kell-e nekünk nukleáris energia? ronczyk tibor

Kell-eKell-e nekünk nukleáris energia? nekünk nukleáris energia?Ronczyk TiborRonczyk Tibor

Alternatív energiaforrásokAlternatív energiaforrások

• Napenergia• Vízenergia• Geotermikus energia• Szélenergia• Bioenergia• Hidrogéncella

NapenergiaNapenergia

• Alapja: fúzió• Teljesítmény a Nap

felületén: 60 MW/m2• Teljesítmény a Föld

felületén: 1,4 kW/m2• Hasznosítási

lehetőség: ipari, háztartási

• Villamos energia, hőenergia

A vízenergiaA vízenergia

Erőmű típusok:• Folyami :

közvetlen

derivációs csatornás• Tározós• Ár-apály• Völgyzárós

A vízerőműveknél kinyerhető A vízerőműveknél kinyerhető villamos-teljesítményvillamos-teljesítmény

• Pt =0,001*Q*H*ρv*η*g kW

• Q térfogatáram m3/s-ban, H az üzemi esés, ρV a víz sűrűsége, η összhatásfok, g gravitációs gyorsulás

Bős-Nagymaros kérdése!Bős-Nagymaros kérdése!

• A változat (Dunakiliti-Bős-Nagymaros)

• B változat (Dunakiliti-Bős)

• C változat (Dunacsúny-Bős)

• Hága

• Bős=720 MW, H=22m, Q=1500 m3/s)

• Nagymaros= 171 MW, H=9,5 m, Q=2200 m3/s)

A Duna szlovák-magyar A Duna szlovák-magyar „szakasza”„szakasza”

A szélerőművek teljesítményeA szélerőművek teljesítménye

E = ½ mv2 ; qm = A ∙ v · φLev

P = ½ qm · v2 = ½A ∙ v φLev · v2

P = ½ ∙ A · φLev ∙ v3

A –a „lapátok” keresztmetszete

V – szélsebesség

φlev – levegő sűrűsége

A szélerőművek teljesítménye A szélerőművek teljesítménye

A szélerőmű teljesítménye a szél sebesség függvényében

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 5 10 15 20 25 30 35

Szélsebesség m/s

Tel

jesí

tmén

y kW

Szélsebesség

P (teljesítmény)

A geotermikus energiaA geotermikus energia• Előnyök: A hasznosítás egyoldalú és extenzív jellegű, az elhasznált melegvizet általában nem

nyomják vissza, hanem országosan a felszín alatti víztározókba, élővizekbe engedik, így a felhasználók jó része a tárolt vízkészletet direkt módon fogyasztja

Magyarországon általában véve a Föld kérge az átlagosnál vékonyabb, ezért hazai geotermikus adottsági igen kedvezőek.

Geotermikus energia gyakorlatilag kifogyhatatlan.

• Hátrányai: Geotermikus alapú villamosenergia-termelés egyenlőre nincs. Nálunk csak egyes helyeken koncentrálódó helyi energiaforrás. A meleg víznek magas a sótartalma. Viszonylag alacsony energiaszintű és hőmérsékletű energiaforrás. Szivattyúzási munka, negatív kút esetében.

A Föld belsejéből kifelé irányuló hőáram átlagos értéke 90-100mW/m2, ami mintegy kétszerese a kontinentális átlagnak.

A geotermikus energia hordozóját a Kárpát-medencében döntően a termálvíz képviseli. A hőhasznosítás műszaki színvonala a legtöbb helyen alacsony, hatásfoka kicsi, a hasznosítási hőlépcső max.30-35 °C.

A berendezések élettartama rövid, gyakori karbantartás, lerakódások eltávolítása.

Ez az ideális geotermikus energia!Ez az ideális geotermikus energia!

Ez a valóság!Ez a valóság!

