logo
hrrps://www.ijs.si


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.

Odgovor je že bil obravnavan pri vprašanjih B032 in F059.

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.

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.

V reaktorju jedrske elektrarne Krško je približno 11 milijonov tabletk.

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.

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.

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)

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

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.