikovega dioksida na leto v ozračje spusti povprečna slovenska termoelektrarna?

Slovenske termoelektrarne so po velikosti precej različne in je težko izbrati povprečno. Bolj smiselno je zato navesti podatek, da vse slovenske termoelektrarne skupaj spustijo v ozračje na leto približno 5 milijonov ton ogljikovega dioksida.

132. Kaj pomeni JE?

JE uporabljamo v slovenščini kot kratico za "jedrska elektrarna". Jedrska elektrarna Krško ima kratico (in tudi uradni naziv firme) NEK (Nuklearna elektrarna Krško).

131. Koliko jedrskih elektraren imamo v Sloveniji? Kaj pa na svetu?

V Sloveniji imamo eno jedrsko elektrarno v Krškem. Na svetu obratuje 436 jedrskih elektrarn.

130. Kaj je uranovo gorivo?

Uranovo gorivo je poddomena jedrskega goriva, tj. materiala iz katerega je možno pridobiti jedrsko energijo (gorivo se analogno s kemijo, uporablja kot pojem, iz katerega je možna proizvodnja energije). Jedrsko gorivo je tako tisti material, v katerem potekajo jedrske reakcije, pri tem pa se sprošča energija. Daleč najpogostejši je izotop urana 235, katerega uporablja večina jedrskih elektrarn. Od tod izvira pojem uranovo gorivo. Poleg uranovega se uporablja tudi plutonijevo, oz. mešanica slednjih (t.i. MOX gorivo).

129. Kje vse nastajajo radioaktivni odpadki?

Radioaktivni odpadki nastajajo ob obratovanju jedrskih elektrarn ter ob uporabi radioaktivnih snovi v medicini, industriji in znanosti (glej tudi poglavje o radioaktivnih odpadkih v Mali enciklopediji jedrske energije, pdf, 333 KB).

128. Zakaj za fuzijo potrebujemo visoko temperaturo?

Če hočemo doseči zlitje jedra devterija in tritija (oba sta izotopa vodika, ki imata v jedru poleg protona še en oz. dva nevtrona), ju je potrebno spraviti zelo blizu skupaj. Ker pa imata jedri pozitiven naboj, se močno odbijata. Potrebna je zelo velika hitrost, da se jedri dovolj približata.

Temperatura je v bistvu zunanji (vidni) izraz hitrosti molekul v plinu ali plazmi. Če je temperatura visoka, je hitrost visoka. Pri temperaturi več kot 100 milijonov stopinj Celzija je hitrost jeder dovolj velika, da se lahko približata in zlijeta.

V zvezdah in na Soncu poteka fuzija že pri nižjih temperaturah, ker je zaradi močne gravitacije v središču Sonca plazma tako stisnjena, da so jedra dovolj blizu skupaj za zlivanje.

127. Ali je res, da hladna voda zavre prej kot topla?

Topla voda ob enakem dovajanju toplote vsekakor zavre prej kot hladna, ker je potrebno dovesti manj toplote. Spraševalec pa je najbrž postavil to vprašanje, ker je verjetno slišal za pojav, da topla ali vroča voda v nekaterih okoliščinah zmrzne prej kot hladna voda. Temu pojavu po afriškem študentu, ki ga je odkril, pravimo Mpemba efekt. Pojasniti ga je mogoče z znanimi fizikalnimi dejstvi (drugačna konvekcija ob ohlajevanju, vroča voda vsebuje manj raztopljenih plinov itd.). Podrobnejši opis pojava lahko najdete tudi na Wikipedii.

126. Zakaj se uporablja izotop?

Izotopi so različice istega kemičnega elementa, ki imajo v jedru ob istem številu protonov različna števila nevtronov. Mnogi izotopi (tudi v naravi) so radioaktivni. Umetne radioaktivne izotope pogosto uporabljamo v medicini, znanosti in industriji.

125. Kako so sestavljeni in kakšne naboje imajo alfa, beta in gama?

Delec alfa je jedro helija-4 ter vsebuje dva protona in dva nevtrona (ima torej pozitiven naboj). Delec beta je elektron (ima torej negativen naboj). Žarek gama je elektromagnetno valovanje zelo kratke valovne dolžine. Včasih mu pravimo tudi foton gama (kot da je delec, vendar nima mase). Foton gama nima naboja.

124. V kakšni obliki je uranovo gorivo?

Gorivo v jedrskem reaktorju je obogaten uran. To pomeni, da vsebuje precej več (4 - 5 %) cepljivega izotopa uran-235, kot ga je v naravnem uranu (0,7 %). Iz obogatenega urana so izdelane gorivne tabletke (valjčki velikosti približno 1 cm), v katerih pa je uran v kemični obliki uranovega dioksida, ki je zelo odporen proti visokim temperaturam in kemičnim vplivom.

Tabletke so nepredušno zaprte v kovinsko cev, ki jo imenujemo gorivna palica. Iz gorivnih palic je sestavljen gorivni element (ta ima v jedrski elektrarni Krško 235 gorivnih palic). V reaktorju jedrske elektrarne Krško pa je skupno 121 gorivnih elementov. Ob menjavi goriva na vsakih 18 mesecev zamenjajo dobro tretjino izrabljenih gorivnih elementov s svežimi.

123. Iz česa nastane zemeljski plin?

Zemeljski plin nastane pri anareobnem razkroju (brez prisotnosti kisika) fosilnih materialov (npr. rastlin). Glavna sestavina zemeljskega plina je metan, ki je z vidika globalnega ogrevanja primerno gorivo, ker ob gorenju nastaja zelo malo ogljikovega dioksida.

122. Bogatenje urana

V naravnem uranu je 0,7% urana-235 (cepljivega izotopa) in 99,3% urana-238, ki ni cepljiv (ne sodeluje v procesu verižne reakcije in ne daje energije).

Bogatenje urana je postopek, pri katerem s posebnimi napravami (plinskimi centrifugami) povečamo delež urana-235 (cepljivega izotopa urana) na približno 4% do 5%. Vsi sodobni reaktorji delujejo na obogaten uran.

121. Primerjava plinskih turbin in parnih elektrarn

Elektrarna na plinsko turbino je mnogo enostavnejša od parne elektrarne, ker ne potrebuje parnih kotlov. Poganja jo namreč plinska turbina, kar je podoben stroj, kot ga imajo za svoj pogon reakcijska letala. Tudi gradnja je hitra in nabavna cena relativno nizka. Njena obratovalna prednost je hiter start, velika pomanjkljivost pa višja cena elektrike zaradi dražjega goriva.

Parna elektrarna lahko kuri vse vrste goriv (tudi cenena, npr. lignit), kar pomeni nizko ceno elektrike.

120. Primerjava: PWR In BWR

PWR je kratica za tlačnovodni reaktor, BWR pa za vrelni reaktor. To pomeni, da v tlačnovodnem reaktorju primarna voda, ki je sredstvo za prenos toplote, ne vre, temveč le prenaša toploto v uparjalnik ("parni kotel"), v katerem se sekundarna voda uparja, para pa poganja turbino. Primarna in sekundarna voda sta popolnoma ločeni.

V vrelnem reaktorju voda vre ter v njem nastaja para, ki poganja turbino.

Prednost tlačnovodnega reaktorja je ločenost primarnega (radioaktivnega) sistema od sistema turbine. Prednost vrelnega reaktorja je enostavnost - potrebnih je manj dragih delov naprave.

119. Kakšne elektrarne poznamo?

Elektrarne ločimo glede na primarni vir energije, ki jih poganja, na sledeče vrste:

- hidroelektrarne izkoriščajo energijo vode,

- termoelektrarne izkoriščajo toploto, ki se sprosti ob zgorevanju goriv (najbolj pogosto premoga, nafte in plina),

- jedrske elektrarne izkoriščajo toploto, ki se sprosti ob cepitvi urana (sicer pa so precej podobne termoelektrarnam),

- vetrne elektrarne izkoristijo kinetično (gibalno) energijo vetra,

- geotermalne elektrarne izkorišajo toploto vroče vode, ki priteče iz zemeljske notranjosti,

- fotovoltaične elektrarne pretvarjajo energijo sončnega sevanja neposredno v elektriko s pomočjo sončnih celic,

- sončne toplotne elektrarne izkoriščajo toploto sončnega sevanja, ki jo pretvorijo v elektriko kot v termoelektrarni,

- elektrarne na morske valove posredno izkoriščajo energijo vetra, v elektriko pa jo pretvarjajo s pomočjo precej komplicirane tehnologije in so še v poskusni fazi.

118. Kaj je značilno za odpadke, ki nastanejo v jedrski elektrarni?

Za odpadke, ki nastanejo ob delovanju jedrske elektrarne, je značilno, da so radioaktivni. Glede na aktivnost jih razvrščamo na nizko-, srednje-, in visoko-radioaktivne odpadke. Ti so podrobneje opisani v odgovorih na vprašanja št. 85, 77, 63, 60, 59, 51, 15, 1.

117. Ali je premog nevaren?

Premog ni nevaren. Vendar pa se je od začetka industrijske dobe do danes, predvsem zaradi zgorevanja premoga, ki je bil dolgo časa eden glavnih virov energije v industrijskih državah, sprostilo zelo veliko ogljikovega dioksida. Ta vpliva na izsevanje toplote Zemlje nazaj v vesolje, tako da se ravnotežje med prejeto toplote s Sonca in oddano nazaj v vesolje vzpostavlja pri višji temperaturi. Temu rečemo učinek tople grede, ki povzroča globalno segrevanje, kar je eden največjih izzivov človeštvu v sedanjem času.

116. Zakaj potrebujemo premog?

Premog je od začetkov industrializacije najpomembnejši vir energije. Izkoriščamo jo tako, da ob kurjenju premoga dobimo toploto, ki jo lahko uporabimo za ogrevanje, industrijske procese in pretvorbo v električno energijo.

115. Koliko tabletk bi zadostovalo za enoletno ogrevajne hiše?

Energija, ki jo v reaktorju jedrske elektrarne sprostijo 3 tabletke urana, bi zadoščala za enoletno ogrevanje hiše.

114. Koliko je tebletk v reaktorju?

V reaktorju jedrske elektrarne Krško je približno 11 milijonov tabletk.

113. Odnos slovenskih političnih strank do jedrske energije?

Sedanje parlamentarne stranke niso izrazile nasprotovanja uporabi jedrske energije, vladajoča koalicija pa namerava pred morebitno odločitvijo o gradnji nove jedrske elektrarne preveriti stališče državljanov na referendumu.

Glede odnosa slovenskih političnih strank do jedrske energije pa je potrebno vprašati stranke same .

112. Pri katerem premogu ostane največ pepela?

Največ pepela nastane pri zgorevanju manj kvalitetnih premogov kot so lignit in rjavi premog.

111. Kako iz jedrske energije proizvedemo elektriko?

Jedrska elektrarna deluje podobno kot termoelektrarna, pri kateri pa toploto za uparjanje vode namesto iz zgorevanja premoga (oz. nafte ali plina) dobimo iz jedrskega reaktorja. Jedrska elektrarna ima dva glavna dela. "Jedrski" del elektrarne je izoliran sistem, podoben centralni kurjavi, v katerem kroži voda in prenaša toploto iz reaktorja v uparjalnika. To sta toplotna menjalnika - parna kotla, v katerih toplota reaktorske vode (primarne vode) greje in uparja sekundarno vodo. Para enako kot pri termoelektrarni poganja turbino z generatorjem. Izrabljena para se po izhodu iz turbine v kondenzatorju, ki ga hladi voda iz Save, vtekočini (kondenzira) ter s pomočjo črpalk teče spet v uparjalnika.

110. Pomen izotopov v industriji?

Vprašanje se verjetno nanaša na radioaktivne izotope (»radioizotope«) – obstaja namreč še mnogo stabilnih izotopov.

