2. Zwykle słowo „jądrowe” ludzie kojarzą
z Hiroshimą i Nagasaki, Czarnobylem i
Litwinienko, z burzeniem miast, skażeniami
promieniotwórczymi i śmiercią setek tysięcy
niewinnych ludzi,
a nie
z nowoczesnymi technikami diagnozy i terapii
w leczeniu nowotworów, z produkcją taniej
energii bez zanieczyszczania atmosfery,
zapewieniem właściwego wyżywienia i czystej
wody do picia milionom ludzi …
A JAK JEST NAPRAWDĘ?
3. Kiedy myślimy o żelazie i stali, wyobrażamy
sobie raczej szyny kolejowe, pługi, różne
przedmioty wytworzone dla ułatwiania nam
życia, a nie noże, miecze i siekiery
wytworzone jako narzędzia przeznaczone do
zabijanie,
ignorując fakt, że to właśnie one były i są
nadal najbardziej morderczą bronią, którą
zabito więcej ludzi niż z użyciem
jakiegokolwiek innego środka, włączając w to
bomby jądrowe…
4. Przez „technologie jądrowe” należy rozumieć
technologie wykorzystujące dla celów
praktycznych zagadnienia objęte szeroko pojętą
fizyką jądrową, a przede wszystkim oparte na
zastosowaniach
- reakcji jądrowych
- oddziaływania promieniowania jonizującego z
materią
Technologie jądrowe mogą być wykorzystywane
- w celach pokojowych z zapewnieniem wszelkich
standardów bezpieczeństwa, lub
- w celach niepokojowych (militarnych lub
kryminalnych) dla stworzenia zagrożenia ludzi
i środowiska
5. Taka definicja „TECHNOLOGII JĄDROWYCH”
usprawiedliwia sięgnięcie w historycznym ujęciu
ich rozwoju do odkryć Bequerela, Piotra Curie i
Marii Skłodowskiej – Curie oraz innych fizyków
przełomu XIX i XX wieku i praktyczne
wykorzystanie wyników ich prac, przede wszystkim
w medycynie.
Korzyści wynikające z diagnostyki rentgenowskiej
(zademonstrowane przez M. Skłodowską – Curie już
w czasie I Wojny Światowej) są nie do przecenienia,
choć i ta technologia, jak i inne zastosowania
promieniowania jonizującego w medycynie, mogą
stanowić zagrożenie dla zdrowia (personelu i
pacjentów)
6. Ale najpierw trochę fizyki…. Jądro atomowe składa się
z Z protonów i N = A – Z neutronów (Z = liczba atomowa, A =
liczba masowa.
Np. atom helu(He, A=4 i Z = 2), ma Z = 2 elektrony, jego jądro
składa się z Z = 2 protonów oraz N = 2 neutronów, bo A = 4
7. Jądra atomowe mogą się rozpadać z emisją cząstek alfa
(jąder atomów helu) i beta (elektronów dodatnich lub
ujemnych) lub promieniowania gamma (fal
elektromagnetycznych)
8. Absorpcja promieniowania: A) cząstki alfa, B) cząstki
beta, C) promienie gamma, D) źródło, E) papier,
F) aluminium, G) beton
10. Inny przykład reakcji jądrowej:
ROZSZCZEPIENIE
JĄDRA
ATOMOWEGO
n→ U-235 → Kr-92 + Ba-141+
3 n (+ energia)
11. Najwcześniejsze zastosowania technologii
jadrowych – to medycyna, zastosowanie
promieniowania w radiologii diagnostycznej i w
leczeniu nowotworów. Odkrycie promieni X w
listopadzie 1895 zaowocowało już w styczniu 1896
roku opublikowaniem pierwszych
diagnostycznych obrazów - “skiagrams” .
Pierwszym pacjentem była leczona
promieniowaniem w listopadzie 1896 roku w
Wiedniu 4-letnia dziewczynka
(badania kliniczne tej pacjentki 70 lat później w
1966 roku wykazało jej doskonały stan zdrowia)
12. Nowotwory są obecnie w skali globu przyczyną
około 12 % zgonów. Prawdopodobnie w ciągu
20 lat liczba zgonów powodowanych
nowotworami w ciągu roku wzrośnie z obecnych
6 milionów do 10 milionów. Ponad 50%
zachorowań na nowotwory ma miejsce w krajach
rozwijających się (WHO, 2002)
Promieniowanie może zmienić tę sytuację.