Az atomenergia, rövid történeti Az atomenergia, rövid történeti áttekintésáttekintés

• 1942. 12. 02. Enrico Fermi • 1943. Hanford (nU-238; Np-239; Pu-239)• 1945. 08.06. Hirosima (U-235)• 1945. 08. 09. Nagaszaki (Pu-239)• 1954. Obnyinszk (5 MW)• 1957. Windscale (Anglia)• 1979. Harrisburg (USA)• 1982. Paks (1. blokk, 440 MW)• 1986. 04. 26. Csernobil (4.blokk 1000 MW)• 2003. 04.10. Paks (2.blokk)

Hogyan keletkezik az energia?Hogyan keletkezik az energia?E=E=ΔΔm*cm*c22

A Paksi Atomerőmű elvi felépítéseA Paksi Atomerőmű elvi felépítése

A Paksi Atomerőmű biztonságos A Paksi Atomerőmű biztonságos épületeépülete

Egy kis számtan!Egy kis számtan!

• Egy szélerőmű névleges teljesítménye: 0,3-0,4 MW

• A Paksi Atomerőmű összteljesítménye: 1800 MW

• Paksot kb. 6000 szélkerék helyettesítené!

Az atomenergia veszélyeiAz atomenergia veszélyei

Harrisburg leckéje:Harrisburg leckéje:(Kemény G. János)(Kemény G. János)

• A pontos mérés, egyértelmű tájékoztatás!

• Az elfogadható kockázat fogalma!

• Az ember mindig hibázhat!

• A média „szerepe”?

• A pánikkeltés elkerülése!

• A szakmai szervezetek együttműködésének fontossága!

C S E R N O B I L C S E R N O B I L 1986.04.26.1986.04.26.

MAGFIZIKAI ALAPOKMAGFIZIKAI ALAPOK

• A magenergia felszabadításának elvi alapjai• Fúzió és fisszió• A fisszió létrejöttének feltételei, termikus

neutron és hatáskeresztmetszet• A maghasadás „alapanyagai”, a

„bombaanyagok” előállítása• Az üzemelő reaktorban keletkező

hasadványok

CsernobilCsernobil

CSERNOBIL

A Xe sor alakulása az atomreaktorban leállítás után:

135Te52* ----- - ----- 135I53 ------ ----135Xe54* ---------- 1 min 6,7h 9,2h

135Cs55*----------135Ba56 2*104 y

Xe-magok differenciálegyenlete az atomreaktorbanüzem közben:

dmXe/dt = ( yXe5*

f5* + mj*j ) - m*( aXe * + Xe ) keletkezés fogyás

Ronczyk

A neutronegyensúly kérdése a A neutronegyensúly kérdése a reaktorbanreaktorban

• Az effektív sokszorozási tényező (Keff )

• A neutronok befogódása

• Reaktorállapotok (kritikus, szuperkritikus, szubkritikus)

• Nukleáris biztonság, moderáltság, az önszabályoáskérdése

A moderátor és az üzemanyag arányának A moderátor és az üzemanyag arányának és a moderátor hőmérsékletének hatása a és a moderátor hőmérsékletének hatása a

láncreakcióraláncreakcióra• Az alulmoderált

reaktorok, a biztonságos üzemeltetés

• A felülmoderált reaktorok, a „megfutás”

Az effektív sokszorozási tényező a moderátor és üzemanyag arány, illetve a moderátor hőmérsékletének hatása

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 0,5 1 1,5 2 2,5

A moderátor és az üzemanyag aránya (M/Ü)

Az

eff

ek

tív

so

ks

zoro

zás

i té

ny

ező

Adatsor1

Polinom. (Adatsor1)

alulmoderált

fölülmoderált

T mod.

Az RBMK 1000 reaktorAz RBMK 1000 reaktor

A RBMK épületeA RBMK épülete

És mit mondott EINSTEIN?És mit mondott EINSTEIN?

Két dolog végtelen: a Világegyetem és

az emberi hülyeség, de az

előbbi nem biztos. Albert Einstein (1879-1955)

Önöké a szó!Önöké a szó!

Egy érdekes atomerőműEgy érdekes atomerőmű(CANDU)(CANDU)

Befejezés 1:Befejezés 1:

• Az oktatás drága dolog.• De a tudatlanság még

drágább!!!

BEFEJEZÉS 2:BEFEJEZÉS 2:

• Aki figyelt, annak köszönöm!