Πυρηνικά Εργοστάσια

Για ασφαλή τιθάσευση της ενέργειας, στις εγκαταστάσεις της πυρηνικής ενέργειας πρέπει να ελέγχεται ο ρυθµός της διάσπασης. Κι αυτό κατορθώνεται εισάγοντας ειδικούς ελεγκτές ράβδους κατασκευασµένους από υλικό απορρόφησης νετρονίων για να αφαιρέσει τα επιπλέον νετρόνια. Τα υλικά αυτά απορροφούν τόσα νετρόνια ώστε να υπάρχει ένα νετρόνιο για κάθε άτοµο που διασπάται. Αυτό διατηρεί µια ελεγχόµενη αλυσιδωτή αντίδραση στο πυρηνικό αντιδραστήρα, και είναι γνωστό σαν έλεγχος κρίσιµης κατάστασης.

Το πυρηνικό καύσιµο και οι ελεγκτές ράβδοι περιέχονται σε ένα δοχείο-αντιδραστήρα που επιτρέπει σε νερό να ρέει µέσα στο δοχείο και να ψύχει το καύσιµο. Το νερό φυσικά θερµαίνεται σε πολύ ψηλή θερµοκρασία, και χρησιµοποιώντας ένα ειδικό εναλλάκτη θερµότητας, ο ατµός που δηµιουργείται χρησιµοποιείται για να λειτουργεί µια τουρµπίνα. Έτσι τότε στρέφεται µια ηλεκτρική γεννήτρια.

Η πυρηνική ενέργεια είναι µια καθαρή µορφή ενέργειας, από την άποψη ότι το ραδιενεργό υλικό παράγει πολύ περισσότερη ενέργεια συγκριτικά µε τα ορυκτά καύσιµα. Από τα πυρηνικά εργοστάσια εκλύονται φυσικά λιγότερα αέρια του θερµοκηπίου απ' ό,τι από τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας µε τη χρήση ορυκτών καυσίµων.Όµως η εξόρυξη του ουρανίου δεν είναι και πολύ καθαρή υπόθεση για το περιβάλλον. Τα κατάλοιπα από τα πυρηνικά εργοστάσια είναι τοξικά και δεν υπάρχει ασφαλής τρόπος για τη µόνιµη αποθήκευσή τους. Η µεταφορά του πυρηνικού καυσίµου ενέχει κινδύνους. Σε πυρηνικά εργοστάσια τα οποία δεν έχουν κατασκευασθεί µε τις προβλεπόµενες - απαραίτητες υποδοµές ασφαλείας ή δεν συντηρούνται σωστά, ενδέχεται να σηµειωθούν δυστυχήµατα µε καταστροφικές συνέπειες. Σύµφωνα δε µε µια πρόσφατη έρευνα της Βασιλικής Ακαδηµίας της Βρετανίας η ενέργεια που παράγουν τα πυρηνικά εργοστάσια κοστίζει 0,156 ευρώ ανά KWh. Η ενέργεια που παράγουν εργοστάσια µε φυσικό αέριο κοστίζει 0,249 ευρώ και µε άνθρακα 0,228 ευρώ ανά KWh. Ένα δισκίο πυρηνικού καυσίµου διαµέτρου δύο εκατοστών παράγει την ίδια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που αποδίδει 1,5 τόνος άνθρακα.