13. TECHNOLOGIE JĄDROWE
w identyfikacji i leczeniu nowotworów:
• diagnoza - np. pozytonowa tomografia
emisyjna (PET/CT) i obrazowanie metodą
jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR,
MRI),
• tele-radioterapia – z zastosowaniem
akceleratorów lub źródeł promieniotwórczych
(„bomby kobaltowe”)
• brachyterapia
• medycyna nuklearna
14. NIEKTÓRE INNE NIE-ENERGETYCZNE I NIE-MEDYCZNE
ZASTOSOWANIA TECHNOLOGII JADROWYCH:
• jądrowe reaktory nie-energetyczne (badawcze, do produkcji
radioizotopów, do napędu)
• akceleratory (badawcze, do produkcji radioizotopów, do
naświetlań przemysłowych – sieciowanie polimerów,
indukowanie mutacji, sterylizacja owadów, sterylizacja
wyrobów medycznych, higienizacja żywności itd.)
• techniki izotopowe: w ochronie środowiska lądowego i
morskiego (np. lokalizacja i eliminacja toksycznych metali), w
gospodarce wodnej (np. badania horyzontów wodnych,
oczyszczanie wody do picia) i w badaniach klimatu, w
rolnictwie (np. podniesienie wydajności stosowania wody w
rolnictwie, podniesienie poziomu i poprawa parametrów
żywienia)
17. TECHNOLOGIE OPARTE NA REAKCJI
ROZSZCZEPIENIA (stosowane w energetyce
jądrowej) WYWOŁUJĄ NAJWIĘCEJ
NIEPOKOJÓW, BO ICH PIERWSZE
ZASTOSOWANIA MIAŁY CEL MILITARNY I
NADAL MOGĄ BYĆ WYKORZSYTANE DO
PRODUKCJI ŁADUNKÓW JĄDROWYCH
18. Profesor uniwersytetu La Sapienza
w Rzymie Enrico Fermi
w 1934 roku
-zasugerował możliwość rozszczepienia jąder ciężkich
pierwiastków na jądra pierwiastków lżejszych po absorpcji
neutronów z wyzwoleniem energii wiązania nukleonów w
jądrze
• Otto Hahn i Fritz Strassmann w styczniu 1939 roku
zidentyfikowali obecność śladów Ba-139 i La-140 w uranie
naświetlanym neutronami
• Oskar Robert Frisch i Liza Meitner w lutym1939 roku
zinterpretowali ten wynik jako przewidziane przez Fermi’ego
rozszczepienie jądra uranu po absorpcji neutronu, z
wyzwoleniem ogromnej ilości energii
19. WYKORZYSTANIE REAKCJI ROZSZCZEPIENIA JĄDRA
Ciężkie jądro ulega rozszczepieniu - samorzutnie bądź
na skutek zewnętrznego bodźca - na dwa fragmenty =
lżejsze jądra i kilka neutronów, uwalniając znaczną
energię.
Neutrony te z kolei powodują dalsze rozszczepienia,
powodując łańcuchowy przebieg procesu.
W elektrowniach jądrowych, dzięki istnieniu „neutronów
opóźnionych” reakcja łańcuchowa jest sterowana – nie
może wymknąć się spod kontroli.
W bombach jądrowych reakcja nie jest kontrolowana
chodzi o wyzwolenie energii w jak najkrótszym czasie.
21. ODKRYCIE ROZSZCZEPIENIA JĄDRA
ATOMOWEGO MIAŁO MIEJSCE U PROGU
II WOJNY ŚWIATOWEJ
W 1942 w zakładach Y-12 w Oak Ridge,
Tennessee, rozpoczęto program
wzbogacania uranu (żeby uzyskać
rozszczepialny izotop U-235)
Pierwszy „stos atomowy” (reaktor jądrowy)
zbudowany przez Enrico Fermi w Chicago
(pod trybunami na stadionu futbolu
amerykańskiego Stagg Field Uniwersytetu)
który umożliwił produkcję rozszczepialnego
izotopu Pu-239 uruchomiono 2 grudnia 1942
roku
23. "On December 2, 1942, man achieved here the first self-
sustaining chain reaction and thereby initiated the controlled
release of nuclear energy."