Radioaktivni izotopi se v industriji uporabljajo predvsem za različne meritve. Gre za vire žarkov beta, gama ter nevtronov, pri čemer se meri slabitev sevanja po prehodu skozi neko snov, ali količina (in značilnosti) odbitih žarkov ter se iz meritev sklepa o npr. debelini pločevine, papirja, količine rude oz. premoga na tekočem traku, itd. Možno je tudi izmeriti višino materiala (tekočine, rude, klinkerja v industriji cementa ali kakšnega drugega razsutega materiala) v rezervarju ali silosu in to kar skozi stene, ali pa višino pijače (npr. Coca Cole ali piva) v zaprti pločevinki. Opisane načine merjenja dostikrat opišemo kot »brezkontaktne«.

Meritve z radioaktivnimi izotopi so relativno enostavne (potrebujemo samo vir in merilnik, ne posegamo v sam proces), dovolj natančne in zelo zanesljive, hkrati pa s primerno izbiro radioaktivnega izotopa in jakostjo vira lahko merilni sistem optimiziramo za določen namen oz. merilno mesto. V zadnjem času pri nekaterih izmed opisanih meritev, namesto radioaktivnih izotopov, uvajajo rentgenske cevi, ki pa so zahtevnejše glede začetne investicije in potreb po vzdrževanju, hkrati pa manj zanesljive. Njihova osnovna prednost je, da nehajo sevati ko izklopimo napajanje in so posegi v njihovi bližini možni brez strahu pred sevanjem. Postopek je podoben rentgenskem slikanju v bolnišnicah, le da tukaj z žarki gama ali rentgenskim sevanjem presvetlijo zvar ali kovinski odlitek. Metoda je zelo pomembna za odkrivanje napak in zagotavljanje kakovosti.

Ena izmed uporab , ki se pri nas ni »prijela« je sterilizacija, za katero so potrebne obsevalne naprave z zelo močnimi viri žarkov gama. Sterilizirati je možno različne izdelke, od sanitetnega materiala do hrane, pri čemer se izognemo uporabi visokih temperatur ali strupenih snovi. Sterilizacija se opravi kar v embalaži, je zelo učinkovita in ne spreminja lastnosti izdelkov.

109. Kako se imenuje naprava za merjenje potresnih sunkov?

Naprava za merjenje potresnih sunkov se imenuje seizmograf.

108. Kako je nastal premog?

Premog je nastal iz rastlinskih ostankov, ki so prišli in milijone let ostali v geoloških plasteh pod velikih pritiskom brez prisotnosti zraka.

107. Kakšno energijo proizvajajo v jedrskih elektralnah?

V jedrskih elektrarnah proizvajajo električno energijo. Ta je enaka kot električna energija iz termoelektrarn ali hidroelektrarn, le da je pridobljena iz jedrske energije namesto iz kemične energije premoga ali potencialne energije vode.

106. Kje je največja termoelektrarna na svetu? In kje v Evropi?

Med najmočnejše termoelektrarne v svetu spada taiwanska Taichung s 5830 MW električne moči, ki spada s svojim izpustom CO2 v okolje med prav tako največje onesnaževalce okolja.

V Evropi velja za najmočnejšo poljska termoelektrarna Belchatow s 4440 MW električne moči.

Poudariti je potrebno, da so zgornje enote sestavljene iz večjega števila posameznih enot (n.pr. v taiwanskem primeru, iz 8 enot po dobrih 730 MW). Nikjer v svetu ne srečamo enote, ki bi bila recimo močnejša od 1700MW, ker tako močnih generatorjev električne energije enostavno ni. Najmočnejšega bo imela finska jedrska elekrarna Olkiluoto III, z močjo 1650MW električne energije.

105. Kakšne so prednosti oskrbe z energijo, ki jo pridobimo v termoelektrarni glede na okolje?

Taka termoelektrarna, ki je istočasno tudi toplarna, ima z vidika okolja pomembno prednost, da lahko za ogrevanje hiš izkoristi toploto zgorevanja (premoga, nafte, plina), ki je ni mogoče v celoti pretvoriti v električno energijo. Temu pravimo soproizvodnja električne in toplotne energije.

104. Kaj je radioaktivnost?

Radioaktivnost je lastnost nekaterih atomov, da se njihova jedra spontano spremenijo "razpadejo", pri čemer nastajajo nova jedra in sproščena energija (sevanje alfa, beta ali gama) (glej tudi poglavje o radioaktivnosti v Mali enciklopediji jedrske energije, pdf, 436 KB).

103. Iz česa je zgrajena celotna narava?

Narava je zgrajena iz raznih vrst atomov. Atom sestavlja jedro, v katerem so protoni (osnovni delci s pozitivnim nabojem) in nevtroni (osnovni delci brez naboja) ter elektroni (zelo lahki osnovni delci z negativnim nabojem).

Osnovni gradniki narave so torej protoni, nevtroni in elektroni.

102. Iz česa izvira energija v bencinu?

Ob zgorevanju bencina se sprosti toplota ob kemični reakciji (zgorevanju) med kisikom iz zraka ter ogljikom in vodikom iz bencina. Prvotni izvor energije bencina pa je Sonce, ki je s svojo energijo omogočilo nastanek organskih snovi, iz katerih je nato v dolgotrajnem procesu v geoloških plasteh nastala surova nafta - osnovna surovina za pridobivanje bencina.

101. Iz česa nastane nafta?

Nafta in naravni plin sta nastala v geoloških plasteh po mnogih milijonih let segrevanja in stiskanja prazgodovinskega planktona in alg, ki so se vsedale na morsko dno. Premog je nastal iz rastlinskih ostankov, ki so prišli in milijone let ostali v geoloških plasteh pod velikih pritiskom brez prisotnosti zraka.

100. Razlika med termo in plinsko termoelektrarno

Tudi plinska elektrarna je termoelektrarna, le da je delovni stroj plinska turbina namesto parne turbine. Plinska elektrarna ne potrebuje parnega kotla, ker poteka zgorevanje v zgorevalnih celicah v samem stroju, ki deluje enako kot reakcijski motorji letal.

99. Zakaj so dimniki termoelektrarn tako zelo visoki?

Dimne pline iz kurišča je potrebno spraviti v čim višje zračne plasti, da se čimprej pomešajo in razredčijo z zrakom. To je še posebej pomembno na mestih, kjer je mogoča lokalna temperaturna inverzija (pojav, da je v višjih zračnih plasteh zrak toplejši kot v nižjih). V takem primeru bi se namreč dim po izstopu iz dimnika nehal dvigati in bi se razlezel po okolici. Primer zelo visokega dimnika s tem namenom je v Termoelektrarni Trbovlje.

98. Katere so prednosti in slabosti termoelektrarn?

Prednost termoelektrarn je, da jih je možno zgraditi razmerom poceni in hitro (še posebno, če gre za termoelektrarno na plin ali nafto). Velika pomanjkljivost pa je izpust ogljikovega dioksida (približno 1 kg/kWh električne energije) in vedno višja cena goriva ter posledično tudi cena pridobljene električne energije.

97. Kakšne so slabosti jedrskih elektrarn?

Odgovor je že bil obravnavan pri vprašanjih 30 in 68.

96. Kako in kje pridobivamo uran za pogon jedrske lektrarne?

Največ uranove rude nakopljejo v Avstraliji, Kanadi, Afriki in Kazahstanu.

Rudo že na lokaciji rudnika predelajo v uranov koncentrat, ki ga pošljejo v tovarne za obogatitev. Take tovarne so v npr. v ZDA, Franciji, Angliji in Rusiji. Iz obogatenega urana (ta vsebuje več cepljivega izotopa U-235, kot ga je v naravnem uranu) nato izdelajo gorivne elemente.

95. Ambulantni bolnik - maksimalna dovoljena doza radioaktivnega joda?

Pri medicinski uporabi virov ionizirajočih sevanj je potrebno razlikovati paciente, ki so podvrženi preiskavi ali terapiji, delavce (medicinsko osebje), ki te posege izvajajo, ter prebivalstvo, vključno z osebami, ki pomagajo pri oskrbi in negi bolnika. Za drugo in tretjo skupino so določene mejne doze (izpostavljenost sevanju), ki se morajo upoštevati pri izvajanju medicinskih posegov.

Pri pacientih tega ni. Vloga zdravnika, ki je odgovoren za radiološki poseg, je zagotoviti optimalno uporabo ionizirajočega sevanja tako, da bo imel bolnik od uporabe virov ionizirajočega sevanja čim večjo korist ob čim manjši škodi. Zato se tudi količine (aktivnosti) radiofarmakov (radioaktivnih zdravil) pri preiskavah določijo (optimizirajo) za vsakega pacienta posebej, pri čemer ne obstajajo "maksimalne dovoljene" količine.
Zdravniki so usposobljeni za to, da določijo "primerno" količino, ki je odvisna od več faktorjev. Dolžni pa so svetovati pacientu o potrebnih ukrepih za omejevanje izpostavljenosti sevanju domačih in ostalega prebivalstva.

Čeprav "maksimalne dovoljene" količine ne obstajajo, upoštevajo zdravniki pri določanju diagnostičnih in terapevtskih količin neke vrednosti, ki jih imenujemo diagnostični referenčni nivoji. Gre za vrednosti (npr. količino radiofarmaka) določene za standardne preiskave pri "standardnih" pacientih, ki naj bi omogočale uspešno izvedbo preiskave. Nenehno preseganje teh nivojev v nekem okolju (ustanovi) je opozorilo, da so ali oprema ali postopki neprimerni ali zastareli.

94. Kolikšno temparaturo doseže jedrska bomba na prostem?

Temperatura v jedrski bombi znaša ob eksploziji več milijonov stopinj Celzija.

93. Zanima me, kolikšna je bila največja temperatura, ki so jo dosegli znanstveniki v laboratorijih?

V eksperimentih zlivanja jeder (fuziji) dosegajo znanstveniki že rutinsko temperature več kot 100 milijonov stopinj celzija. Leta 2006 pa so v ZDA, Sandia National Laboratory, ustvarili okoli 2 miljardi stopinj celzija tako, da so z močnim magnetnim poljem stisnili visokotemperaturno plazmo, ki je potem sevala rentgensko sevanje.

92. Pri koliko stopinjah zavre voda na Month Everest?

Vrh Mount Everesta je na višini 8848 m. Atmosferski zračni tlak na vrhu je samo tretjina normalnega tlaka, voda pa zavre približno pri 70 stopinjah Celzija (glej tudi vprašanji 81. in 84.).

91. Kako dobro so zaščiteni bazeni za hrambo visokoradioaktivnih odpadkov pri jedrski elektrarki Krško? Je škoda ob terorističnem napadu teoretično možna? Če ja, kakšne bi bile posledice?

Jedrska elektrarna Krško je zaradi svoje robustne zasnove, pa tudi skrbnega organizacijskega in tehničnega varovanja, izredno odporen objekt, ki mu teroristični napad ne bi mogel prizadeti pomembnenjše škode. Morebitne posledice napada bi bile predvsem ekonomske (zaradi možne prekinitve proizvodnje električne energije).

90. Kaj je radioaktivni jod in zakaj se uporablja?

Radioaktivni jod 131 je izotop kemičnega elementa joda, ki ima razpolovno dobo 8 dni. V medicini ga pogosto uporabljajo za odkrivanje in zdravljenje raka na ščitnici.

89. Postopek zmanjševanja negativnih vplivov termoelektrarn?

Škodljive vplive delovanja termoelektrarn je mogoče zmanjšati z dobrimi tehnologijami čiščenja dimnih plinov, iz katerih odstranimo predvsem delce (pepel) in žveplov dioksid. Ogljikovega dioksida, ki je običajno glavni produkt zgorevanja fosilnih goriv, zaenkrat še ni mogoče odstraniti na ekonomičen način, tako da ga TE sproščajo v okolje.

