Warum sind Kernkraftwerke potenziell gefährlich?
Die Auswirkungen eines Kernkraftwerks auf die Umwelt können und sollten, abhängig von der Bau- und Betriebstechnologie, erheblich geringer sein als bei anderen technologischen Einrichtungen: Chemieanlagen, Wärmekraftwerke. Strahlung im Falle eines Unfalls ist jedoch einer der gefährlichen Faktoren für die Umwelt, das menschliche Leben und die Gesundheit. In diesem Fall werden die Emissionen mit denen gleichgesetzt, die sich aus der Prüfung von Atomwaffen ergeben.
Welche Auswirkungen haben Kernkraftwerke unter normalen und abnormalen Bedingungen, können Katastrophen verhindert werden und welche Maßnahmen werden ergriffen, um die Sicherheit in Kernkraftwerken zu gewährleisten?
Entwicklung und Bedeutung von Kernkraftwerken
Die ersten Forschungen zur Kernenergie fanden in den 1890er Jahren statt, und der Bau großer Anlagen begann 1954. Kernkraftwerke werden gebaut, um Energie durch radioaktiven Zerfall in einem Reaktor zu gewinnen.
Die folgenden Reaktortypen der dritten Generation werden jetzt verwendet:
- leichtes Wasser (am häufigsten);
- schweres Wasser;
- gasgekühlt;
- schnelles Neutron.
Im Zeitraum von 1960 bis 2008 wurden weltweit rund 540 Kernreaktoren in Betrieb genommen. Davon wurden etwa 100 aus verschiedenen Gründen geschlossen, unter anderem aufgrund der negativen Auswirkungen des KKW auf die Natur. Bis 1960 hatten Reaktoren aufgrund technologischer Mängel und unzureichender Ausarbeitung des Rechtsrahmens eine hohe Unfallrate. In den folgenden Jahren wurden die Anforderungen strenger und die Technologie verbessert. Vor dem Hintergrund sinkender Reserven an natürlichen Energieressourcen wurden eine hohe Energieeffizienz von Uran, sicherere und weniger negative KKW gebaut.
Für den geplanten Betrieb von Kernkraftwerken wird Uranerz abgebaut, aus dem durch Anreicherung radioaktives Uran gewonnen wird. Die Reaktoren produzieren Plutonium, die giftigste vom Menschen stammende Substanz, die es gibt. Die Handhabung, der Transport und die Entsorgung von Abfällen aus Kernkraftwerken erfordern sorgfältige Vorsichtsmaßnahmen und Sicherheit.
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Einflussfaktoren des KKW auf die umliegende Welt
Kernkraftwerke wirken sich neben anderen Industriekomplexen auf die natürliche Umwelt und das menschliche Leben aus. In der Praxis der Nutzung von Energieanlagen gibt es keine 100% zuverlässigen Systeme. Die KKW-Wirkungsanalyse wird unter Berücksichtigung möglicher Folgerisiken und erwarteter Vorteile durchgeführt.
Gleichzeitig gibt es keine absolut sichere Energie. Die Auswirkungen eines Kernkraftwerks auf die Umwelt beginnen ab dem Zeitpunkt des Baus und dauern während des Betriebs und auch nach dessen Ende an. Auf dem Gebiet des Standortes des Kraftwerks und außerhalb des Kraftwerks sollten folgende negative Einflüsse in Betracht gezogen werden:
- Rückzug eines Grundstücks zum Bau und zur Einrichtung von Sanitärzonen.
- Geländewechselentlastung.
- Zerstörung der Vegetation durch Bauarbeiten.
- Verschmutzung der Atmosphäre beim Strahlen ist erforderlich.
- Umsiedlung von Anwohnern in andere Gebiete.
- Schädigung der lokalen Tierpopulationen.
- Thermische Verschmutzung, die das Mikroklima des Territoriums beeinflusst.
- Änderungen der Bedingungen für die Nutzung von Land und natürlichen Ressourcen in einem bestimmten Gebiet.