(„2 grudnia 1942 roku człowiek osiągnął tu po raz pierwszy
samopodtrzymującą się reakcję łańcuchową i w ten sposób
zainicjował kontrolowane wyzwolenie energii jądrowej”)
24. 16 lipca 1945 roku pierwsza „bomba
atomowa” (uranowa) została wypróbowana
na pustyni Alamogordo w stanie Nowy
Meksyk, USA
W sierpniu 1945 roku zrzucono dwie bomby
na japońskie miasta: 6 sierpnia na
Hiroshimę (bomba z uranem) i 9 sierpnia na
Nagasaki (bomba z plutonem)
25. „FAT MAN” – bomba plutonowa zrzucona na
Nagasaki
28. Pierwsze państwa posiadające broń
jądrową („nuclear-weapon states”):
• Stany Zjednoczone (pierwsza próba
jądrowa - 1945, Alamogordo, NM)
• ZSRR (1949, Semipalatinsk, Kazachstan)
• Wielka Brytania (1952, wyspa Monte Bello,
południowy Pacyfik)
29. ATOMS FOR PEACE
Mowa prezydenta Stanów Zjednoczonych
Dwighta Eisenhowera w czasie Zgromadzenia
Ogólnego Narodów Zjednoczonych w Nowym
Jorku w dniu 8 grudnia 1953 roku
30. „…Stany Zjednoczone zdają sobie sprawę, że gdyby
wycofać się z przerażających zbrojeń atomowych,
ta największa z niszczących sił mogłaby być z
pożytkiem dla ludzkości zamieniona w wielkie
dobrodziejstwo. Stany Zjednoczone zdają sobie
sprawę, że pokojowa moc energii atomowej to nie
marzenie przyszłości. Udowodniliśmy, że to jest
możliwe już dzisiaj. Nie ulega wątpliwości, że gdyby
światowej społeczności uczonych i inżynierów
udostępnić wystarczające ilości materiałów
rozszczepialnych potrzebnych do przeprowadzenia
prób rozwijających ich idee, wkrótce powstaną
powszechnie dostępne, wydajne i opłacalne
zastosowania...”
31. „…Rządy…. powinny wspólnie już teraz zainicjować
przekazywanie ze swoich zapasów uranu i materiałów
rozszczepialnych międzynarodowej agencji energii atomowej.
…Taka agencja utworzona pod egidą Narodów
Zjednoczonych…. mogłaby wziąć odpowiedzialność za
utratę, przechowywanie i ochronę powierzonych jej
rozszczepialnych i innych materiałów… Bardziej jeszcze
odpowiedzialnym zadaniem tej agencji byłoby wskazanie
technologii, do których te materiały rozszczepialne byłyby
kierowane dla pokojowego postępu ludzkości. Należałoby
zmobilizować ekspertów do opracowania
zastosowań energii atomowej na potrzeby rolnictwa,
medycyny i innych pokojowych działalności.
Specjalnym zadaniem winno być dostarczenie łatwo
dostępnej energii elektrycznej tym rejonom świata,
które jej gwałtownie potrzebują….”
32. „Experts would be mobilized to apply atomic
energy to the needs of agriculture, medicine
and other peaceful activities... A special
purpose would be to provide abundant
electrical energy in the power-starved areas
of the world” (D.Eisenhower, 8 December 1953)
Energetyka jądrowa „da nam elektryczność zbyt
tanią by ją mierzyć”
Nuclear energy „will provide electricity too cheap
to meter”
(L.L.Srauss, Chairman of the US Atomic Energy
Commission, 1954)
33. Idee te pomogły stworzyć (w 1957 roku)
Międzynarodową Agencje Energii Atomowej
(w Wiedniu) oraz powierzyć jej następujące
zadania:
• zabezpieczenie materiałów jądrowych i
weryfikacja ich pokojowego użycia,
• bezpieczeństwo instalacji jądrowych oraz
ochrona radiologiczna pracowników i ogółu
ludności
oraz
• transfer technologii jądrowych do krajów i
rejonów mniej rozwiniętych
34. MAEA odegrała ogromną rolę w światowym reżimie
kontroli zbrojeń atomowych. Dowodem docenienia
tej roli było przyznanie w 2005 roku Pokojowej
Nagrody Nobla Agencji i jej dyrektorowi Dr
M.ElBaradei’owi:
„for their efforts to prevent nuclear energy
from being used for military purposes and to
ensure that nuclear energy for peaceful
purposes is used in the safest possible way”.
Obecnie Agencja liczy 145 członków
35. Rozwój energetyki jądrowej w Europie nastąpił
dzięki utworzeniu 25 marca 1957 roku w Rzymie
Europejskiej Wspólnoty Energii Atomowej (The
European Atomic Energy Community EURATOM);
był to tzw. „drugi Traktat Rzymski, podpisany tego
samego dnia co inny, zwany po prostu „Traktatem
Rzymskim”, tworzący Europejska Wspólnotę
Gospodarczą (EEC).
Te obydwie Wspólnoty Europejskie, Energii
Atomowej EURATOM i Gospodarcza EEC, stanowią
(do czasu wejścia w życie Traktatu Lizbońskiego…)
odrębne twory prawne pozostające pod jednym
szyldem – Unii Europejskiej. Gdy mówimy:
„Wspólnoty Europejskie”, mamy na myśli właśnie
EURATOM i EEC
36. • Ciężkie jądro ulega rozszczepieniu, - samorzutnie bądź
na skutek zewnętrznego bodźca - na dwa fragmenty =
lżejsze jądra i kilka neutronów, uwalniając znaczną
energię.