Λειτουργία Πυρηνικού Εργοστασίου

Μύθοι και πραγματικότητες για τα Πυρηνικά Εργοστάσια

Τα δύο πρώτα επιχειρήµατα για καθαρή και ασφαλή ενέργεια καταρήφθηκαν µε τα πυρηνικά ατυχήµατα σε Τσέρνοµπιλ και Φουκοσίµα. Ας πάρουµε για παράδειγµα το πυρηνικό ατύχηµαστο Τσέρνοµπιλ. Το πυρηνικό ατύχηµα στο Τσέρνοµπιλ είχε σηµαντικές επιπτώσεις στην Σοβιετική Σοσιαλιστική ∆ηµοκρατία της Ουκρανίας και στην ευρύτερη περιοχή της ΕΣΣ∆. Επιστήµονες κατέγραψαν αποτελέσµατα για µόλυνση του αέρα, των καλλιεργήσιµων εκτάσεων, των προιόντων της καλλιέργειας, των τροφίµων και των κατοικηµένων περιοχών της ΣΣ∆Ο, ΣΣ∆Λ και της ΡΣΣΟΣ∆. Η χλωρίδα και η πανίδα της περιοχής επηρεάστηκαν σηµαντικά µετά το ατύχηµα. Πευκοδάση στην περιοχή καταστράφηκαν από την ραδιενέργεια, ενώ υπήρξαν αναφορές για µεταλλάξεις σε ζώα. Ακόµη ως αποτέλεσµα του ατυχήµατος 237 άνθρωποι υπέφεραν από οξείας µορφής µόλυνση από ραδιενέργεια, από τους οποίους 31 πέθαναν µέσα στους τρεις πρώτους µήνες. Ο συνολικός αριθµός των θανάτων στην περιοχή είναι δύσκολο να καθοριστεί ακριβώς λόγω της µυστικοπάθειας  του τότε καθεστώτος. Το ατύχηµα στο Τσέρνοµπιλ, όµως, είχε επιπτώσεις και στις περισσότερες χώρες της Ευρώπης µε τη δυτική, ανατολική και βόρεια Ευρώπη να δέχεται το µεγαλύτερο ποσοστό ραδιενεργών ισοτόπων. Εκτιµάται ότι περισσότερο από το µισό του ιωδίου 131 που διέφυγε από το Τσέρνοµπιλ κατέληξε εκτός ΕΣΣ∆. Το ραδιενεργό ιώδιο προκαλεί αύξηση των περιπτώσεων καρκίνου του Θυρωειδούς και σύµφωνα µε εκτιµήσεις, παρουσιάστηκε αύξηση αυτή της µορφής καρκίνου σε Ηνωµένο Βασίλειο και Τσεχία. Κάποιες άλλες µελέτες αναφέρουν επίσης αύξηση της παιδικής λευκαιµίας σε ∆υτική Γερµανία, Ελλάδα και Λευκορωσία.
Έχοντας υπόψη ότι τα περισσότερα είδη καρκίνου χρειάζονται 20 µε 60 χρόνια µεταξύ έκθεσης στο αίτιο και εκδήλωσης της ασθένειας, είναι προφανές ότι είναι ακόµα νωρίς για να εκτιµήσουµε τις πραγµατικές διαστάσεις των επιπτώσεων του ατυχήµατος. Από αυτό το παράδειγµα φαίνονται οι τεράστιες επιπτώσεις της πυρηνικής ενέργειας στο περιβάλλον και στον άνθρωπο.