88. Onesnaževalci in drugi vplivi nastali pri obratovanju TE?

Večina termoelektrarn uporablja kot gorivo fosilna goriva. Ob zgorevanju nastajajo snovi spojine in delci, ki lahko škodujejo okolju in zdravju: dušikovi oksidi so strupeni, žveplov dioksid tvori z zračno vlago kisli dež, ogljikov dioksid prispeva k učinku tople grede, zdravju škodljivi so tudi delci (zelo fin pepel). Nekatere od teh se da skoraj popolnoma odstraniti s postopki čiščenja dimnih plinov, npr. žveplov dioksid in pepel, nekaterih pa s sedanjimi postopki ni mogoče zajeti na ekonomsko upravičen način, npr. ogljikovega dioksida, in ga zato TE izpušča v ozračje.

87. Ali mi lahko na kratko opišete 10 dejstev o elektriki iz jedrske energije?

- Približno 16% elektrike na svetu je pridobljene v JE
- Predstavlja velik vir zelo čiste energije, ob proizvodnji pri kateri se ne sprošča ogljikov dioksid
- Nizka cena kWh, v katero so vračunani tudi stroški radioaktivnih odpadkov in razgradnje elektrarne
- Gorivo za jedrske elektrarne - uran je na razpolago v politično stabilnih državah
- Stroški goriva so nizki in zelo malo vplivajo na ceno kWh
- Od odločitve za gradnjo JE do začetka obratovanja traja precej časa - običajno okrog 10 let
- Načrtovanje in obratovanje JE zahteva visoko usposobljene strokovnjake
- Ob obratovanju JE nastajajo radioaktivni odpadki, katerih količina pa je majhna in tehnološko obladljiva
- Varnost jedrskih elektrarn je zelo dobra, nadzor strožji kot pri drugih industrijah
- Glavna ovira za večjo uporabo jedrske energije je javno mnenje, kar je v veliki meri posledica slabe informiranosti in vojaških vidikov uporabe jedrske energije

86. Kako je v Sloveniji poskrbljeno za radioaktivne odpadke, ki nastajajo izven jedrske elektrarne Krško?

Radioaktivni odpadki te vrste izvirajo iz uporabe radioaktivnih izotopov v medicini, znanosti in industriji. Shranjeni so v Centralnem skladišču radioaktivnih odpadkov, ki se nahaja znotraj Reaktorskega centra (Brinje pri Ljubljani). Ko bo začelo obratovati odlagališče za nizko in srednje radioaktivne odpadke jedrske elektrarne Krško, bodo tja preseljeni tudi ti odpadki.

85. Katere vrste jedrskih odpadkov poznamo?
Običajno delimo radioaktivne odpadke v tri kategorije: visokoradioaktivne, srednjeradioaktivne in nizkoradioaktivne. Visokoradioaktivni odpadki morajo imeti posebne močne ščite (svinec, beton, kamenine, lahko tudi debele plasti vode), ki varujejo ljudi pred sevanjem, razen tega pa morajo biti tudi še hlajeni. Srednjeradioaktivni odpadki potrebujejo ščite, hlajenja pa ne.
Nizkoradioaktivni odpadki ne potrebujejo ne ščitov ne hlajenja (seveda pa ne smejo biti dostopni ljudem ali izpuščeni v naravno okolje).

84. Ali slana voda zavre prej ali kasneje, kot navadna?

Slana voda zavre pri višji temperaturi kot navadna (čista) voda. Vrelišče morske vode je pri normalnem zračnem tlaku 100,6 stopinj Celzija, vrelišče navadne vode pa 100 stopinj Celzija. Če bomo torej segrevali morsko in navadno vodo pod enakimi pogoji, bo prej zavrela navadna voda.

83. Kako nastane potres?

Večina potresov nastane zaradi nenadnih prelomov v zemeljski skorji, ki jih povzročijo premiki tektonskih plošč - kosov Zemljine skorje, ki "plavajo" na tekoči zemeljski notranjosti. Slovenija je potresno področje blizu stika afriške in euroazijske plošče. To je potrebno upoštevati ob gradnji hiš in industrijskih objektov. Jedrska elektrarna Krško je zgrajena tako, da lahko vzdrži potrese, ki so močnejši od kadarkoli zabeleženih v Sloveniji.

82. Kakšna je razlika med termoelektrarno in jedrsko elektrarno?

Termoelektrarna dobi energijo za svoje delovanje (toploto) iz zgorevanja, torej kemične reakcije med gorivom (npr. ogljikom, ki je v premogu) in kisikom iz zraka. Jedrska elektrarna pridobi toploto iz jedrske reakcije - cepitve uranovega jedra. Toploto pa obe elektrarni pretvorita v električno energijo s pomočjo pare, ki poganja parno turbino, ta pa generator.

81. Kje voda prej zavre? Ob morju ali v hiribih?

Ob enakih pogojih ogrevanja voda prej zavre v hribih, ker je temperatura vrelišča vode nižja kot ob morju. Npr.: voda zavre na Kredarici pri temperaturi malo nad 90 stopinj Celzija, ob morju pa pri 100 stopinjah Celzija.

80. Zanima me število nesreč s prekomernim sevanjem v TRIGI. Zanima me število dogodkov z izpustom radioaktivnih ali strupenih snovi in/ali snovi v okolje in število nesreč znotraj laboratorija. Prav tako me zanima koliko ljudi je bilo s tem prizadetih in kako? Zanima me tudi ali obstajo dokumentacije o dogajanjih s strani inštituta in/ali neodvisnih intitucij? Prav tako me zanima kateri veleum se je spomnil postaviti najnevarnejši objekt v državi na rob najbolj poseljenega predela naše majhne države? Prav tako me zanima kdo bo odgovarjal za vse posledice takšnih dejanj?

V reaktorju TRIGA ni bilo nikoli nobenega dogodka z nedovoljenimi izpusti radioaktivnih snovi v okolje. Sevalne delovne nesreče v prostorih reaktorja doslej ni bilo. O prejetih dozah radioaktivnega sevanja zaposlenih se od samega začetka obratovanja reaktorja TRIGA pred 41 leti vodi evidenca.

Maksimalna prejeta doza nikoli ne presega 10% dovoljene letne doze. Nobena oseba na Reaktorskem centru ali izven njega ni bila prizadeta zaradi sevanja ali na kakšen drug način zaradi dejavnosti, ki potekajo na Reaktorskem centru. Podrobna dokumentacija o obratovanju reaktorja obstaja od leta 1966.

O vseh dejavnostih, ki potekajo na reaktorju TRIGA, dobiva Uprava Republike Slovenije za jedrsko varnost (URSJV) izčrpna poročila v skladu z zakoni in predpisi. Vsi podatki so vključeni v letno poročilo o jedrski in sevalni varnosti, ki ga obravnava in sprejme parlament in je na voljo na spletnih straneh URSJV.

Zanimivo je, da stoji enak reaktor TRIGA v središču Dunaja v Pratru (300 m od znamenitega kolesa), čeprav je Avstrija ena od držav, ki najbolj nasprotuje uporabi jedrske energije. Reaktor TRIGA stoji tudi v Paviji v Italiji v sklopu univerze tik ob klinični bolnici. Reaktor TRIGA v Brinju še daleč ni najnevarnejši objekt v Sloveniji. Tudi v primeru najhujše nesreče (namerno uničenje s strani teroristov ali v vojni), bi bile radiološke posledice opazne samo znotraj ograje Reaktorskega centra. V bližini reaktorja TRIGA sta vsaj dva objekta, ki sta za okoličane bolj nevarna: tovarna Belinka (peroksid) in stikališče Dol (transformatorska olja).

Vse objekte na Reaktorskem centru vključno z reaktorjem TRIGA si je mogoče vsako leto ogledati na dan odprtih vrat (običajno v drugi polovici marca).
Reaktor med letom pogosto razkažemo tudi šolarjem, ki se jim lahko pridužijo tudi drugi obiskovalci.

79. Kaj pa sploh je jedrska energija?

Jedrska energija je tista energija, ki se sprošča ob spremembah v jedru atoma.

78. Pogosti problemi jedrskih elektrarn?

Jedrske elektrarne nimajo pogostejših tehničnih problemov kot druge vrste elektrarn. Moč jedrskih elektrarn je tipično zelo velika, tako da bi lahko rekli, da je teh problemov manj glede na enoto proizvedene energije.

Problem jedrskih elektrarn, ki ovira njihovo širšo uporabo (v svetu proizvedejo 16% vse električne energije), pa je njihova slaba družbena sprejemljivost, ki izvira predvsem iz vojaške uporabe jedrske energije, deloma pa je posledica Černobilske nesreče.

77. Kam odlagamo visoko radioaktivne odpadke?

Visoko radioaktivni odpadki (zgorelo gorivo) so skoraj povsod po svetu zaenkrat še spravljeni v bazenih za zgorelo gorivo, ki so del tipične jedrske elektrarne. V pripravi so odlagališča, verjetno bo prvo take vrste v Evropi zgrajeno na Finskem.

76. Kaj vse so dobre lastnosti jedrske energije?

75. Kako se prevaža gorivo do elektrarne? Zanima me predvsem pomorski del (če obstaja)?

Prevoz svežega goriva do elektrarne je lahko pomorski, zračni in cestni.
Prevoz ni problematičen, ker je sveže gorivo zelo malo radioaktivno.

74. Ali je res da je v jedrskih elektrarnah manj delovnih mest kot v drugih elektrarnah?

V jedrskih elektrarnah je število zaposlenih primerljivo s številom zaposlenim v termoelektrarnah (v hidroelektrarnah je število zaposlenih mnogo manjše). Moč jedrskih elektrarn pa je običajno zelo velika, tako da bi lahko rekli, da je število zaposlenih glede na enoto moči ali pa na enoto proizvedene energije res manjše.

73. Ali je žarek gama isto oz. podobno kot alfa sevanje?

Gama žarki so podobni alfa sevanju, ker spadajo tudi pod ionizirajoče sevanje, sicer pa je gama sevanje elektromagnetno valovanje, alfa sevanje pa so delci (jedra atoma helija).

72. Zakaj električna napetost ne ubije ptic?

Električna napetost ni nevarna za živa bitja, temveč električni tok, ki ga napetost požene, če je sklenjen tokokrog. Ker ptice samo sedijo na žici pod napetostjo, čez njih ne teče električni tok. Če pa bi z eno nogo stale na eni in bi se z drugo nogo dotaknile sosednje žice na daljnovodu ali pa tal, bi jih pa ubilo.

71. Kaj je težka voda?

Molekulo navadne vode H2O sestavljata dva atoma navadnega vodika in en atom kisika. Navadni vodik ima v jedru samo en proton (delec s pozitivnim nabojem). Molekulo težke vode D2O pa sestavljata dva atoma težkega vodika in en atom kisika. Težki vodik, ki ga imenujemo devterij (označujemo z D) ima v jedru poleg protona še en nevtron.

70. Kaj je nevtron?

Nevtroni so osnovni delci brez električnega naboja in so poleg protonov (ki imajo pozitiven naboj) sestavni del atomskih jeder.

69. Kako se reče sondi za merjenje radioaktivnosti?

Obstaja več različnih naprav (sond) za merjenje radioaktivnega sevanja. Zelo uporaben je Geiger-Muellerjev števec, ki ga pri demonstracijah uporabljamo v Izobraževalnem centru za jedrsko tehnologijo (prikaz je tudi na naši spletni strani).

68. Zanimajo me vse slabosti jedrske energije ter kakšne so možnosti nesreče, ki jo lahko povzroči jedrska energija. Zanima pa me tudi slabost jedrskih odpadkov.