• Neutrony te z kolei powodują dalsze rozszczepienia,
powodując łańcuchowy przebieg procesu.
• W elektrowniach jądrowych, dzięki istnieniu „neutronów
opóźnionych” reakcja łańcuchowa jest sterowana – nie
może wymknąć się spod kontroli.
• W bombach atomowych reakcja nie jest kontrolowana
chodzi o wyzwolenie energii w jak najkrótszym czasie.
Wróćmy do reakcji rozszczepienia
37. Pokojowe wykorzystanie reakcji rozszczepienia –
to energetyka jądrowa.
CO TO JEST ELEKTROWNIA JĄDROWA?
To elektrownia cieplna, gdzie woda podgrzewana
jest nie przez ciepło wyzwalane w czasie spalania
węgla lub węglowodorów, lecz przez ciepło
wytwarzane w czasie zachodzenia łańcuchowej
reakcji rozszczepiania jąder.
Inne elementy elektrowni, poza „paleniskiem” –
takie same, jak we wszystkich elektrowniach
cieplnych
40. Początki energetyki jądrowej:
20.12.1949 – Idaho Falls, USA, pierwsza
instalacja (reaktor EBR I) produkująca energię
elektryczną,
1954 – Obnińsk, ZSRR, pierwsza
doświadczalna elektrownia jądrowa (reaktor 5
Mwe)
1955 – pierwsza łódź podwodna z napędem
jądrowym (Nautilius, USA)
1956 – Calder Hall, Wielka Brytania - pierwsza
przemysłowa elektrownia jądrowa, reaktor
GCGR, 50 Mwe.
43. 4343
w maju 2009:
436 bloków jądrowych eksploatowanych w 31
krajach, całkowita moc netto 370 252 MW(e)
= ok. 15% energii elektrycznej świata
5 bloków jądrowych w stanie dłuższego postoju
44 bloki jądrowe w budowie
łączne doświadczenie eksploatacyjne ok. 12700
reaktorolat
44. 44
Reaktory energetyczne na świecie
kraj Liczba
Moc
MW(e)
ARGENTYNA 2 935
ARMENIA 1 376
BELGIA 7 5824
BRAZYLIA 2 1795
BUŁGARIA 2 1906
KANADA 18 12595
CHINY +
TAJWAN
17 13359
CZECHY 6 3634
FINLANDIA 4 2696
FRANCJA 59 63260
NIEMCY 17 20470
WĘGRY 4 1829
INDIE 17 3782
JAPONIA 53 46070
45. 4545
Reaktory energetyczne na świecie - c.d.
kraj Liczba Moc
MW(e)
KOREA 20 17647
LITWA 1 1185
MEKSYK 2 1300
HOLANDIA 1 482
PAKISTAN 2 425
RUMUNIA 2 1300
ROSJA 31 21743
AFRYKA PŁD. 2 1800
SŁOWACJA 5 1688
SŁOWENIA 1 666
HISZPANIA 8 7450
SZWECJA 10 8958
SZWAJCARIA 5 3238
W. BRYTANIA 19 10097
UKRAINA 15 13107
U S A 104 100582
SUMA 436 370252
47. Ale niezależnie od programu „Atoms for Piece”,
powstania i rozwoju energetyki jądrowej (i innych
technologii jądrowych), w tym samym czasie, nadal
trwał wyścig zbrojeń atomowych…
Wkrótce do USA, ZSRR i Wielkiej Brytanii dołączyły:
• Francja (pierwsza próba jądrowa - 1963, Reggane,
Sahara)
• Chiny (1964, Lop Nor, Xinjiang), a później:
• Indie (1974, Pakaran, Rajasthan)
• Pakistan (1998)
Ostatnio:
• LDRK – Korea Północna (2006, Hwaderi)
Inni członkowie „klubu”:
- Izrael, (Południowa Afryka, Kazachstan, Ukraina,
Białoruś, + Libia, Irak)
48. Jedne z urządzeń przekazanych Stanom Zjednoczonym przez
Libię w ramach wycofywania się z programu zbrojeń
atomowych – centryfugi wyprodukowane w Pakistanie
49. KTO NASTĘPNY?
Brazylia? Argentyna? Iran? Syria?
Korea Południowa? Japonia?….