Το άλλο επιχείρηµα του πυρηνικού λόµπι είναι πως η πυρηνική ενέργεια είναι µια φθηνή µορφή ενέργειας. Με τα παρακάτω στοιχεία θα διαπιστώσετε το αντίθετο:   Μία   τακτική   προπαγάνδας του   πυρηνικού   λόµπι    είναι   να αραδιάζει και   να   συγκρίνει νούµερα   και   µεγέθη   που   είναι  ανόµοια   µεταξύ   τους.   Έτσι,   προκειµένου   να   εντυπωσιάσει κάποιους που επιθυµούν “φθηνή ενέργεια για το λαό”, εκδίδει ανακοινώσεις που διατείνονται ότι το κόστος κατασκευής ενός πυρηνικού σταθµού είναι χαµηλότερο από όλες τις τεχνολογίες.
Η Παγκόσµια Ένωση Πυρηνικών έδινε µέσο κόστος κατασκευής πυρηνικών σταθµών ίσο µε   εύρος τιµών από 1.000 $/kW έως 2.500 $/kW. Για σύγκριση, οι πιο πρόσφατοι λιγνιτικοί σταθµοί που κατασκεύασε η ∆ΕΗ κόστισαν 2.000 €/kW (δηλαδή περίπου 2.800 $/kW). Ως κόστος βέβαια η έκθεση εννοεί το λεγόµενο “overnight cost”, το πόσο θα κόστιζε δηλαδή ένας σταθµός αν κατασκευαζόταν εν µία νυκτί. Μόνο όµως στην περίπτωση των οικιακών φωτοβολταϊκών και των µικρών οικιακών ανεµογεννητριών µπορεί να µιλά κανείς για “overnight cost”, αφού τα συστήµατα αυτά µπορούν κυριολεκτικά να εγκατασταθούν µέσα σε λίγες ώρες. Ως “overnight cost” νοείται λοιπόν το κόστος κτήσης και εγκατάστασης του βασικού εξοπλισµού,   και κάποιες φορές (αλλά όχι πάντα) και το κόστος κτήσης και διαµόρφωσης της γης και των κτιριακών υποδοµών,   ενώ δεν περιλαµβάνει τις προσαυξήσεις λόγω πληθωρισµού και λόγω καθυστερήσεων, καθώς και το κόστος της µακροχρόνιας χρηµατοδότησης του έργου. Συνήθως, το “overnight cost” δεν περιλαµβάνει επίσης το κόστος των απαραίτητων δικτύων, κόστος που στην περίπτωση των πυρηνικών µπορεί να ανέλθει σε αρκετά δις ευρώ ανά σταθµό.
Χαρακτηριστική είναι και η περίπτωση της Βουλγαρίας και συγκεκριµένα του νέου πυρηνικού σταθµού στο Μπέλενε που άρχισε να κατασκευάζεται το 1987 και ακόµη είναι στο αρχικό στάδιο. Ο Βούλγαρος υπουργός Οικονοµίας και Ενέργειας επιµένει πως το κόστος του έργου ανέρχεται σε 4 δις€ (2.100 €/kW ή αλλιώς 2.940 $/kW), η ρωσική κατασκευάστρια εταιρία το ανεβάζει σε 6,3 δις € και Βουλγαρικό Ινστιτούτο Οικονοµίας της Αγοράς σε 11,5 δις €.
Ούτε η Ρώµη κτίστηκε σε µία µέρα
Οι πολύχρονες καθυστερήσεις και ο µεγάλος χρόνος για την κατασκευή του έργου έχουν ως συνέπεια τη δραµατική αύξηση του επενδυτικού κόστους. Ο µακροχρόνιος δανεισµός και η µακρά περίοδος αναµονής µέχρι να αρχίσουν να εµφανίζονται τα πρώτα έσοδα, έχουν ως αποτέλεσµα τα πραγµατικά κόστη της επένδυσης να αυξάνονται υπέρµετρα. Ακόµη κι αν υποθέσουµε ότι δεν υπάρχουν κοινωνικές αντιδράσεις (πράγµα απίθανο), ο σχεδιασµός και υλοποίηση ενός πυρηνικού σταθµού είναι µια µακροχρόνια διαδικασία. Στη Βρετανία, για παράδειγµα,   τα business plan   της πυρηνικής βιοµηχανίας υπολογίζουν 8   χρόνια για την ανάπτυξη και άλλα 6 έτη περίπου για την κατασκευή του σταθµού.Σύνολο 14 χρόνια σε µια χώρα µε εµπειρία δεκαετιών στα πυρηνικά!

Ας ξαναδούµε τα νούµερα
Πολλοί µεγάλοι συµβουλευτικοί οίκοι,    όπως οι Moody’s Investors Service   και Lazard,   ανεβάζουν τα κόστη των πυρηνικών σταθµών σε 7.000 $/kW. Κάποιοι αναλυτές, συνυπολογίζοντας το κόστος των προσαυξήσεων     (λόγω καθυστερήσεων)       και   το   κόστος   του   χρήµατος   κατά   την περίοδο της κατασκευής,   ανεβάζουν το συνολικό κόστος της επένδυσης σε 10.550 $/kW. λες οι εκτιµήσεις που είδαµε µέχρι τώρα,   δεν περιλαµβάνουν κάποια κόστη που,   είναι µεν αναπόφευκτα, η πυρηνική βιοµηχανία όµως θέλει να τα ξεχνά ή να τα υποτιµά. Αναφερόµαστε στα εξής διακριτά κόστη:
- Κόστος διαχείρισης πυρηνικών αποβλήτων
- Κόστος αποσυναρµολόγησης του πυρηνικού σταθµού µετά το πέρας του ωφέλιµου χρόνου ζωής του
- Ασφαλιστικό κόστος σε περιπτώσεις ατυχηµάτων