Med glavne slabosti jedrske energije lahko štejemo slabo družbeno sprejemljivost, dolgotrajno gradnjo in visoko ceno investicije. Ob tem pa je potrebno poudariti, da je cena električne energije iz jedrskih elektrarn med najnižjimi ter da jedrske elektrarne ne sproščajo v okolje toplogrednih plinov, ki povzročajo globalno segrevanje okolja.
Možnost jedrskih nesreč s hudimi posledicami v sodobnih jedrskih elektrarna je zelo majhna (Černobil ob tem ni merilo, ker je šlo za poseben tip reaktorja).
Radioaktivni odpadki ob pravilnem odlaganju niso nevarni in jih je količinsko zelo malo: za celo življenjsko dobo take elektrarne, kot jo imamo v Krškem, bi jih lahko spravili v odlagališče, ki ima prostornino kot nekaj plavalnih bazenov. Njihova slabost pa je seveda spet slaba družbena sprejemljivost.

67. Kakšni so produkti pri izgorevanju? Kaj je oksidacija?

Oksidacija je spajanje nekega kemijskega elementa s kisikom. Zgorevanje je oksidacija. Produkti zgorevanja pa so pri fosilnih gorivih (premog, nafta, zemeljski plin) ogljikov dioksid (CO2) in voda.

66. Kaj je jedrska elektrarna?

Jedrska elektrarna je taka vrsta elektrarne, ki uporablja kot vir energije jedrsko energijo. Dandanes so to izključno elektrarne, ki imajo kot vir energije jedrski reaktor, v katerem poteka cepitev urana ali/in plutonija. V prihodnosti (kdaj, je težko napovedati) se jim bodo pridružile tudi elektrarne, kjer bo vir energije zlivanje lahkih jeder v fuzijskem reaktorju.

65. Kje nastane potres?
Potresi običajno nastanejo na geoloških prelomnicah. Področja, kjer so potresi pogosti, so znana, tako da je možno napovedati, kje se bodo potresi pojavljali. Kljub vsem prizadevanjem pa zaenkrat še ni mogoče napovedati, kdaj bo potres nastopil.

64. Na kratko mi opišite "delovanje urana".

Uran je kemični element, ki ga v naravi sestavljata dva izotopa (dve različici z istimi kemičnimi lastnostmi): uran-235 (v naravi ga je 0,7%) in uran-238 (99,3%). Jedro urana-235 je s pomočjo nevtronov možno cepiti v lažji jedri (ta proces poteka v reaktorju), ob tem pa se sprosti zelo velika količina energije, ki jo v jedrski elektrarni uporabimo za pretvorbo v elektriko.

63. Zakaj odpadki povzročajo probleme?

Radioaktivni odpadki tehnološko ne povzročajo problemov. Težava je v tem, da so korenine vseh jedrskih tehnologij v vojaški tehnologiji. V času po drugi svetovni vojni se je jedrska tehnologija intenzivno razvijala v vojaške namene. Mnoge poskusne eksplozije jedrskih bomb in tudi neodgovorno ravnanje z vojaškimi radioaktivnimi odpadki so v ljudeh pustili globoko nezaupanje do vsega radioaktivnega.

Za radioaktivne odpadke sedanjih jedrskih elektrarn je poskrbljeno na tak način, da ne ogrožajo okolja in ljudi:
1) že ob projektiranju elektrarn je zagotovljeno, da je količina odpadkov čim manjša (manj kot 100 kubičnih metrov na leto),
2) odpadke pred odlaganjem pripravijo v tako obliko, da uhajanje v okolje ni mogoče (stiskanje, vlaganje v posebne sode in betoniranje),
3) odlagališča so skrbno izbrana tako, da že lokalna geologija onemogoča širjenje radioaktivnih snovi,
4) odlagališča so zgrajena izključno s soglasji lokalnih skupnosti in uporabi najboljših tehnologij.

V Evropski zvezi veljajo zelo zahtevni družbeni in tehnični kriteriji za odlaganje radioaktivnih odpadkov, ki jih ob iskanju svojega odlagališča upošteva tudi Slovenija.

62. Ali poteka cepitev urana neprestano, ves čas?

V jedrskem reaktorju poteka cepitev urana 235, dokler traja verižna reakcija (dokler reaktor deluje). To pomeni, da nevtroni, ki nastanejo ob cepitvi uranovega jedra, prožijo cepitev nadaljnjih jeder urana 235. Ko ni več nevtronov, ni več cepitev. Reaktorji v jedrskih elektrarnah običajno delujejo neprekinjeno daljša obdobja (12 do 18 mesecev) na polni moči.

61. Kaj bo potem, ko bo nehala elektrarna (JEK) obratovat?

Koncu obratovanja jedrske elektrarne sledi razgradnja. To pomeni razrez, odstranitev in odlaganje tistih konstrukcijskih delov, ki so radioaktivni.
Sem spadajo predvsem deli elektrarne, ki so povezani z jedrskim reaktorjem.
Velika večina delov elektrarne so običajni gradbeni materiali (beton) in kovine, ki jih je mogoče deloma reciklirati.

Mednarodno velja, da mora vsaka država sama poskrbeti za svoje radioaktivne odpadke. Zakonodaja nekaterih držav celo prepoveduje izvoz radioaktivnih odpadkov. V zadnjem času na nivoju mednarodnih organizacij potekajo pogovori, kako bi bilo mogoče urediti odlaganje visoko radioaktivnih odpadkov (to je predvsem zgorelo gorivo) v regijskih odlagališčih. To pomeni, da bi več držav zgradilo skupno odlagališče, ki bi bilo lahko bolj ekonomično in bolj varno.
Za nizko in srednje radioaktivne odpadke bi še vedno veljalo, da mora zanje poskrbeti vsaka država sama.

59. Zakaj ne bi po zaprtju jedrske elektrarne Krško naredili odlagališča jedrskih odpadkov na Hrvaškem, glede na to, da gre jedrska energija, ki jo pridobimo v Sloveniji, tudi tja?

Pogodba med lastnicama jedrske elektrarne določa, da morata po poteku življenske dobe Slovenija in Hrvaška poskrbeti vsaka za svoj del (50%) radioaktivnih odpadkov, vendar Hrvaški omogoča, da do takrat skladišči svoj del odpadkov v elektrarni. Vendar bo skladišče v elektrarni predvidoma polno že prej, tako da mora Slovenija približno v 8 letih zgraditi trajno odlagališče za svoj del odpadkov, da bo lahko zagotovila nemoteno delovanje elektrarne.

58. Kako kaže v prihodnosti jedrski energiji?

Prihodnost jedrske energije je odvisna od političnih odločitev v raznih državah. Zanesljivo pa bodo te odločitve odvisne tudi od globalnih pogojev dobave energije (zlasti nafte), ki prihaja iz politično nestabilnih držav in tudi od obveznosti, ki izhajajo iz Kjotskega sporazuma o omejevanju izpustov ogljikovega dioksida v ozračje. Vedno bolj je očitno, da so jedrske elektrarne edini ekonomsko in okoljsko upravičen velik vir energije, ki je trenutno na razpolago. Tega se zaveda tudi vedno več razvitih držav, ki so začele graditi nove jedrske elektrarne (Finska), se na gradnjo pripravljajo (Francija), o njih poteka javna razprava (Anglija) ali tudi že rezervirajo lokacije za jedrske elektrarne (ZDA). Na Daljnjem vzhodu pa nekatere države pospešeno gradijo jedrske elektrarne (npr. Kitajska, Južna Koreja) ali pa se pripravljajo na gradnjo dodatnih novih jedrskih elektrarn. Jedrski energiji v prihodnosti zaenkrat kaže dobro.

57. Kaj je sevalna bolezen?

Sevalno bolezen imenujemo skupek simptomov in učinkov, ki ga ima na človekovo telo ionizirajoče sevanje (alfa, beta in gama sevanje ter rentgensko sevanje). Ionizirajoče sevanje poškoduje celice v človekovem telesu. Če je poškodovanih preveč celic (zaradi prevelikih količin sevanja) se telo odzove z bolezenskimi simptomi: pordečitev kože in celo opekline, bruhanje, odpoved imunskega sistema. To pa je možno le pri velikih količinah prejetega ionizirajočega sevanja.

Sevalne bolezni se nikakor ni mogoče nalesti. Osebe, ki so prejele velike količine ionizirajočega sevanja (tako, da so lahko celo v smrtni nevarnosti), same niso radioaktivne.

56. Ali lahko stena iz svinca (Pb) prepreči uhajanje vseh treh žarkov (alfa, beta, gama)?

Sevanji alfa in beta nista prodorni. To so v bistvu nabiti delci (alfa delci so helijeva jedra, beta delci pa elektroni), ki se popolnoma ustavijo že v tenkih plasteh, alfa delci že v listu papirja, beta delci v manj kot 1 cm trdne snovi. Sevanje gama pa je elektromagnetno valovanje, ki se pravzaprav nikoli popolnoma ne absorbira, ampak ga določena plast svinca oslabi (npr.:

4 cm debela plast svinca oslabi sevanje gama, ki ga oddaja kobalt-60, za faktor 10).

Tako lahko rečemo, da stena iz svinca zadrži vse tri vrste sevanja, če je le dovolj debela (pri tem pa je merodajno sevanje gama).

55. Kaj je Triga?

TRIGA je zelo uspešen tip raziskovalnega reaktorja, ime samo pa je kratica:

T = Training (šolanje),

R = Research (raziskave),

I = Isotope production (proizvodnja izotopov),

GA = General Atomics (ime izdelovalca tega tipa reaktorja v ZDA).

Tak reaktor od leta 1966 deluje na Reaktorskem centru na Brinju v okviru Instituta Jožef Stefan (glej tudi Raziskovalni reaktor TRIGA, pdf, 252 KB in Zasnova reaktorja TRIGA, pdf, 544 KB).

54. Kakšno površino zavzema Nuklearna elektrarna Krško? Zakaj je bila izbrana ta lokacija?

Površina (prostor znotraj ograje), ki jo zavzema NEK, je okrog 10 hektarov.

Tipična termoelektrarna enake moči bi potrebovala bistveno več prostora, ker bi imela še deponije premoga in pepela.

Razlogi, da je NEK v Krškem, so:

- bližina večjih centrov porabe energije,

- dovolje hladilne vode (v primeru NEK je to Sava),

- zadostna oddaljenost od večjih urbanih centrov,

- razpoložljiv in primeren prostor za tak velik industrijski objekt,

- dostopnost transportnih poti za težko opremo,

- v času projekta je veljalo tudi priporočilo Mednarodne agencije za atomsko energijo, naj bo jedrska elektrarna v neki državi oddaljena vsaj 80 km od državne meje. Krško je eden od redkih krajev v Sloveniji, ki izpolnjuje ta pogoj (oddaljenost od Avstrije in Italije),

- itd.

53. Kaj bi se zgodilo v primeru, da bi se na območju oziroma v bližini JEK pripetil (močan) potres?

Jedrska elektrarna Krško je projektirana za izjemno močan potres. Vse pomembne zgradbe in naprave lahko vzdržijo potresne sunke, ki bi povzročili 30% pospeška zemeljske težnosti v vodoravni smeri. Enostavneje rečeno to pomeni, da bi zgradbe lahko vzdržale dinamične (spremenljive) sile v vodoravni smeri, ki bi znašale 30% njihove lastne teže. Projektiranje za tako močne potresne sunke v Sloveniji ni običajno in je posledica tega, da so imeli že podatki, ki so bili projektantu v Ameriki poslani iz Slovenije, izredno veliko varnostno rezervo. Ameriška projektantska firma je to rezervo še povečala, tako je je bil končni projektni horizontalni pospešek 0,3 g (30% pospeška zemeljske težnosti).