Ponad 50 państw posiada potencjał do
wytworzenia ładunków jadrowych
50. Dla uniemożliwienia (utrudnienia?)
pozyskiwania przez nowe państwa broni
jądrowych wprowadzano następujące
mechanizmy:
• ustanowienie stref bezatomowych („atom-free” zones),
• zamrożenie liczby członków „klubu jadrowego” przez
wprowadzenie anty-proliferacyjnego prawa i
międzynarodowego systemu jego weryfikacji,
• zakaz prób broni jądrowych,
• nadzór nad produkcją i wykorzystaniem materiałów
jądrowych.
(Wprowadzenie systemu zabezpieczeń - „safeguarding” ,
rachunkowości i ochrony fizycznej materiałów jądrowych w
skali globalnej jednocześnie jest sposobem zwalczanie
terroryzmu jądrowego)
52. 1968 – UKŁAD O NIEROZPRZESTRZENIANIU
BRONI JADROWYCH (NPT - TREATY ON NON-
PROLIFERATION OF NUCLEAR WEAPONS)
Wszedł w życie w 1970 roku na 25 lat, przedłużony
bez ograniczeń w 1995 roku, co 5 lat poddawany
weryfikacji na Konferencjach Przeglądowych.
Wypełnianie wymogów NPT jest kontrolowane przez MAEA
drogą specjalnych umów (safeguards agreements) z
państwami – stronami Układu. Umowy te upoważniają i
zobowiązują Agencję do przeprowadzania inspekcji w celu
stwierdzenia, że w obrębie jurysdykcji danego państwa
zastosowano wymagane Układem zabezpieczenia wszystkich
materiałów jądrowych stosowanych w celach pokojowych.
53. Negocjowanie Układu NPT zakończono w 1968 roku. Zdjęcie przedstawia moment
podpisywania tekstu Układu przez ambasadora USA Llewellyna E. Thompsona i
ministra spraw zagranicznych ZSRR Andreja A. Gromykę 1 lipca 1968 r. Wśród
osób obserwujących uroczystość m.innymi Premier ZSRR Aleksiej N. Kosygin
(trzeci od prawej).
54. Układ NPT wprowadził zbiorowy instrument prawny,
w którym strony Układu (obecnie – 190 państw)
zobowiązały się niepodejmowania żadnej
działalności mogącej prowadzić do
rozprzestrzenianie broni jądrowych. Układ używa
systemu inspekcji Międzynarodowej Agencji Energii
Atomowej („safeguards”) dla zapewnienia, że
pokojowe programy jądrowe nie są wykorzystywane
w innych celach.
Obecnie umowy z MAEA zawarły 162 państwa, w odniesieniu
do ok. 1000 obiektów, z czego 75 państw podpisało tzw.
„Protokoły Dodatkowe” upoważniające przedstawicieli
Agencji do dokonywania inspekcji obiektów i działalności
„niedeklarowanych” przez państwa (członkowie UE są
ponadto kontrolowani przez inspektorów EURATOMU).
55. Układ nie ma na celu hamowania pokojowych
zastosowań energii atomowej, stwarzając warunki
do współpracy w tym zakresie między państwami –
stronami Układu, ale jednocześnie (Artykuł VI NPT):
„Każda ze Stron Układu podejmie stosowne negocjacje w
dobrej wierze w celu osiągnięcia skutecznych sposobów jak
najwcześniejszego zakończenia wyścigu zbrojeń jądrowych
i rozbrojenia jądrowego oraz zawarcia Układu o ogólnym i
całkowitym rozbrojeniu pod ścisłą i wydajną kontrolą
międzynarodową”
(„Each of the Parties to the Treaty undertakes to pursue negotiations in
good faith on effective measures relating to cessation of the nuclear arms
race at an early date and to nuclear disarmament, and on a Treaty on
general and complete disarmament under strict and effective international
control”).
56. Inne traktaty międzynarodowe:
1991 – UKŁAD O OGRANICZENIU BRONI
STRATEGICZNYCH (STRATEGIC ARMS
REDUCTION TREATY START) - USA I
Rosja niszczą ok. 10,000 strategicznych
głowic jądrowych (do grudnia 2001
zniszczono ok. 6000 głowic).
2003 – UKŁAD MOSKIEWSKI (MOSCOW
TREATY) – USA i Rosja do 2012 roku
zredukują swoje arsenały do 1700 – 2200
strategicznych głowic jądrowych.