Τα µειονεκτήµατα της πυρηνικής ενέργειας

Το κόστος και η διάρκεια εγκατάστασης των πυρηνικών εργοστασίων

Το κόστος των πυρηνικών εγκαταστάσεων είναι τεράστιο αποτελεί σηµαντικό ποσοστό του προϋπολογισµού µιας χώρας και συνήθως οδηγεί σε δυσβάσταχτο δανεισµό. Η ενέργεια που ξοδεύεται και το διοξείδιο του άνθρακα που εκλύεται προκαταβολικά για να κατασκευαστεί µια πυρηνική µονάδα είναι τεράστια. Ειδικά, η ενέργεια που ξοδεύεται εξαρχής είναι συγκρίσιµη µε την ενέργεια που θα παράγουν καθ’ όλη την διάρκεια λειτουργίας τους των 30 χρόνων. Ο χρόνος που απαιτείται για την κατασκευή ενός εργοστάσιου από την στιγµή λήψης της απόφασης υπερβαίνει τα δέκα έτη. Το κόστος διάλυσης του πυρηνικού εργοστάσιου µετά το πέρας του κύκλου ζωής του και διατήρησης των ραδιενεργών µερών του επιβαρύνει σχεδόν πάντα τον κρατικό προϋπολογισµό, έτσι τα θετικά οικονοµικά αποτελέσµατα υποκρύπτουν τεράστιες κρατικές επιδοτήσεις. Είναι όλα αυτά στοιχεία αποτρεπτικά στην βραχυπρόθεσµη ή µεσοπρόθεσµη επίλυση του ενεργειακού ή του περιβαλλοντικού προβλήµατος µιας χώρας και του πλανήτη συνακόλουθα.

Η ραδιενέργεια που εκλύεται στο περιβάλλον κατά την λειτουργία

Η ακτινοβολία που συνοδεύει αναγκαστικά κάθε πυρηνική διάσπαση είναι έντονα ιοντίζουσα και επιβλαβής για την ανθρώπινη υγειά. Ανάλογα µε την δόση µπορεί να προκαλέσει τον άµεσο θάνατο, την βραχυπρόθεσµη ή µακροπρόθεσµη ανάπτυξη καρκίνου και να καταστρέψει τον γενότυπο των ζωντανών κυττάρων. Στην έκθεση ραδιενέργειας είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα τα παιδιά και οι έγκυες γυναίκες, όπου φαίνεται ότι τα όρια επίδρασης στην υγειά µπορεί να είναι έως και 1000 φορές µικρότερα από τα διεθνώς υποδειχθέντα όρια.

Τα πυρηνικά απόβλητα

Η διαχείριση των αποβλήτων είναι το µεγαλύτερο, ίσως, και έως τώρα άλυτο πρόβληµα της πυρηνικής ενέργειας. Τα πυρηνικά απόβλητα διακρίνονται σε απόβλητα χαµηλής, µεσαίας και υψηλής ραδιενέργειας, τα οποία ανάλογα µε την κατηγορία τους πρέπει να φυλάσσονται για µερικές δεκάδες έως µερικές χιλιάδες χρόνια υπό ελεγχόµενες συνθήκες. Ένα σύνηθες πυρηνικό εργοστάσιο ισχύος 1000 MW παράγει ετησίως 30 τόνους απόβλητα υψηλής ραδιενέργειας, 300 τόνους µέσης και 450 τόνους χαµηλής ραδιενέργειας. Σε κάθε τόνο πυρηνικού απόβλητου περιέχονται 10 κιλά πλουτώνιου, ποσότητα αρκετή για την κατασκευή µιας πυρηνικής βόµβας. Το απεµπλουτισµένο ουράνιο που περιέχεται στα απόβλητα χρησιµοποιείται για την κατασκευή συµβατικών και ραδιενεργών όπλων µεγάλης αποτελεσµατικότητας.