Za primerjavo naj navedemo, da so bili v rušilnem potresu, ki je 17. januarja 1995 opustošil mesti Kobe in Osaka na Japonskem, horizontalni pospeški v veliki večini manjši od 0,3 g. Magnituda potresa po Richterju (to je lestvica, ki označuje sproščeno energijo) je bila 7.2, potres pa je bil dokaj plitvo pod površjem in je bil zato njegov učinek na površju zelo močan. Dve najbližji jedrski elektrarni, oddaljeni okrog 100 km od nadžarišča potresa, sta med potresom normalno obratovali in nista utrpeli nikakršne škode.

"Ljubljanski potres" leta 1895 je imel magnitudo 6,1, najmočnejši v bližini Krškega pa je bil potres v Brežicah leta 1917 z magnitudo 5,7. Vedeti moramo, da povečanje magnitude za 1 po Richterjevi lestvici pomeni povečanje potresne energeije za faktor 30. Jedrska elektrarna Krško v primeru močnega potresa ne bi bila nevarno poškodovana, zelo verjetno bi ga preživela brez posledic. Zanesljivo pa bi njeno obratovanje takoj zaustavili operaterji v komandni sobi, kjer je tudi seizmograf, katerega podatke morajo v obratovalnih procedurah upoštevati podobno kot podatke drugih naprav.

52. Kolikšen odstotek Zemeljenega površja še ni onesnažen?

Žal je vprašanje preveč nedefinirano, da bi bilo mogoče nanj konkretno odgovoriti. Ni navedeno, za kakšno vrsto onesnaženja gre.

51. Kaj je skladiščenje jedrskih odpadkov?

Če se držimo veljavne strokovne terminologije, pomeni "skladiščenje jedrskih odpadkov" začasno shranjevanje izrabljenega goriva. Npr. v Jedrski elektrarni Krško je temu namenjen bazen za izrabljeno gorivo, kamor po vsaki menjavi goriva shranijo izrabljene gorivne elemente. V tem bazenu ne bodo ostali za večno, ampak jih bodo kasneje (približno čez nekaj desetletij) odložili v odlagališče izrabljenega goriva. Odlaganje pa pomeni dokončno rešitev.

V terminologiji jedrske stroke se izraz "jedrski" nanaša na snovi (materiale) in dejavnosti, ki omogočajo jedrsko cepitev in verižno reakcijo. V pogovornem jeziku pa je ta izraz pogosto napačno uporabljen kot izraz za "radioaktivno". Radioaktivnih snovi pa je zelo veliko, vendar jih je le malo med njimi uporabnih za jedrsko cepitev. Nekatere snovi, npr. težka voda, sploh niso radioaktivne, vendar jih tudi štejemo med jedrske materiale, ker so neobhodno potrebne za delovanje nekaterih jedrskih reaktorjev.

Radioaktivne odpadke, ki nastajajo ob delovanju vsake jedrske elektrarne, pogosto napačno imenujejo s skupnim imenom "jedrski odpadki". Jedrski odpadki so izključno izrabljeno gorivo oz. ostanki njegove predelave in jih pogosto imenujemo tudi visoko radioaktivni odpadki. Ti se skladiščijo in odlagajo vedno ločeno od nizko radioaktivnih odpadkov. Slednja tudi odlagamo v posebna odlagališča, ki pa so mnogo manj zahtevna zaradi manjše radioaktivnosti.

Tudi izraz "skladiščenje" je pogosto napačno uporabljen, čeprav je dejansko mišljena trajna rešitev - odlaganje. Skladiščenje radioaktivnih snovi vedno pomeni začasen umik iz človekovega bivalnega okolja. Odlaganje pa pomeni trajen umik.

Več na to temo si lahko preberete v Mali enciklopediji jedrske energije, zadnje poglavje.

50. Katere vrste jedrskih reaktorjev obstajajo ter kako delujejo? Kakšna je prihodnost pri sodobnih reaktorjih?

Odgovor se nanaša na energetske reaktorje.

Sedanje jedrske elektrarne v svetu uporabljajo pet tipov jedrskih reaktorjev, katerim je skupno, da poteka cepitev uranovih jeder v verižni reakciji s pomočjo počasnih nevtronov.

Ob cepitvi jedra urana-235 se sprosti nekaj nevtronov, ki so prehitri, da bi lahko cepili nadaljnja jedra urana in tako vzdrževali verižno reakcijo. To se sliši čudno, vendar se moramo zavedati, da se jedro urana ne cepi zato, ker bi ga zadel nevtron z veliko hitrostjo. Cepi se, ker jedro ob absorbciji (ujetju) nevtrona postane nestabilno. Jedro pa težko ujame nevtron, ki ima veliko hitrost. Hitrost nevtronov je potrebno zmanjšati. Zmanjšamo jo tako, da hitri nevtroni trčijo z lahkimi jedri, ob čemer izgubijo velik del svoje energije. Najprimernejša lahka jedra so jedra vodika, težkega vodika (devterija) in čistega ogljika. Jedra vodika so v atomih vodika, ki je sestavina navadne vode, jedra devterija pa so v težki vodi. Čisti ogljik uporabljamo v obliki grafita. Vsem tem snovem pravimo moderator.

Največ reaktorjev v svetu uporablja kot moderator navadno vodo in jim pravimo vodni reaktorji. V tej skupini so najenostavnejši vrelni reaktorji, ki imajo v sredici kot moderator navadno vodo, ki ima obenem tudi vlogo prejemnika toplote in pogonskega sredstva turbine (glej tudi Vrste jedrskih elektrarn I., pdf, 319 KB in Vrste jedrskih elektrarn II., pdf, 351 KB). Para, ki nastane ob vrenju vode v reaktorju, neposredno poganja parno turbino. Lahko si predstavljamo, da je reaktor parni kotel.

Največ jedrskih elektrarn v svetu (približno dve tretjini) pa ima tlačnovodne reaktorje. Voda, ki se pretaka skozi tak reaktor, je istočasno moderator in sredstvo za prenos toplote. Voda v reaktorju namreč zaradi visokega tlaka ne vre, temveč le prenaša toploto v toplotni menjalnik, ki mu pravimo uparjalnik. V bistvu je uparjalnik parni kotel, ki ga greje hladilna voda reaktorja (primarna voda). V uparjalniku se uparja sekundarna voda, ki potem poganja turbino (glej tudi Od jedrske elektrarne do elektrike, pdf, 266 KB).

Obe gornji skupini reaktorjev potrebujeta zaradi fizikalnih lastnosti moderatorja (navadne vode) obogaten uran, t.j. mešanico približno 4% urana-235 in 96% urana-238.

V svetu je tudi nekaj deset elektrarn s težkovodnim reaktorjem, ki je v bistvu tlačnovodni reaktor, v katerem je namesto navadne vode težka voda (D₂O - spojina težkega vodika in kisika). Ta reaktor lahko kot gorivo uporablja tudi naravni uran.

Naravni uran lahko kot gorivo uporabljajo tudi reaktorji, ki imajo za moderator grafit (čisti ogljik).

V bivši Sovjetski zvezi so razvili in gradili jedrski reaktor, ki ga moderira grafit, hladi pa navadna voda, ki vre kar v reaktorju. Je torej vrsta vrelnega reaktorja. Ta reaktor je v svoji prvotni različici uporabljal naravni uran. Znan je postal predvsem po nesreči v Černobilu, ki se je zgodila v veliki meri zaradi posebnih fizikalnih lastnostih tega tipa reaktorja.

V Veliki Britaniji so že pred 40 leti začeli obratovati reaktorji, moderirani z grafitom in hlajeni s plinom (ogljikovim dioksidom). Plin, ki se ogreje v reaktorju, uparja v uparjalniku vodo za pogon turbine.

V razvoju je nova različica plinsko hlajenih reaktorjev, ki bodo hlajeni s helijem, ta pa bo poganjal plinsko turbino brez vmesnega uparjalnika. Velika večina reaktorjev, ki bodo grajeni v bližnji prihodnosti bodo zelo podobni sedanjim, le da bodo imeli zelo izboljšanje varnostne lastnosti.

49. Kaj je alfa razpad?

Alfa razpad je dogodek, ob katerem zaradi nestabilnosti določenega jedra iz njega odleti delček, ki ga sestavljata dva protona in dva nevtrona (jedro kemičnega elementa helija). Novo jedro je stabilnejše od prejšnjega (delci novega jedra so med seboj povezani močneje kot delci prejšnjega jedra).

Primer alfa razpada je npr. razpad radija-226, iz katerega po izsevanju delca alfa nastane radioaktivni žlahtni plin radon-222. (glej tudi Vrste sevanja, pdf, 307 KB)

48. Lahko opišete nesrečo v Krškem?

V Jedrski elektrarni Krško ni bilo nikoli nobene nesreče ali dogodka, ob katerem bi prišlo do sproščanja radioaktivnih snovi v okolje.

47. Lahko opišete zakaj uporabljate uran?

Uran je edini element v naravi, s katerim je mogoče na razmeroma enostaven način doseči in vzdrževati verižno reakcijo, v kateri se cepijo jedra urana-235, ob tem pa se sproščajo velike količine energije.

Naravni uran sestavljata izotopa uran-235, katerega delež je približno 0,7% in uran-238, katerega delež je 99,3%. Cepljiv, kar pomeni, da je uporaben kot jedrsko gorivo, je samo uran-235. Nekateri jedrski reaktorji lahko delujejo na naravni uran, velika večina reaktorjev za jedrske elektrarne pa deluje na obogaten uran, v katerem je delež urana-235 približno 4%.

46. Kaj je termično onesnaževanje? Kje nastane pri jedrskih elektrarnah?

Termično onesnaževanje (termalna polucija) imenujemo pojav, da vsak toplotni stroj, t.j. naprava, ki pretvarja toplotno energijo v mehanično (in naprej v električno) odvaja velik delež te toplote v okolje. Temu se ni mogoče izogniti, ker velja Drugi glavni zakon termodinamike, ki pravi, da prehaja toplota sama od sebe s telesa višje temperature na telo z nižjo temperaturo.

To je vsakomur jasno iz vsakdanjih izkušenj, ima pa globoke posledice za delovanje strojev (in tudi za celo vesolje).

Toplotni stroji so npr. motorji z notranjim zgorevanjem za pogon avtomobilov, parni stroji, plinske turbine za pogon letal itd. Tudi termoelektrarne in jedrske elektrarne so toplotni stroji. Razmerje med količino mehanske oz. električne energije, ki jo dobimo iz stroja, in količino vložene toplotne energije (npr. iz zgorevanja premoga, bencina ali jedrskih reakcij) imenujemo toplotni izkoristek. Ta je pri večini naštetih strojev med 30% in 40%. To pomeni, da lahko pretvorimo v koristno mehanično oz. električno energijo le med 30 in 40% od porabljene toplote, 60 do 70% toplote pa gre neizkoriščene v okolje. Neizkoriščeni del toplote imenujemo tudi odpadna toplota. Iz nje ni več mogoče pridobiti koristnega dela, ker ima nosilec odpadne toplote (npr. izpušni plini, voda za hlajenje termoelektrarne ali jedrske elektrarne) prenizko temperaturo.

Jedrska elektrarne in termoelektrarna sta s stališča pretvorbe energije enaka stroja in pri enaki koristni moči odvajata v okolje ("onesnažujeta" okolje) enako količino toplote. Toploto odvajata v okolje preko posebnega toplotnega menjalnika - kondenzatorja, v katerem se para po opravljenem delu v turbini spremeni v vodo (kondenzira), tako da jo lahko ponovno črpamo v parni kotel. Kondenzator ima cevi, znotraj katerih se pretaka hladilna voda, ki jo jemljemo iz okolja (v Krškem npr. iz Save). Ta hladilna voda sprejme nase toploto, ki jo pogosto imenujemo odpadna toplota.

Vredno je ponovno poudariti, da odpadna toplota ni posledica slabega znanja inženirjev ali slabe izdelave stroja, temveč posledica Drugega glavnega zakona termodinamike, ki je eden najbolj osnovnih naravnih zakonov.