57. 24 maja 2004 roku na kremlu prezydencji George W. Bush i
Vladimir Putin podpisują Układ Moskiewski (Moscow Treaty)
58. Rezolucja Rady Bezpieczeństwa ONZ nr 1540
wymaga od państw „uchwalenia i wprowadzenia w
życie środków prawnych i regulacji w celu
zapobieżenia rozprzestrzenianiu broni masowego
rażenia, systemów ich przenoszenia oraz innych
materiałów z nimi związanych”
(„to enact and enforce legal and regulatory measures
to prevent proliferation of weapons of mass
destruction, their delivery systems and related
materials”)
59. INNE INICJATYWY:
• prawo Nunna – Lugara (The NUNN – LUGAR
ACT)
• Inicjatywa redukcji światowego zagrożenia
(Global Threat Reduction Initiative, GTRI)
• Światowe partnerstwo na rzecz energii jądrowej
( Global Nuclear Energy Partnership GNEP)
……..
Przyszłość(?) Układ o zakazie produkcji
materiałów rozszczepialnych dla celów
militarnych - Fissile Material Cutoff Treaty
60. SYMBOLICZNE
ZAKOŃCZENIE ZIMNEJ
WOJNY
28 października 1995 - pole
kukurydzy koło Holden,
Missouri, USA.
Sekretarz Obrony USA
William Perry i rosyjski
Minister Obrony Paweł
Graczew obserwują skutek
wspólnego naciśnięcia
detonatora powodującego
zniszczenie podziemnego
silosa rakiety Minuteman 11
61. W ramach Prawa Nunna-Lugara (Nunn-Lugar Act) do
marca 2005 roku zdezaktywowano lub ziszczono:
• 6564 głowic jądrowych
• 568 międzykontynentalnych rakiet balistycznych
(ICBM)
• 477 silosów dla rakiet ICBM
• 17 ruchomych wyrzutni rakiet ICBM
• 142 bombowców strategicznych
• 761 rakiet jądrowych ziemia-powietrze
• 420 podwodnych wyrzutni rakiet
• 543 rakiet podwodnych
• 28 jądrowych łodzi podwodnych
• 194 podziemnych wyrobisk do prób jądrowych
Ponadto przerobiono 208 ton wysoko wzbogaconego uranu
na uran nisko wzbogacony
63. W ramach amerykańsko – ukraińskiego programu o ograniczeniu
zagrożenia (U.S.-Ukrainian Cooperative Threat Reduction Program)
gigantyczne nożyce rozcinają strategiczny bombowiec Tu-160
64. 13 grudnia 2004 roku - niszczenie budynku nr B707 w Rocky Flats,
Colorado, w głównych zakładach plutonowych używanych w
programie militarnym USA w latach 1970 - 1989.
65. Wysokostrumieniowy Reaktor Badawczy w Petten, Holandia,
jedna z instalacji jądrowych objeta programem konwersji
paliwa jądrowego z HEU na LEU w ramach programu GTRI
66. Umowy USA – ZSRR w sprawie ograniczenia
prób jądrowych :
1974 - Układ w sprawie zakazu prób jądrowych
powyżej progu (THRESHOLD TEST BAN TREATY
TTBT) – zakazywał przeprowadzania podziemnych
prób ładunków jądrowych powyżej 150 kiloton
1976 - Układ o zakazie podziemnych pokojowych
wybuchów jadrowych (UNDERGROUND PEACEFUL
NUCLEAR EXPLOSIONS TREATY UPNET) –
zakazywał przeprowadzania podziemnych
wybuchów jądrowych w celach pokojowych powyżej
150 kiloton)
67. ŚWIATOWE UKŁADY O ZAKAZIE PRÓB
JĄDROWYCH
(W okresie lipiec 1945 – sierpień 1963, czyli przed –
podpisaniem układu PTBT – przeprowadzono ponad
550 próbnych wybuchów ładunków jądrowych)
(W okresie lipiec 1945 – wrzesień 1996, czyli przed
podpisaniem układu CTBT – przeprowadzono ponad
2000 próbnych wybuchów ładunków jądrowych)
68. • 1963 – Układ o częściowym zakazie prób
jądrowych (Partial Test Ban Treaty PTBT) –
zakazywał przeprowadzania jakichkolwiek prób
jądrowych w atmosferze, przestrzeni kosmicznej
i pod wodą
• 1996 – Układ o całkowitym zakazie prób
jądrowych (Comprehensive Test Ban Treaty
CTBT) - zakazuje przeprowadzania wybuchów
ładunków prób jądrowych w dowolnym
środowisku
Obecnie Układ CTBT podpisało 180,
a ratyfikowało 140 państw
69. CTBT wejdzie w życie dopiero wtedy, gdy
ratyfikują go 44 państwa wymienione w tekście
dokumentu.
Z tej listy jedynie 38 krajów to uczyniło.
Ale:
• państwa jądrowe, które nie ratyfikowały Układu
– USA i Chiny, wprowadziły moratorium na próby
jądrowe, wzywając inne państwa do tego samego
• prawie wszystkie państwa – sygnatariusze
Układu finansują działanie Prowizorycznego
Sekretariatu Technicznego Organizacji CTBT
zwłaszcza w odniesieniu do systemu monitoringu
(International Monitoring System IMS).