- Chemische Auswirkungen von Kernkraftwerken - Emissionen in Wasserbecken, die Atmosphäre und auf die Bodenoberfläche.
- Radionuklidkontamination, die irreversible Veränderungen in den Organismen von Mensch und Tier verursachen kann. Radioaktive Substanzen können über Luft, Wasser und Nahrung in den Körper gelangen. Gegen diesen und andere Faktoren gibt es spezielle vorbeugende Maßnahmen.
- Ionisierende Strahlung während der Stilllegung der Station unter Verstoß gegen die Regeln für Demontage und Dekontamination.
Einer der wichtigsten Schadstofffaktoren ist die thermische Wirkung von Kernkraftwerken, die sich aus dem Betrieb von Kühltürmen, Kühlsystemen und Sprühbecken ergibt. Sie beeinflussen das Mikroklima, den Zustand des Wassers, das Leben von Flora und Fauna in einem Umkreis von mehreren Kilometern um das Objekt. Der Wirkungsgrad von Kernkraftwerken liegt bei 33-35%, der Rest der Wärme (65-67%) wird an die Atmosphäre abgegeben.
Auf dem Gebiet der Sanitärzone werden durch den Einfluss des Kernkraftwerks, insbesondere der Kühlteiche, Wärme und Feuchtigkeit freigesetzt, was zu einem Temperaturanstieg von 1-1,5 ° in einem Radius von mehreren hundert Metern führt. In der warmen Jahreszeit bilden sich Nebel über Gewässern, die sich in beträchtlicher Entfernung auflösen, die Sonneneinstrahlung verschlechtern und die Zerstörung von Gebäuden beschleunigen. Bei kaltem Wetter verschärfen Nebel die Eisbedingungen. Die Sprühvorrichtungen verursachen über einen Radius von mehreren Kilometern einen noch stärkeren Temperaturanstieg.
Wasserkühlung verdampfende Kühltürme verdampfen im Sommer bis zu 15% und im Winter bis zu 1-2% und bilden Dampfkondensatfackeln, wodurch die Sonnenbeleuchtung im angrenzenden Gebiet um 30-50% abnimmt und die meteorologische Sichtbarkeit um 0,5-4 km verschlechtert. Die Auswirkungen des Kernkraftwerks beeinflussen den ökologischen Zustand und die hydrochemische Zusammensetzung des Wassers in angrenzenden Gewässern. Nach dem Verdampfen von Wasser aus den Kühlsystemen verbleiben Salze in letzteren. Um ein stabiles Salzgleichgewicht aufrechtzuerhalten, muss ein Teil des harten Wassers verworfen und durch frisches Wasser ersetzt werden.
Unter normalen Betriebsbedingungen werden die Strahlenbelastung und die Wirkung ionisierender Strahlung minimiert und überschreiten nicht den zulässigen natürlichen Hintergrund. Die katastrophalen Auswirkungen eines Kernkraftwerks auf die Umwelt und die Menschen können bei Unfällen und Undichtigkeiten auftreten.
Mögliche technogene Auswirkungen von Kernkraftwerken
Vergessen Sie nicht die vom Menschen verursachten Risiken, die in der Atomindustrie möglich sind. Unter ihnen:
- Notsituationen bei der Lagerung von Atommüll. Die Erzeugung radioaktiver Abfälle in allen Phasen des Brennstoff- und Energiekreislaufs erfordert kostspielige und komplexe Wiederaufbereitungs- und Entsorgungsverfahren.
- Der sogenannte "menschliche Faktor", der eine Fehlfunktion und sogar einen schweren Unfall hervorrufen kann.
- Undichtigkeiten in Einrichtungen, in denen bestrahlter Kraftstoff verarbeitet wird.
- Möglicher nuklearer Terrorismus.
Die Standardlebensdauer eines Kernkraftwerks beträgt 30 Jahre. Nach der Stilllegung der Station ist der Bau eines dauerhaften, komplexen und teuren Sarkophags erforderlich, der über einen sehr langen Zeitraum gewartet werden muss.