Termično onesnaževanje oz. odpadna toplota nima globalnih vplivov in ne povzroča sprememb podnebja kot jih npr. učinek tople grede. Vpliva pa lahko na lokalno okolje, npr. tako, da se zaradi prejete odpadne toplote prekomerno segreva reka, kar lahko vpliva na rastline in živali v reki. Zato državni organi, ki izdajajo dovoljenja za obratovanje termoelektrarn in jedrskih elektrarn vedno natančno predpišejo, kolikšno je največje dovoljeno povečanje temperature rečne vode in kolikšen delež pretoka reke se sme odvzemati za hlajenje. Tipično je to nekaj stopinj Celzija. Jedrska elektrarna Krško ima dovoljenje, da lahko s svojo odpadno toploto zviša temperaturo reke Save za največ 3 stopinje Celzija, istočasno pa temperatura Save po segrevanju nikoli ne sme preseči 28 stopinj Celzija. Največji dovoljeni odjem hladilne vode pa znaša 25% trenutnega pretoka reke Save.

45. Kakšen tip elektrarne je nuklearna elektrarna Krško (tlačnovodna, vrelna, vodno hlajena)?

Jedrska elektrarna Krško (NEK) ima tlačnovodni reaktor, kar je najpogostejši tip reaktorja na svetu. Značilnost tega tipa je, da sta hladilo in moderator ista voda, ki je v reaktorju pod tako visokim tlakom, da ne vre. Naloga hladila je, da toploto prenaša z goriva v uparjalnike, ki so del ločenega sekundarnega sistema (to so v bistvu parni kotli, ki dobavljajo paro za pogon turbine z generatorjem). Naloga moderatorja je, da upočasnjuje

(moderira) hitre nevtrone, ki nastanejo pri cepitvi urana-235. Počasni nevtroni nato povzročajo nadaljnje cepitve jeder urana-235, tako da lahko poteka verižna reakcija.

Soroden tip je elektrarna z vrelnim reaktorjem, kjer sta hladilo in moderator voda, ki v reaktorju vre. Nastala para neposredno poganja parno turbino z generatorjem. (glej tudi Shema jedrske elektrarne Krško, pdf, 190 KB)

44. Kaj je jedrska magnetna resonanca?

Odgovor lahko najdete na spletišču Kvarkadabra:

www.kvarkadabra.net/

43. Ali reaktor TRIGA deluje tudi ponoči?

Reaktor TRIGA lahko deluje tudi ponoči, če je potrebno kakšno dolgotrajno obsevanje.

42. Fuzijski reaktor - prednosti in slabosti?

Prednost fuzijskega reaktorja je gorivo, ki je na Zemlji lahko dostopno:

devterij in litij. Pomanjkljivost je izredno zahtevna tehnologija, tako da bo verjetno potrebno več desetletij obratovanja eksperimentalnega reaktorja ITER (v kratkem ga bodo začeli graditi v Franciji) za zbiranje iskušenj, na osnovi katerih bo mogoče graditi eksperimentalno fuzijsko elektrarno.

Med prednosti štejemo tudi dejstvo, da ob obratovanju fuzijskega reaktorja ne nastajajo dolgoživi visoko radioaktivni odpadki, ampak le aktivacijski produkti - relativno kratkožive radioaktivne snovi, ki so nastale v konstrukcijskih delih reaktorja zaradi obsevanja z nevtroni. (glej tudi Fuzija ali zlivanje jeder, pdf, 180 KB in ITER - eksperimentalni fuzijski reaktor, pdf, 2513 KB)

41. Koliko je vredna v celoti jedrska elektrarna Krško?

Stroški za gradnjo jedrske elektrarne Krško so bili ob upoštevanju obresti za kredite blizu ene milijarde dolarjev. Prava vrednost jedrske elektrarne Krško pa je v veliki količini energije, ki jo lahko proizvede do konca svoje življenjske dobe ob razmeroma majhnih stroških. Vrednost dnevne proizvodnje električne energije je približno pol milijona eurov, kar pomeni približno 200 milijonov eurov na leto (kar je tudi približno 200 milijonov US dolarjev). Od sedaj do konca njene projektne življenjske dobe leta 2023 je proizvedena energija vredna približno 4 milijarde eurov.

Jedrska elektrarna Krško ima za Slovenijo veliko vrednost tudi zaradi dejstva, da proizvede dobrih 20% vse električne energije, ki jo porabimo v Sloveniji - približno toliko, kot vse hidroelektrarne skupaj.

40. Kako je najlažje narediti svoj generator?

Skoraj vsako dvokolo ima svoj "generator" - dinamo. Tega je mogoče predelati tudi za drugačen pogon, npr. z vodnim kolesom (to so npr. počeli taborniki). Mogoče pa ga je izdelati tudi "od začetka", pri čemer bi si dalo pomagati z elektrotehničnim paketom "Mehano", ki vsebuje dele elektromotorja. Tega se da predelati v generator. (glej tudi www.mehano.si)

39. Kaj nastane pri jedrski reakciji v JEK in kakšne radioaktivne lastnosti imajo produkti?

V jedrskem reaktorju poteka cepitev uranovih jeder. Ob tem nastajajo razcepni produkti, ki so radioaktivni izotopi, kar pomeni, da radioaktivno razpadajo. Nekateri hitro (kratkoživi), drugi pa počasneje (dolgoživi). Slednji imajo razpolovne dobe celo tisočletja, tako da jih je potrebno varno odložiti za zelo dolga obdobja.

Med temi izotopi so nekateri tudi nevarni, kot je npr. jod-131, ki pa je na srečo kratkoživ z razpolovno dobo 8 dni. (glej tudi Jedrska cepitev, pdf, 365 KB)

38. Kaj je radioaktivni razpad? Kje vse uporabljamo izotope?

Radioaktivni razpad je naraven pojav, ki se dogaja v jedrih atomov. Jedra atomov doživljajo 3 vrste sprememb, ki jih imenujemo alfa, beta in gama razpad, ob kateri se sprošča radioaktivno sevanje alfa, beta in gama.

Izotope, ki oddajajo ob svojem razpadu radioaktivno sevanje, uporabljamo v medicini za odkrivanje in zdravljenje bolezni, v industriji (npr. za merjenja in preiskave materialov) in v znanosti. (glej tudi Radioaktivnost, pdf, 436 KB in Vrste sevanja, pdf, 268 KB)

37. Način prevoza radioaktivnih odpadkov iz Krškega?

Vsi radioaktivni odpadki, ki nastajajo ob obratovanju NEK, so v skladišču znotraj elektrarne in zaenkrat ni potreben nikakršen prevoz.

Slovenija bo morala v prej kot desetih letih zgraditi odlagališče nizko in srednje radioaktivnih odpadkov. Takrat bo potrebno te odpadke prepeljati do odlagališča. Transportna sredstva bodo običajna (tovornjak, morda vlak) in nezahtevna, ker ne gre za prevoz visoko radioaktivnih odpadkov. (glej tudi Radioaktivni odpadki v Sloveniji, pdf, 230 KB)

36. Kje NEK skladišči RAO oz. kam jih izvaža?

Zgorelo gorivo in radioaktivni odpadki, ki nastajajo ob obratovanju NEK, so vsi spravljeni v bazenu za zgorelo gorivo in v skladišču za nizko in srednje radioaktivne odpadke znotraj elektrarne. NEK jih nikamor ne izvaža. (glej tudi Radioaktivni odpadki v Sloveniji, pdf, 230 KB)

35. Katere so dobre in katere so slabe strani pridobivanja električne energije s pomočjo jedrske elektrarne?

Največja prednost jedrskih elektrarn je, da proizvajajo velike količine električne energije po nizki ceni, ob tem pa v ozračje ne izpuščajo ogljikovega dioksida ali drugih toplogrednih plinov, ki povzročajo globalno ogrevanje. Slaba stran so radioaktivni odpadki. Količina je v primerjavi s proizvedeno energijo izredno majhna, vendar v večih državah javnost zaradi njih zavrača jedrsko energijo. (glej tudi Energija, pdf, 224 KB in Učinek tople grede, pdf, 642 KB)

34. Katere so največje elektrarne v Sloveniji?

V Sloveniji je najmočnejša posamezna elektrarna NE Krško(676 Mwe). Med termoelektrarnami je najmočneja TE Šoštanj (683 MWe, kar pa je vsota moči večih TE na isti lokaciji). Med hidroelektrarnami je najmočnejša HE Zlatoličje (141 Mwe) na Dravi. (glej tudi Proizvodnja elektrike v Sloveniji, pdf, 314 KB)

33. Kakšne možnosti so, da v Sloveniji zgradijo novo jedrsko elektrarno oz. nov reaktorski blok v Krškem?

V Krškem bi bilo z vidika naravnih danosti in družbene sprejemljivosti, ki se je v zadnjih letih izboljšala, najbrž možno zgraditi novo jedrsko elektrarno. Odločitev za gradnjo takega objekta pa je vedno tudi politična in ekonomska. Moderna jedrska elektrarna, ki so jo začeli graditi na Finskem (Evropski tlačnovodni reaktor) stane več milijard evrov, kar je velik zalogaj tudi za bogato državo.

32. Kakšen je postopek, če pride do nesreče v jedrski elektrarni?

Za primere vseh nenormalnih situacij (stanj) v jedrski elektrarni (ni nujno, da so to že nesreče) obstajajo vnaprej pripravljeni postopki ukrepanja. Ti postopki so oblikovani tako, da jih lahko začnejo izvajati, čeprav še ni ugotovljen vzrok dogodka. Za jedrsko varnost elektrarne morajo biti izpolnjeni v vseh stanjih izpolnjeni določeni pogoji. Najpomembnejši so: reaktor mora ostati podkritičen, zagotovljeno mora biti njegovo hlajenje, preprečevati je potrebno sproščanje radioaktvnih snovi. (glej tudi Varnostni sistemi, pdf, 314 KB)

31. S kolikšno močjo dela jedrska elektrarna?

Imenska (nominalna) moč Jedrske elektrarne Krško je 676 MWe ("e" za MW pomeni, da je to električna moč), moč jedrskega reaktorja pa je približno 3x večja. Jedrska elektrarna Krško je po moči v svetu že med manjšimi. Večinoma imajo moč okrog 1000 MWe, novejše sedanje tudi 1400 MWe. (glej tudi Jedrska elektrarna Krško, pdf, 344 KB)

30. Kakšna je razlika med termo in jedrsko elektrarno in katere so slabosti jedrske?

Pri obeh elektrarnah pridobimo elektriko na ta način, da toploto izkoristimo za uparjanje vode, para poganja parno turbino, ta pa generator. Razlika med jedrsko in termo elektrarno pa je v tem, da pri jedrski elektrarni toploto za uparjanje vode dobimo v jedrskem reaktorju, v katerem poteka cepitev uranovih jeder (jedrska reakcija), pri termoelektrarni pa daje toploto zgorevanje (kemična reakcija).

Glavna slabost jedrskih elektrarn je, da je v mnogih državah šibka njena družbena sprejemljivost, ker mnogi ljudje dojemajo jedrsko energijo kot nekaj nevarnega.

29. Koliko urana porabi NEK na leto?

V reaktorju NEK je približno 50 ton urana v 121 gorivnih elementih. Pri menjavi goriva po 18 mesecih obratovanja elektrarne zamenjajo približno tretjino od vseh gorivnih elementov. To je najenostavnejši odgovor. Natančnejši odgovor je, da je v svežih gorivnih elementih približno 5% urana 235, ki med cepitvijo sprošča energijo, ter 95% urana 238, ki se ne cepi. V zgorelih gorivnih elementih, ki so jih zamenjali s svežimi, ostane le malo urana 235. Dejansko je torej reaktor NEK "porabil" v enem letu približno 500 kg cepljivega urana 235. Teh 500 kg ni kar "izginilo" iz gorivnih elementov, ampak so se spremenili v razne radioaktivne izotope. (glej tudi Jedrsko gorivo, pdf, 246 KB)

Najbolje bo, da si za primer ogledamo kar Černobilsko nesrečo. Ob tem se moramo zavedati, da je bil Černobilski reaktor zelo poseben tip reaktorja, ki so jih imeli le v bivši Sovjetski zvezi. V reaktorjih zahodnega tipa (kot ga ima npr. Nuklearna elektrarna Krško) je nesreča takšne vrste nemogoča. Nesreča s tako veliko sprostitvijo radioaktivnih snovi pa je izjemno malo verjetna.

