Centralele nucleare

Centralele nucleare

Energia nucleara nu a fost folosita la inceput in scopuri pasnice, pentru producerea energiei electrice. De la inceputul deceniului cinci al secolului trecut (1942), dupa prima reactie de fisiune nucleara controlata, s-a reusit, pana astazi, ca 17% din productia mondiala de energie electrica sa fie produsa cu ajutorul centralelor nucleare.

Principalele cauze care au franat sau oprit total o dezvoltare si mai mare a producerii energiei electrice in centrale nucleare au fost:

protestul populatiei si al organizatiilor ecologiste "Greenpeace"

nesiguranta privind estimarea costurilor de productie, la inceput,

valoarea mare a costurilor de dezafectare, dupa folosire,

valoarea mare si riscurile produse dupa depozitarea pe perioade lungi a deseurilor nucleare,

frica fata de posibile accidente, aparuta in special dupa cel de-al doilea razboi mondial, din Japonia, sau catastrofele nucleare produse la centrale nucleare din Statele Unite ale Americii (1958), fosta Uniune Sovietica, acum Ucraina, la Cernobal (1986).

Totusi, industria nucleara energetica s-a dezvoltat mult, in special datorita unor avantaje fata de alte tipuri de centrale:

realizarea in timp mai scurt a constructiei reactoarelor nucleare,

cresterea sigurantei in exploatare a reactoarelor nucleare,

construirea de depozite la nivel mondial pentru depozitarea finala si definitiva a deseurilor radioactive,

acumularea de experienta in exploatarea centralelor nucleare,

cresterea necesarului de energie electrica la nivel mondial,

diminuarea riscurilor privind estimarea costurilor investitiei obiectivului nuclear,

este o optiune favorabila pentru pastrarea unui mediu nepoluat, fiind considerata o industrie mai putin poluanta decat cea prin care se ard combustibili fosili.

Principiul de functionare al unei centrale nucleare este furnizarea de caldura dezvoltata de combustibilii nucleari prin reactia de fisiune. Reactia de fisiune are loc in reactor, unde combustibilul nuclear, de exemplu U²³⁵, este bombardat cu neutroni, declansandu-se o reactie in lant insotita de caldura. Prin intermediul moderatorului, care poate fi apa grea, grafit sau alt material, reactia nucleara este controlata.

Combustibilul nuclear, dupa utilizare, se extrage din reactor si se depoziteaza in locuri speciale, urmand a fi dezactivat in timp. Agentul primar incalzeste apa din generatoarele de abur. Aburul furnizat astfel pune in miscare o turbina cu abur, care, la randul ei, antreneaza generatorul electric, montat pe acelasi ax cu turbina, producand in final energie electrica.

Centrala nucleara are doua parti mari:

partea nucleara care contine componentele contaminate radioactiv de combustibilii nucleari,

partea clasica ce contine in principal componentele clasice ale unei centrale termoelectrice.

Grupul nr. 1 de la Centrala de la Cernavoda se afla - la 30 decembrie 2001 - pe locul 119, dintr-un total de 421 de grupuri nucleare luate in calcul, cu un factor de utilizare de 88,0%, realizat in perioada de la punerea in functiune (iulie 1997).cel mai mare indice de utilizare l-a atins grupul de la Salle 1, din Statele Unite ale Americii, cu un factor de 101,3%.

Producerea energiei electrice centrale nucleare este intr-o mare dilema, in special dupa reuniunea la nivel mondial de la Kyoto, din Japonia din anul 2001. In Asia, tari ca Japonia, care sunt lipsite de resurse energetice naturale, continua sa dezvolte sectorul nuclear de producere a energiei electrice. In Europa exista o miscare ce militeaza pentru stoparea dezvoltarii acestui sector, cu toate ca in unele tari, ca Franta, Lituania, ponderea energiei electrice produsa in centrale nucleare este mare.

Ponderea energiei electrice produsa in centrale nucleare, din productia totala, in principalele tari, printre care si Romania, este prezentata in tabelul urmator:

In figura 6 este reprezentata grafic productia de energie electrica in centrale nucleare in anul 2001, respectiv procentul din productia totala nationala de energie electrica.

Cea mai mare centrala nucleara echipata cu unitati nucleare de cea mai mare putere construite pana in prezent, este in curs de executie in Franta, pe malul raului Meuse, la Chooz, cu o putere unitara de 1450 MW.

O preocupare deosebita a specialistilor din centralele nucleare, in competitie permanenta cu alte tipuri de centrale care utilizeaza alt tip de combustibil (fosil, hidro, neconventional), este problema costurilor, respectiv a produce energie electrica cu costuri cat mai mici, adica:

- costurile de constructie sa nu depaseasca 1000$/kW instalat,

- costurile de exploatare sa nu fie mai mari de 1 cent/kWh produs.

Problema dezmembrarii si demontarii echipamentelor nucleare uzate este deosebit de sensibila, avand in vedere ca materialele, pe parcursul functionarii in contact cu fluide si combustibili nucleari, s-au contaminat radioactiv. Perioada de decontaminare a conductelor si a celorlalte echipamente este deosebit de lunga, procedurile sunt foarte costisitoare, materialele de protectie individuale ale personalului muncitor sunt deosebit de scumpe, masurile de protectie foarte stricte.

Prima centrala nucleara dezafectata in lume a fost cea de la Shippingport, din SUA. Centrala avea 60 MW, a fost construita in perioada 1954-1956, a inceput sa produca energie electrica in 1957, a fost oprita din functionare in 1982, perioada in care a produs 7,4 miliarde kWh electricitate. Dezafectarea s-a terminat complet in 1989, reactorul nefiind dezmembrat in componente, ci dezafectat ca o piesa unica, datorita dimensiunilor mici. Pana in prezent, in SUA au fost dezafectate 20 centrale nuclearoelectrice.

S-au tras cateva concluzii:

- durata maxima de functionare: 35 ani,

- durata minima de functionare: sub 1 an,

- puterea minima/puterea maxima: 40/1095 MW.