Πυρηνικό εργοστάσιο Παναγιώτης Τσιναρόπουλος Β3’β Εργασία Τεχνολογίας Σχολικό έτος 2013-2014

Περιεχόμενα Σελίδα 1: Εισαγωγή Σελίδα 2: Πώς λειτουργεί ένα πυρηνικό εργοστάσιο; Σελίδα 4: Αντιμετώπιση των εργοστασίων από την κοινωνία Σελίδα 5,6,7: Πυρηνικά εργοστάσια και περιβάλλον Σελίδα 8: Βιβλιογραφία Σελίδα 10-11: Η κατασκευή που προτείνω Σελίδα 12: Διάγραμμα επεξήγησης τρόπου λειτουργίας ενός εργοστασίου

Τι είναι ένα πυρηνικό εργοστάσιο Με τον όρο πυρηνικό εργοστάσιο, ή πυρηνικό αντιδραστήρα, περιγράφουμε ένα βιομηχανικό σύμπλεγμα, το οποίο παράγει μεγάλα πόσα ενέργειας μέσω της σχάσης ή σύντηξης των πυρήνων ορισμένων υλικών (πυρηνική ενέργεια). Από εκεί προέρχεται και το όνομά του. 1

Πώς λειτουργεί ένα τέτοιο εργοστάσιο; Νερό θερμαίνεται  και κυκλοφορεί σε σωλήνες προς ένα μεγάλο δοχείο ανταλλαγής θερμότητας . Μέσα στο δοχείο βρίσκεται νερό το οποίο ερχόμενο σε επαφή με τους ζεστούς σωλήνες γίνεται ατμός, και το νερό στους σωλήνες αφού δίνει την θερμότητα του στο νερό στο δοχείο, κρυώνει και ξαναγυρνά στην αρχική του θέση για να ξαναζεσταθεί . Αυτός ο ατμός , γυρίζει μία τουρμπίνα η οποία παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Στο πυρηνικό εργοστάσιο, για να θερμάνουν το νερό που θα μας δώσει τον ατμό χρησιμοποιούν την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την σχάση του Ουρανίου. Το Ουράνιο το βρίσκουμε στην φύση, όμως χρειάζεται επεξεργασία πριν το χρησιμοποιήσουμε ως καύσιμο στους αντιδραστήρες. Το Ουράνιο μπαίνει σε μεγάλους κυλίνδρους οι οποίοι βυθίζονται σε νερό, το οποίο βοηθά και στην μεταφορά της θερμότητας  αλλά και για την σχάση των πυρήνων του Ουρανίου. 2

Κίνδυνοι; Αν η σχάση του Ουρανίου γίνει ανεξέλεγκτα, τεράστια ποσότητα ενέργειας θα απελευθερωθεί μέσα στον αντιδραστήρα, θα υπερθερμανθεί το νερό θα βράσει, και μια μεγάλη έκρηξη ατμού θα συμβεί, επιτρέποντας ραδιενεργά υλικά να βγουν στο περιβάλλον (Τσερνομπίλ, Φουκουσίμα). Για να μην συμβεί λοιπόν κάτι τέτοιο χρησιμοποιούμε ράβδους γραφίτη, οι οποίες ελέγχουν την αλυσιδωτή αντίδραση. Όσο πιο πολύ τις έχουμε βυθισμένες στο νερό του αντιδραστήρα, τόσο περισσότερο "φρενάρουν" την αντίδραση. Όσο πιο έξω τις βγάζουμε τόσο πιο ελεύθερα γίνεται η αλυσιδωτή αντίδραση. 3

Πυρηνικό εργοστάσιο στο Τρικαστέν της Γαλλίας

Τα εργοστάσια αυτά είναι ένα αμφιλεγόμενο ζήτημα, το οποίο έχει διχάσει την επιστημονική κοινότητα, αλλά και την κοινή γνώμη. Τα επιχειρήματα των υποστηρικτών τους είναι τα ποσά ενέργειας που παράγουν, ενώ οι αντίθετοι στην χρήση τους επισημάνουν το κόστος λειτουργίας τους (είναι η πιο ακριβή πηγή ενέργειας) , αλλά κυρίως τον περιβαλλοντικό τους αντίκτυπο. 5

Ποιες είναι άραγε οι επιπτώσεις στο περιβάλλον; Τα πυρηνικά εργοστάσια λειτουργούν και αυτά με ορυκτά, κάτι που κάνει αναγκαία την εξόριση τους, διαδικασία που αλλοιώνει το φυσικό περιβάλλον Επίσης παράγονται απόβλητα που παραμένουν ενεργά για αιώνες, τα οποία θάβονται στο έδαφος ή πετιούνται στη θάλασσα. Τα απόβλητα αυτά είναι πολύ επικίνδυνα αν έρθουν σε επαφή με ζωντανούς οργανισμούς. 6

Τέλος, εξαιτίας των πολλών ατυχημάτων που έχουν προκληθεί, μεγάλα ποσά ραδιενέργειας απελευθερώνονται στο φυσικό περιβάλλον, μολύνοντας ανθρώπους, ζώα, φυτά, το έδαφος και τον αέρα, δηλαδή ολόκληρα οικοσυστήματα, προκαλώντας τεράστιες ζημιές, όπως μεταλλάξεις, πρόκληση ασθενειών αλλά και θανάτους 7

Φουκουσίμα Εικόνες από το πυρηνικό εργοστάσιο της Φουκουσίμα το οποίο υπέστη ζημιές από τον σεισμό και το τσουνάμι που έπληξαν την Ιαπωνία το 2011. Οι επιπτώσεις ήταν καθοριστικές για την διαμόρφωση της αντίληψης κατά της πυρηνικής ενέργειας, αλλά και έμπνευση κυβερνήσεων και επιχειρηματιών να στραφούν στην ανανεώσιμη ενέργεια

Βιβλιογραφία Ισότοπος Βικιπαιδεία (διάφορα λύματα) Blog Eco2Day.gr post περί πυρηνικής ενέργειας και πυρηνικών εργοστασίων Blog της κ. Τίνας Νάτσου http://tinanantsou.blogspot.gr, άρθρο «Πώς λειτουργεί ένα πυρηνικό εργοστάσιο;» 9

Β’ μέρος

Τι προτείνω ως κατασκευή; Για την πληρέστερη κατανόηση του πώς λειτουργεί ένα πυρηνικό εργοστάσιο και τους χώρους υποδομής του, θα πρότεινα μια κατασκευή μακέτας, κατασκευασμένης από καθημερινά υλικά και αντικείμενα. 11

Διαστάσεις - Οι διαστάσεις που προτείνω είναι 50cm x 50cm στην επιφάνεια , ενώ το ύψος θα καθοριστεί από την κλίμακα της κατασκευής. - Τα εργαλεία που πιστεύω ότι χρειάζονται είναι κοπίδια, ψαλίδια, κόλλα, χάρακες καθώς και άλλα όργανα μέτρησης και φυσικά μεράκι! 12

Τυπικό διάγραμμα λειτουργίας πυρηνικού εργοστασίου παραγωγής ενέργειας

ΤΕΛΟΣ!