Η διαδικασία επεξεργασίας και ελεγχόµενης αποθήκευσης στην πραγµατικότητα είναι εξαιρετικά ακριβή και δύσκολη, γι αυτό και υπάρχουν µέχρι και “ηθεληµένα ατυχήµατα” για να τα ξεφορτωθούµε στο βάθος της θάλασσας ή σε άλλα αποµακρυσµένα σηµεία του πλανήτη, όµως σχεδόν πάντα υπάρχουν αντιδράσεις από τον κόσµο ή από περιβαλλοντικές οργανώσεις.

Πυρηνικά όπλα

Τα πυρηνικά όπλα, τα χηµικά όπλα, τα βιολογικά όπλα και τα όπλα εξασθενηµένου ουρανίου είναι όλα τους όπλα µε σοβαρές βλαπτικές συνέπειες στους ανθρώπους και το περιβάλλον. Επιπλέον, αυτές οι συνέπειες διατηρούνται πολύ µετά το τέλος του πόλεµου. Για παράδειγµα, το εξασθενηµένο ουράνιο µπορεί να προκαλέσει θανάτους και σοβαρές ασθένειες, αναπηρίες και γενετικές ανωµαλίες, πολλά χρόνια µετά τη χρήση του στον πόλεµο. ∆ιατηρείται στο έδαφος, στα υπόγεια ύδατα και στην ατµόσφαιρα για πολλές γενεές, καθιστώντας ακατάλληλο για πόση το νερό και άχρηστη για καλλιέργειες τη γη. Σύµφωνα µε επίσηµα ντοκουµέντα της κυβέρνησης τον Η.Π.Α οι βραχυπρόθεσµες συνέπειες υψηλών δόσεων εξασθενηµένου ουρανίου µπορεί να οδηγήσουν σε θάνατο, ενώ η µακροπρόθεσµη κατάληξη µικρών δόσεων είναι ο καρκίνος.

Θερµική ρύπανση

Οι πυρηνικοί σταθµοί χρειάζονται τεράστιες ποσότητες νερού για την κάλυψη των αναγκών ψύξης τους. Για το λόγο αυτό τα πυρηνικά εργοστάσια χτίζονται κατά κανόνα κοντά σε λίµνες, ποτάµια η θάλασσες ενώ χρησιµοποιούν και τεράστιους πύργους ψύξης. Ως αποτέλεσµα της ανάγκης αυτής, µεγάλες ποσότητες θερµού ύδατος καταλήγουν σε υδάτινους αποδεκτές (ιδιαίτερα σε κλειστούς), ανατρέποντας την οικολογική ισορροπία της περιοχής (θερµική αλλοίωση του υδάτινου περιβάλλοντος). Επιπλέον, η χρήση πύργων ψύξης είναι δυνατόν να προκαλέσει πρόβληµα έλλειψης νερού, ιδίως τους ζεστούς µήνες.