• Ostatnio prezydent Obama zapowiedział
ratyfikację Układu przez USA
70. International Monitoring System (IMS) opiera się na
337 stacjach (170 sejsmicznych, 11
hydroakustycznych, 60 infradźwiękowych, 80
radiometrycznych oraz 16 laboratoriach
radioizotopowych) w 90 krajach. Dane ze stacji są
przesyłane przez system satelitarny (Global
Communications Infrastructure GCI) do
międzynarodowego centrum danych (International
Data Centre IDC), gdzie są analizowane i
przekazywane Stronom Układu. W razie wątpliwości
Strony Układu mogą zażądać przeprowadzenia
inspekcji na miejscu (on-site inspection OSI) w celu
ostatecznej weryfikacji zdarzenia.
71. CZY JESTEŚMY BEZPIECZNI?
„I have never been more fearful of a nuclear detonation than
now… There is greater than 50 percent probability of a
nuclear strike on U.S. targets within a decade”
(2004, William J.Perry, former U.S. Secretary of Defense)
„The risk of an accidental or inadvertent nuclear launch is
unacceptably high”
(2005, Robert McNamara, former U.S. Secretary of Defense
and former President of the World Bank)
72. NOWE ZAGROŻENIE:
terroryzm jądrowy
Pod tą nazwą rozumiemy cztery rodzaje
działalności:
• kradzież i detonacja ładunku jądrowego,
• kradzież lub inne pozyskanie materiału
rozszczepialnego w celu sporządzenia ładunku
jądrowego i jego detonacjI,
• atak na reaktory lub inne obiekty jądrowe w
celu skażenia radiologicznego otoczenia,
• użycie substancji promieniotwórczych w celu
ich użycia w sposób skażający środowisko
(„brudna bomba” lub „radiological dispersal
device - RDD).
73. Z tych wszystkich elementów wyprodukowanie i
użycie RDD – „brudnej bomby” – jest najłatwiejsze
do zrealizowania i wydaje się najbardziej
prawdopodobne (skażenie Litwinienki udowodniło
realność tego zagrożenia), ale kradzież ładunku
jądrowego lub materiałów rozszczepialnych
przedstawia sobą najgroźniejsze ryzyko
Niektóre grupy terrorystyczne mogą być zainteresowane
nabyciem ładunku jądrowego: zarówno Aum Shinrikyo jak
i al-Qaida usiłowały dokonać takiego zakupu.
Bardziej prawdopodobnym scenariuszem jest
skonstruowanie tzw. Improwizowanego Urządzenia
Jądrowego (Improvised Nuclear Device, - IND), prostszego
niż broń jądrowa, ale również zdolnego do spowodowania
masowego zniszczenia.
74.
75. DALSZY ROZWÓJ ENERGETYKI JĄDROWEJ?
• Międzynarodowa Agencja Energii OECD (IEA/OECD) uważa,
że jeżeli obecne trendy konsumpcyjne się utrzymają, nastąpi
do roku 2030 wzrost użycia energii w skali globalnej o 53% (w
krajach rozwijających się o 70%)
(Dyrektor Generalny Miedzynarodowej Agencji Energii
Atomowej dr. M. ElBaradei):„the increased use of nuclear
power would help to meet the increase in energy demand,
enhance the security of energy supplies and mitigate carbon
emissions”
„ZWIĘKSZONE UŻYCIE ENERGII JĄDROWEJ POMOGŁOBY
SPROSTAĆ WZROSTOWI ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ,
ZWIĘKSZYĆ BEZPIECZEŃSTWO DOSTAW ENERGII I
ZŁAGODZIĆ PROBLEM EMISJI DWUTLENKU WEGLA”
76. ENERGETYKA JĄDROWA – KORZYŚCI?
• BEZPIECZEŃSTWO ENERGETYCZNE
(nieporównywalnie większe niż dla wszystkich innych opcji energetycznych)
• OCHRONA ŚRODOWISKA
(poza wypalonym paliwem i niewielką ilością innych odpadów
promieniotwórczych oraz ciepłem odpadowym – brak innego wpływu na
środowisko, technologia „przyjazna środowisku”)
• WZGLĘDY EKONOMICZNE
(przy założeniu 50-60 lat eksploatacji – najtańsza energia elektryczna,
stabilna cena paliwa pozwala na przewidywalne rachunki ekonomiczne)
• LOGISTYKA ZARZĄDZANIA
(np. elektrownia o mocy 1000 MWe zużywa 35 ton paliwa rocznie, w
porównaniu z 7 000 ton węgla kamiennego dziennie)
77. ZAGROŻENIA?
• RADIACJA?