Černobilski reaktor je eksplodiral kot posledica pomanjkljive varnostne zasnove in nespoštovanja predpisanih postopkov. Do nesreče je prišlo med izvajanjem poskusa, ki ni bil pravilno pripravljen in primerno varnostno ovrednoten. Najprej je po popolni izgubi nadzora nad reaktorjem zaradi visoke toplotne moči prišlo do poškodbe hladilnih kanalov v reaktorju, nato pa je prišlo do kemične reakcije katere posledica je bila nastanek mešanice prostega vodika in kisika, ki je eksplodirala ob prisotnosti vročega goriva in grafita (parna eksplozija). Sledil je več dni trajajoč požar tisočev ton grafita (moderatorja - pomembnega dela reaktorja, brez katerega v takem tipu reaktorja verižna reakcija v uranu ni mogoča). Med eksplozijama in v požaru so bile temperature tako visoke, da se je v ozračje iz sredice reaktorja sprostil znaten delež raztaljenih in uparjenih razcepnih produktov (izotopov, nastalih po cepitvi uranovih jeder), ki so pri normalnih temperaturah v trdnem stanju, ter plinasti razcepni produkti. Del razcepnih produktov se je po nesreči usedal v bližnji Ukrajini, Belorusiji in Rusiji, velik delež pa so odnesli višinski zračni tokovi (najprej proti Skandinaviji, nato pa proti srednji, zahodni in južni Evropi).

S stališča prejetih doz sevanja in zdravstvenih učinkov na prebivalstvo so bili kratkoročno po nesreči najnevarnejši jod-131 in žlahtni plini, ki so razmeroma kratkoživi (jod-131 ima razpolovno dobo 8 dni). Jod-131 pride v telo z vdihavanjem in kontaminirano hrano, radioaktvni žlahtni plini pa so nevarni le kot zunanji vir sevanja iz radioaktivnega oblaka. Poleg omejitve zadrževanja na prostem je možno le profilaktično uživanje tablet s kalijevim jodidom in omejitev uporabe hrane. Pri profilaksi s stabilnim jodom zasitimo ščitnico in bistveno zmanjšamo količino radioaktivnega joda, ki bi ga sicer absorbirala ščitnica. Profilaksa s stabilnim jodom večinoma ni bila izvedena takoj po nesreči, na žalost niti omejitev zadrževanja na prostem. Naknadna uporaba kalijevega jodida ne pomaga in veliko otrok je prejelo nevarno visoke doze sevanja na ščitnico, število primerov raka na ščitnici pri otrokih se je zelo povečalo.

Dolgoročno po nesreči sta bila najnevarnejša radioaktivna izotopa cezija (cezij-134, cezij-137) in stroncij-90, ki sta kemično sorodna kaliju in kalciju ter ju zato človeški organizem dobro absorbira. Vnos v telo poteka predvsem z hrano, problem pa je tudi sevanje teh izotopov na področju, kjer so tla močneje kontaminirana. Kontaminacija okrog Černobila (pa tudi v srednji in zahodni Evropi) je bila zelo neenakomerna, večinoma sorazmerna količini padlega dežja, ki je izpral delce iz radioaktivnega oblaka. Kontaminirano področje okrog Černobila je bilo bistveno večje od kroga s polmerom 30 km, ki je bilo določeno kot prepovedano območje. Dekontaminacija tako velikih področij praktično ni izvedljiva. Edini možen ukrep so bile velike evakuacije prebivalstva in prepoved uživanja prehrambenih izdelkov, ki so bili kontaminirani s cezijem. Prebivalstvo je dobivalo neoporečna živila od drugod.

Potrebno je povedati, da kontaminirana področja ne bodo ostala trajno nenaseljiva. Koncentracija radioaktivnih izotopov se s časom zmanjšuje zaradi migracije v globlje plasti zemlje in radioaktivnega razpada (razpolovni čas je okrog 30 let) in bo postopoma možno ponovno začeti uporabljati večino trenutno evakuiranih področij. Kdaj se bo to zgodilo, je zaenkrat še težko povedati.

Na konferenci Mednarodne agencije za atomsko energijo septembra 2005 na Dunaju so strokovnjaki mednarodnih organizacij, članic Organizacije združenih narodov, analizirali vse dosegljive podatke in ugotovili posledice nesreče:

47 reševalcev je umrlo zaradi neposrednih posledic sevanja (akutnega radiacijskega sindroma). Približno 4000 otrok je zbolelo za rakom na ščitnici, 9 jih je umrlo.

Približno 4000 ljudi med skupno 600.000 reševalci, evakuiranci in prebivalci najbolj kontaminiranih področij bo verjetno umrlo za rakom in levkemijo zaradi sevanja. To je približno 3% smrti zaradi spontanega raka, ki ni povezan s černobilskim sevanjem.

Razen znotraj 30-kilometrskega izključitvenega območja so nivoji sevanja spet večinoma normalni. (glej tudi Černobil, pdf, 235 KB)

27. Za kaj vse uporabljamo jedrsko energijo? Tudi za luč?

Jedrsko energijo v jedrskih elektrarnah pretvarjamo v električno energijo, ki po električnem omrežju teče do uporabnikov. Tam jo lahko uporabljamo za pogon elektromotorjev, ogrevanje, razsvetljavo (torej tudi za luč) in še marsikaj.

26. Kako se točno prevede besedna zveza "nuclear fission material"?

cepljiv jedrski material

25. Kaj bi se zgodilo če bi letalo priletelo v zgradbo kjer so radioaktivni odpadki?

V primeru udarca v zgradbo, v kateri so nizko in srednje radioaktivni odpadki, bi ne bilo pričakovati resnejših posledic, ker je celoten inventar radioaktivnih snovi relativno majhen in razdeljen na precej velik volumen in veliko število kosov.

V primeru udarca v zgradbo, v kateri je bazen za zgorelo gorivo, pa bi bile posledice lahko tudi zelo resne. V izrabljenih gorivnih elementih je inventar radioaktivnih snovi velik. Sprostitev in razpršitev že majhnega dela tega inventarja bi pomenila zelo resno radiološko nesrečo. (glej tudi Radioaktivni odpadki v Sloveniji, pdf, 230 KB)

24. Koliko je zaposlenih v jedrski elektrarni?

V jedrski elektrarni Krško je zaposlenih približno 650 ljudi.

23. Kako poteka jedrska cepitev?

Cepitev jedra urana 235 se začne z absorbcijo nevtrona. Novo nastalo jedro urana 236 je zaradi porušenega ravnotežja sil znotraj jedra v vzbujenem stanju. Lahko si ga predstavljamo kot kapljico, ki močno valovi, na koncu pa se razleti v dve jedri. Ta dogodek imenujemo cepitev jedra, pri čemer se sprosti veliko energije. Ob tem se sprosti tudi nekaj nevtronov, ki lahko cepijo nadaljnja jedra urana 235, kar imenujemo verižna reakcija. (glej tudi Jedrska cepitev, pdf, 365 KB in Jedrska verižna reakcija, pdf, 490 KB)

22. V kolikšni meri onesnažuje jedrska elektrarna okolje med normalnim obratovanjem?

Jedrska elektrarna vpliva na okolje med normalnim obratovanjem na dva načina:

- človek, ki bi stalno živel ob ograji elektrarne (približno 100 m od reaktorske zgradbe) bi prejel dodatno dozo radioaktivnega sevanja v velikosti manj od ene stotinke doze, ki jo v istem času prejme iz naravnega okolja;

- če je elektrarna ob reki, ki jo uporablja za hlajenje kondenzatorja (kot npr. JE Krško), se rečna voda segreje za nekaj stopinj Celzija. Ta vpliv je enak, kot bi ga imela termoelektrarna enake moči na istem mestu. (glej tudi Jedrska elektrarna Krško in okolje, pdf, 215 KB)

21. Kaj je pozitron, kaj je žarek gama, kaj je becquerel (Bq)?

Pozitron je osnovni delec, ki je po svojih lastnostih enak elektronu, ima pa za razliko od elektrona pozitiven naboj.

Žarek gama je "paket" visoko energijskega elektromagnetnega valovanja (strokovno ga imenujemo foton gama), ki nastane ob radioaktivnem razpadu gama.

Becquerel (izgovorimo "bekerel") je enota za aktivnost in pomeni 1 razpad na sekundo. (glej tudi Merjenje radioaktivnosti, pdf, 307 KB in Vrste sevanja, pdf, 268 KB)

20. Koliko radioaktivnih odpadkov nastaja letno v Sloveniji ?

V Sloveniji nastajajo radioaktivni odpadki v jedrski elektrarni Krško (pretežni delež), medicini in industriji (majhen delež).Skupna letna količina je manj kot 100m3 (za boljšo predstavo - manj kot prostornina sobe 5m x5m x 4m). Vskladiščena prostornina odpadkov je še znatno manjša, ker jim pred skladiščenjem s stiskanjem zmanjšajo prostornino. (glej tudi Radioaktivni odpadki v Sloveniji, pdf, 230 KB)

19. Ali je Slovenija najmanjša država, ki ima jedrsko elektrarno?

Res je. Slovenija je najmanjša država na svetu, ki ima jedrsko elektrarno.

18. Od kod dobiva (kupuje) jedrska elektrarna Krško uran (gorivne elemente)?

Westinghouse (ZDA), ki je tudi dobavitelj same elektrarne.

17. Kakšna je zgodovina Nuklearne elektrarne Krško?
1970
Začetek priprav na gradnjo, sporazum o gradnji med Slovenijo in Hrvaško
April 1971
Razpis mednarodnega natečaja za gradnjo NEK
Avgust 1974
Podpis glavne pogodbe z družbo Westinghouse
Februar 1975
Začetek izkopov in gradbenih del na gradbišču
Oktober 1976
Zaključek montaže reaktorske zgradbe
April 1978
Zaključek montaže uparjalnikov in reaktorske posode
November 1979
Zaključek glavnega dela tlačnih preizkusov
Oktober 1980
Zaključena dobava goriva
November 1980
Prvič doseženi nominalni parametri tlaka in temperature v primarnem krogu
Maj 1981
Gorivo vloženo v reaktorsko posodo
September 1981
Prvič dosežena samovzdrževalna verižna reakcija
Oktober 1981
Sinhronizacija generatorja na omrežje – NEK odda prve kilovate
Februar 1982
100% moč elektrarne
Avgust 1982
Začetek obratovanja s polno močjo
Februar 1984
Izdaja dovoljenja za začetek rednega obratovanja
Pomlad 2000
Zamenjava uparjalnikov in posodobljenje NEK

16. Bi bilo odpadkov jedrskih elektrarn, ki bi temeljile na fuziji, občutno manj, kot jih proizvedejo današnje jedrske elektrarne?