Πυρηνικά Απόβλητα

Ένας σταθµός πυρηνικής ενέργειας παράγει συνεχώς και ελαφρός ραδιενεργά απόβλητα, αλλά αυτά τα υγρά και τα αέρια απολυµαίνονται και ελέγχονται αυστηρά πριν απελευθερωθούν στο περιβάλλον. Αυτό που κάνει τα πυρηνικά απόβλητα τόσο επικίνδυνα είναι η ραδιενέργειά τους. Ένα σώµα είναι ραδιενεργό όταν τα άτοµά του είναι ασταθή. Προσπαθώντας να επανέλθουν στη σταθερή τους κατάσταση τα άτοµα απελευθερώνουν ραδιενέργεια σε µορφή σωµατιδίων ή ενέργειας. Αυτή η ραδιενέργεια είναι πολύ τοξική για όλα τα έµβια όντα. Πέρα από κάποια συγκεκριµένα επίπεδα προκαλεί καρκίνο και µεταλλάξεις για παράδειγµα. Ευτυχώς τα ραδιενεργά στοιχεία δεν είναι αθάνατα. Εκπέµποντας ραδιενέργεια γίνονται νέα στοιχεία που τελικά η ενέργειά τους εξαντλείται. Ο χρόνος που απαιτείται για τη δραστηριότητα ενός συγκεκριµένου ραδιενεργού στοιχείου να µειώσει κατά το ήµισυ την αρχική του τιµή ραδιενέργειας, ονοµάζεται ‘ηµιπερίοδος ζωής’. Οι ηµοπερίοδοι της ζωής, ποικίλουν σηµαντικά. Κυµαίνονται από µερικά δέκατα του δευτερολέπτου µέχρι πολλά δισεκατοµµύρια χρόνια. Τα πιο επικίνδυνα στοιχεία έχουν µια µέση ηµιπερίοδο ζωής. Π. χ. το ιώδιο 131 έχει διάρκεια ζωής 8 ηµέρες, το πλουτώνιο 239, 24.000 (είκοσι τέσσερις χιλιάδες χρόνια). Κατά κανόνα η ραδιενέργεια ενός στοιχείου µειώνεται πολύ σταδιακά. Υπολογίζεται ότι χρειάζεται δέκα (10) ηµιπεριόδους ζωής, για να σταµατήσει ένα στοιχείο να απειλεί σοβαρά. Υπάρχουν διάφορα είδη πυρηνικών αποβλήτων. Ανάλογα µε την προέλευσή τους και τη δραστηριότητά τους. Ως επί το πλείστον έχουν ελάχιστη ή µέτρια δραστηριότητα και σύντοµο διάστηµα ζωής.Το εξασθενηµένο ουράνιο διαθέτει υψηλή πυκνότητα, µεγαλύτερη από εκείνη του µολύβδου και κοντινή µε εκείνη του χρυσού.

Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι το πρώτο συστατικό του οικοσυστήματος το οποίο μολύνεται ως αποτέλεσμα της διαρροής ραδιενεργού υλικού στην ατμόσφαιρα. Η έκταση της μόλυνσης εξαρτάται από την πηγή που την προκάλεσε. Η εισπνοή ραδιενεργά μολυσμένου αέρα είναι η πιο επικίνδυνη μόλυνση. Γιατί εισπνέουμε 10-20 χιλιάδες λίτρα αέρα το 24ωρο. Έτσι συσσωρεύονται στο σώμα μας πολύ μεγάλες ποσότητες ραδιενεργών ατόμων.

Το μεγαλύτερο μέρος των ραδιενεργών υλικών που διαφεύγουν από τα πυρηνικά εργοστάσια καταλήγει στο έδαφος. Από εκεί τα ραδιενεργά άτομα περνούν στην παραγωγή τροφής (φυτά, και ζώα) και κατ’ επέκταση στον άνθρωπο. Η παραμονή των υλικών στο έδαφος εξαρτάται από πολλούς παράγοντες ένας από τους κυριότερους είναι το πόσο απορροφώνται από το έδαφος.

Τα νερά σε ανοιχτούς χώρους μπορούν να μολυνθούν μετά από βροχόπτωση ή χιονόπτωση. Τα υπόγεια νερά «φιλτράρονται» όταν περνούν από ένα μεγάλο στρώμα εδάφους, γι’ αυτό το πηγαδίσιο νερό μετά από πυρηνική έκρηξη είναι ασφαλέστερο από το επιφανειακό. Όταν τα μολυσμένα νερά χρησιμοποιούνται για πότισμα σε μεγάλο ποσοστό εισέρχονται στα φυτά. Στη συνέχεια τα ζώα ή ο άνθρωπος μολύνονται όταν καταναλώνουν αυτά τα φυτά. Επίσης το άφθονο νερό που χρησιμοποιούν τα πυρηνικά εργοστάσια μολύνει το περιβάλλον, όταν βγαίνει από αυτά

Τα ραδιενεργά υλικά πριν φτάσουν στο έδαφος μπορεί να συγκρατηθούν από τα φύλλα και τους καρπούς των φυτών (άμεση ρύπανση). Όταν προσλαμβάνονται από τις ρίζες των φυτών η ρύπανση είναι έμμεση. Η ένταση και η διάρκεια μιας βροχόπτωσης μειώνει τη μόλυνση στα φυτά.