mniejsza niż w przypadku elektrowni węglowej
• MOŻLIWOŚĆ AWARII?
prawdopodobieństwo poniżej 10-5 na rok
PONADTO STWARZANE PRZEZ:
• GENEROWANIE ODPADÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH
trudniejszych w składowaniu niż odpady z elektrowni
konwencjonalnych
• MOŻLIWOŚĆ PROLIFERACJI – wymuszająca tworzenie
międzynarodowego i krajowego systemu zabezpieczeń i
kontroli
79. 7979
Go Back to Nuclear Power Plant Information
REAKTORY ENERGETYCZNE W BUDOWIE
Łącznie 44* reaktory o
mocy 38 GWe
*/ Liczba ta uwzględnia również dwa reaktory budowane na Taiwanie
(winno być w sumie 45 reaktorów w budowie, gdyż 19 kwietnia rozpoczęto w Chinach
budowę dwunastego reaktora energetycznego)
80. Ewolucja reaktorów energetycznych
Generacja I
Generacja II
1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Generacja III
Pierwsze
reaktory
Współczesne
reaktory
Zaawansowane
reaktory
Systemy
przyszłości
Generacja IV
81. Wcześniejsze
prototypy
reaktorów
Shippingport
Dresden,
Fermi I Magnox
Ewolucja reaktorów energetycznych
Jak G III oraz
zwiększone
bezpieczeńst
wo i lepsze
wskaźniki
ekonomiczne
LWR
„zaawansow
ane”:
ABWR
System 80+
AP-600
EPR
Komercyjne
reaktory
energetyczne
LWR-PWR,
BWR CANDU
VVER/RBMK
• zwiększone
bezpieczeństwo
• mniej odpadów
• odporność
proliferacyjna
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
Generacja I Generacja II Generacja III Generacja III+ Generacja IV
83. MOŻLIWOŚĆ PROLIFERACJI i TERRORYZMU JĄDROWEGO,
czyli
• KRADZIEŻY ŁADUNKU JĄDROWEGO
• KRADZIEŻY MATERIAŁU JĄDROWEGO W CELU BUDOWY
ŁADUNKU JĄDROWEGO
• KRADZIEŻY MATERIAŁU PROMIENIOTWÓRCZEGO W
CELU BUDOWY „BRUDNEJ BOMBY” (RDD)
• SABOTAŻU/ATAKU SKIEROWANEGO NA OBIEKT LUB
TRANSPORT JĄDROWY
WYMAGAJĄ WPROWADZENIA ŚISŁEGO ŚWIATOWEGO
REŻYMU EWIDENCJI, ZABEZPIECZEŃ I OCHRONY
FIZYCZNEJ MATERIAŁÓW JĄDROWYCH I
PROMIENIOTWÓRCZYCH
84. STOSOWANIE W ELEKTROWNIACH JĄDROWYCH
MATERIAŁÓW JĄDROWYCH I PROMIENIOTWÓRCZYCH
wymaga
STWORZENIA SYSTEMU BEZPIECZEŃSTWA JĄDROWEGO I
OCHRONY RADIOLOGICZNEJ oraz MECHANIZMÓW JEGO
RYGORYSTYCZNEGO PRZESTRZEGANIA, czyli przede
wszystkim:
• systemu prawnego wymuszającego odpowiedni poziom
„kultury bezpieczeństwa”,
• kompetentnych struktur kontrolnych,
• systemu nadawania uprawnień w wyniku szkolenia i
weryfikacji wiedzy.
W POLSCE TAKI SYSTEM – OPARTY NA USTAWIE „PRAWO
85. ROZBROJENIE JĄDROWE?
Wyjątki z przemówienia prezydenta Obamy w Pradze 5 kwietnia 2009 roku:
“The basic bargain is sound: countries with nuclear weapons will move
towards disarmament, countries without nuclear weapons will not acquire
them, and all countries can access peaceful nuclear energy.”
“We should build a new framework for civil nuclear cooperation, including an
international fuel bank, so that countries can access peaceful power without
increasing the risks of proliferation.”
„Podstawowa umowa jest prosta: państwa posiadające
broń jądrową będą się rozbrajać, państwa bez tej broni jej
nie pozyskają, a wszystkie państwa winny mieć dostęp do
pokojowej energii jądrowej”
„Winniśmy zbudować nowy system cywilnej współpracy
jądrowej, łącznie z międzynarodowym bankiem paliwa
jądrowego, w ten sposób państwa uzyskają dostęp do
pokojowej energetyki jądrowej bez ryzyka proliferacji”