Schutz vor negativen Einflüssen, deren Kontrolle
Es wird davon ausgegangen, dass die Auswirkungen eines Kernkraftwerks in Form aller oben genannten Faktoren in jeder Phase der Auslegung und des Betriebs der Anlage kontrolliert werden sollten. Spezielle umfassende Maßnahmen sollen Freisetzungen, Unfälle und deren Entwicklung vorhersagen und verhindern, um die Folgen zu minimieren.
Es ist wichtig, geodynamische Prozesse auf dem Gebiet der Station vorhersagen zu können, um elektromagnetische Strahlung und Lärm, der das Personal beeinflusst, zu normalisieren. Um den Energiekomplex zu lokalisieren, wird der Standort nach einer gründlichen geologischen und hydrogeologischen Begründung ausgewählt und eine Analyse seiner tektonischen Struktur durchgeführt. Während des Baus wird von einer sorgfältigen Einhaltung der technologischen Abfolge der Arbeiten ausgegangen.
Die Aufgabe von Wissenschaft, Service und praktischer Tätigkeit besteht darin, Notfälle zu verhindern und normale Bedingungen für den Betrieb von Kernkraftwerken zu schaffen. Einer der Faktoren des Umweltschutzes gegen die Auswirkungen von Kernkraftwerken ist die Regulierung von Indikatoren, dh die Festlegung zulässiger Werte für ein bestimmtes Risiko und deren Einhaltung.
Um die Auswirkungen des KKW auf die Umgebung, die natürlichen Ressourcen und die Menschen zu minimieren, wird eine umfassende radioökologische Überwachung durchgeführt. Um fehlerhafte Handlungen der Kraftwerksarbeiter abzuwehren, werden mehrstufige Schulungen, Schulungen und andere Aktivitäten durchgeführt. Um terroristischen Bedrohungen vorzubeugen, werden physische Schutzmaßnahmen sowie die Aktivitäten spezieller Regierungsorganisationen eingesetzt.
Moderne Kernkraftwerke werden mit einem hohen Maß an Sicherheit gebaut. Sie müssen die höchsten Anforderungen der Regulierungsbehörden erfüllen, einschließlich des Schutzes vor Kontamination durch Radionuklide und andere schädliche Substanzen. Aufgabe der Wissenschaft ist es, das Risiko eines Unfalls durch Kernkraftwerke zu verringern. Um dieses Problem zu lösen, werden Reaktoren entwickelt, deren Design sicherer ist und die beeindruckende interne Indikatoren für Selbstschutz und Selbstkompensation aufweisen.
Wie sicher sind die Auswirkungen eines Kernkraftwerks auf die umliegende Welt?
Natürliche Strahlung existiert in der Natur. Für die Umwelt ist jedoch die intensive Strahlenbelastung des Kernkraftwerks im Falle eines Unfalls sowie thermisch, chemisch und mechanisch gefährlich. Das Problem bei der Entsorgung von Atommüll ist ebenfalls sehr dringend. Für die sichere Existenz der Biosphäre sind besondere Schutzmaßnahmen und -mittel erforderlich. Die Einstellung zum Bau von Kernkraftwerken in der Welt ist äußerst zweideutig, insbesondere nach einer Reihe schwerer Unfälle in kerntechnischen Anlagen.
Die Wahrnehmung und Bewertung der Kernenergie in der Gesellschaft wird nach der Tragödie von Tschernobyl 1986 nie mehr dieselbe sein. Dann gelangten bis zu 450 Arten von Radionukliden in die Atmosphäre, darunter kurzlebiges Jod-131 und langlebiges Cäsium-131, Strontium-90.
Nach dem Unfall wurden einige Forschungsprogramme in verschiedenen Ländern geschlossen, normal funktionierende Reaktoren präventiv eingestellt und einzelne Staaten ein Moratorium für die Kernenergie verhängt. Gleichzeitig werden rund 16% des weltweiten Stroms durch Kernkraftwerke erzeugt. Die Entwicklung alternativer Energiequellen kann Kernkraftwerke ersetzen.