Ob delovanju fuzijskega reaktorja nastane bistveno manj radioaktivnih odpadkov. Stranski proizvod zlivanja jeder devterija ("težkega" vodika) so nevtroni. Kjerkoli so nevtroni, obstaja možnost aktivacije stabilnih izotopov v gradbenih materialih reaktorja. Na ta način tudi v fuzijskem reaktorju nastane nekaj radioaktivnih odpadkov. Pomembna prednost fuzijska reaktorja pa je, da v njem ni urana, iz katerega bi ob obstreljevanju z nevtroni lahko nastali plutonij in drugi izotopi, ki v fisijskih (cepitvenih reaktorjih) predstavljajo nevarne visoko radioaktivne odpadke. (glej tudi ITER - eksperimentalni fuzijski reaktor, pdf, 2513 KB)

15. Kako so shranjeni izrabljeni gorivni elementi?
Izrabljeni gorivni elementi (včasih imenovani tudi izrabljeno jedrsko gorivo ali visoko radioaktivni odpadki) so shranjeni v bazenu za izrabljeno gorivo. V bazenu so stojala iz nerjavnega jekla, v katera so vloženi izrabljeni gorivni elementi. Med stojali so nameščene plošče iz zlitine nerjavnega jekla in bora (približno 2%), v vodi v bazenu pa je raztopljena borova kislina (približno 2500 ppm bora). Bor je zelo močan absorber nevtronov in zagotavlja, da v bazenu ni mogoč pojav kritičnosti. Nerjavna stojala in plošče iz boriranega nerjavnega jekla imajo praktično neomejeno življenjsko dobo (bistveno daljšo od življenjske dobe elektrarne). (glej tudi Remont v jedrski elektrarni Krško, pdf, 435 KB in Ravnanje z visoko radioaktivnimi odpadki, pdf, 301 KB)

14. Ali je radioaktivnost mogoče "uničiti"?

Radioaktivnosti ni mogoče preprečiti (uničiti). Radiaktivna jedra se spreminjajo zaradi naravnih zakonov in svojih lastnosti. Po nekem času, ki je lahko tudi več tisoč let, se radioaktivno jedro samo spremeni ("razpade") v novo jedro. To novo jedro je lahko stabilno, ali pa tudi ne. Možno pa je potek pospešiti tako, da tista radioaktivna jedra, ki razpadajo počasi, pretvorimo v druga radioaktivna jedra, ki razpadajo hitreje. To možnost so znanstveniki obravnavali zelo resno, predvsem zaradi visoko radioaktivnih odpadkov (izrabljenega jedrskega goriva). Razvili so več možnih postopkov, vendar uporaba takšne tehnologije zaradi zapletenosti in obsežnosti zaenkrat še ne pride v poštev. (glej tudi Merjenje radioaktivnosti, pdf, 307 KB)

13. Kaj je radioaktivnost?

Radioaktivnost je naravni pojav, ki izvira iz jedra atoma. Jedra atomov so sestavljena iz protonov (delcev s pozitivnim nabojem) in nevtronov (delcev brez naboja). Če število protonov in nevtronov v jedru ni v pravem razmerju ali ima jedro višek energije, potem je takšno jedro radioaktivno. Radioaktivna jedra razpadajo na tri različne načine: alfa, beta in gama razpad, ob katerih se sprošča alfa, beta in gama sevanje. (glej tudi Merjenje radioaktivnosti, pdf, 307 KB in spletno stran Agencije RAO)

12. Ali jedrske elektrarne škodujejo okolju?

Jedrske elektrarne zelo malo vplivajo na okolje. Njihov glavni vpliv je segrevanje vode (rečne, jezerske, morske ali v hladilnem stolpu), ki jo uporabljajo za hlajenje kondenzatorja v klasičnem delu elektrarne. Ta vpliv pa je enak, kot bi ga imela termoelektrarna iste moči na fosilno gorivo (premog, nafto ali plin). Sevalni vpliv je izredno majhen. Ob sami ograji jedrske elektrarne je več stokrat manjši od vpliva sevanja naravnega okolja. Lahko pa trdimo, da jedrske elektrarne okolju posredno zelo koristijo, saj »prihranijo« okolju velike količine ogljikovega dioksida, ki bi nastal ob zgorevanju fosilnih goriv. Termoelektrarna podobne moči, kot je jedrska elektrarna Krško, letno porabi več milijonov ton premoga, glavni produkt zgorevanja – ogljikov dioksid – pa gre naravnost v ozračje. V Evropi prihranijo jedrske elektrarne približno toliko ogljikovega dioksida, kot če bi umaknili s cest 200 milijonov avtomobilov. (glej tudi Sevanje okolja, pdf, 337 KB in Jedrska elektrarna Krško in okolje, pdf, 215 KB)

11. Kako deluje jedrski reaktor v Krškem?

Jedrski reaktor v Krškem spada med tlačnovodne reaktorje, ki so v svetu najpogostejši (ima ga več kot polovica od 441 jedrskih elektrarn v svetu). Ime reaktorja pomeni, da ga hladi voda, ki je pod tako visokim tlakom, da v reaktorju ne zavre. Voda ima poleg hlajenja istočasno še vlogo moderatorja, to je snovi, ki je potrebna za upočasnjevanje (moderiranje) nevtronov. Verižno reakcijo, ki poteka v reaktorju (cepitev jeder urana 235, ob kateri se sprostijo nevtroni, ki spet cepijo nova jedra urana 235) lahko namreč vzdržujejo le počasni nevtroni. Nevtroni, ki se sprostijo ob cepitvi, so zelo hitri (imajo visoko energijo), upočasnijo pa se s trki ob jedra vodikovih atomov (protone) v vodi. Reaktor je del zaprtega sistema, ki je podoben centralni kurjavi. Skozi reaktor (peč centralne kurjave) kroži voda, ki prenaša toploto v toplotna menjalnika (uparjalnika), ohlajena voda pa se vrača v reaktor. (glej tudi spodnje vprašanje Kako deluje jedrska elektrarna Krško? in Shema jedrske elektrarne Krško, pdf, 190 KB)

10. Iz česa so lupine v zadrževalnem hramu?

Zadrževalni hram je kupolasta zgradba, v kateri je celoten "jedrski" del jedrske elektrarne. V bistvu sta to dve kupolasti zgradbi - "lupini", ena znotraj druge. Notranja lupina je zvarjena iz jeklenih plošč debeline skoraj 4 cm, visoka okrog 70 m in ima premer okrog 40 m. Namen notranje lupine je, da brez puščanja vzdrži povišanje tlaka znotraj lupine zaradi morebitne

poškodbe na jedrskem delu elektrarne. Tesnost te lupine občasno preverjajo tako, da v njej s kompresorji povečajo tlak zraka in merijo, če pušča. Zunanja lupina je izdelana iz železo-betona debeline okrog 0,75m. To pomeni, da so v betonu zalite gosto razporejene jeklene palice, ki dajejo konstrukciji izredno trdnost. Namen betonske lupine je, da ščiti notranjo, jekleno lupino pred vremenskimi vplivi in zunanjimi dogodki. Prostor med obema lupinama je mogoče med nesrečo vzdrževati na tlaku, ki je nižji od atmosferskega. S tem bi preprečili sproščanje radioaktivnih snovi, ki bi jih morebiti prepuščala jeklena lupina, v okolje.

(glej tudi spodnje vprašanje Kaj so pregrade v jedrski elektrarni? in Shema jedrske elektrarne Krško, pdf, 190 KB)

9. Kako deluje Jedrska elektrarna Krško?

Jedrska elektrarna Krško je po svojem načinu delovanja podobna termoelektrarni, pri kateri pa toploto za uparjanje vode namesto iz zgorevanja premoga (oz. nafte ali plina) dobimo iz jedrskega reaktorja. V bistvu sestavljata jedrsko elektrarno dva glavna dela. "Jedrski" del elektrarne je izoliran sistem, podoben centralni kurjavi, v katerem kroži voda in prenaša toploto iz reaktorja v uparjalnika. To sta toplotna menjalnika, v katerih toplota reaktorske vode (primarne vode) greje in uparja sekundarno vodo. Uparjalnika sta torej parna kotla, ki dajeta paro za delovanje "klasičnega" dela elektrarne. Ta je enak kot pri termoelektrarni: para poganja turbino z generatorjem, izrabljena para se po izhodu iz turbine v kondenzatorju, ki ga hladi voda iz Save, vtekočini (kondenzira) ter s pomočjo črpalk teče spet v uparjalnika.

(glej tud Shema jedrske elektrarne Krško, pdf, 190 KB)

8. Kaj so pregrade v jedrski elektrarni?

S pregradami (običajno navajamo 3) mislimo na fizične pregrade, ki bi jih morale radioaktivne snovi po vrsti "premagati", da bi iz jedrskega goriva prodrle v okolje:

1. Srajčke gorivnih elementov so cevke iz zelo odporne kovine (zlitine cirkonija), v katerih so neprodušno zavarjene tabletke jedrskega goriva (obogatenega urana v obliki uranovega dioksida).

2. Hladilni sistem reaktorja je izoliran in nadzorovan sistem (v celoti izdelan iz nerjavnega jekla), v katerem kroži hladilna voda pod tlakom.

3. Zadrževalni hram je neprodušna zgradba okrog celega jedrskega dela elektrarne, ki ostane tesna tudi ob morebitni poškodbi na jedrskem delu elektrarne. (glej tudi Jedrska varnost, pdf, 254 KB)

7. Ali Slovenija sploh potrebuje jedrsko energijo?

Jedrska elektrarna v Krškem proizvede letno 40 % električne energije v Sloveniji. Trenutno nimamo dovolj energetskih objektov, s katerimi bi lahko nadomestili prispevek jedrske elektrarne. Glede na obstoječo izrabljenost vodnega potenciala bi morali kot nadomestilo poleg hidroelektrarn zgraditi vsaj eno ali več manjših termoelektrarn (premog ali plin). Slaba stran te rešitve bi bil predvsem dodaten prispevek k emisijam ogljikovega dioksida. (glej tudi Deleži jedrske energije v proizvodnji elektrike, pdf, 281 KB)

6. Ali se v jedrski elektrarni v Krškem lahko zgodi podobna nesreča kot v Černobilu?

V černobilskem reaktorju se je zaradi posebnosti njegove zasnove lahko nenadzorovano povečala moč. Jedrske elektrarna v Krškem ima drugačen tip reaktorja, zato podobna nesreča ni mogoča. Poleg tega elektrarna v Černobilu ni imela zadrževalnega hrama, ki v primeru nesreče preprečuje uhajanje radioaktivnih snovi v okolje. (več; glej tudi Černobil, pdf, 235 KB)

5. Do kdaj bo obratovala jedrska elektrarna v Krškem?

Življenjska doba elektrarne je 40 let, obratovati pa je začela leta 1983. Zato naj bi obratovala do leta 2023.

4. Kako nastane radioaktivno sevanje?

Snov radioaktivno seva pri razpadu jedra ali pri sproščanju njegove notranje energije.

(glej tudi Vrste sevanja, pdf, 268 KB)

3. Kaj je doza sevanja?

Doza sevanja je merilo za škodo, ki jo človek ali snov utrpi zaradi sevanja. Merimo jo v sievertih (Sv) ali milisievertih (mSv). (glej tudi Merjenje radioaktivnosti, pdf, 307 KB)

2. Kolikšno dozo prejme v povprečju človek v Sloveniji?

V povprečju prejmemo približno 2,5 - 2,8 mSv na leto. Delež naravne doze je zelo odvisen od okolja, v katerem živimo. (glej tudi Sevanje okolja, pdf, 337 KB)

1. Ali bi Slovenija svoje radioaktivne odpadke lahko izvozila?

Izvoz radioaktivnih odpadkov po mednarodnih konvencijah in slovenski zakonodaji ni prepovedan, vendar pa v svetu ni držav, ki bi take odpadke sprejemale na trajno odlaganje. V marsikateri državi pa je uvoz RAO izrecno prepovedan.

Na vrh strani | Domov

Jedrska tehnologija | Naše dejavnosti | Kdo in kje smo? | Kazalo

English

17.05.10 10:54

Institut "Jožef Stefan", Jamova 39, SI-1001 Ljubljana, Slovenija

icjt@ijs.si