Perché le centrali nucleari sono potenzialmente pericolose?
L'impatto di una centrale nucleare sull'ambiente, soggetto alla tecnologia di costruzione e funzionamento, può e deve essere notevolmente inferiore rispetto ad altri impianti tecnologici: impianti chimici, centrali termiche. Tuttavia, le radiazioni in caso di incidente sono uno dei fattori pericolosi per l'ambiente, la vita umana e la salute. In questo caso le emissioni sono equiparate a quelle derivanti dai test delle armi nucleari.
Qual è l'impatto delle centrali nucleari in condizioni normali e anormali, è possibile prevenire catastrofi e quali misure vengono prese per garantire la sicurezza negli impianti nucleari?
Sviluppo e importanza delle centrali nucleari
I primi studi sull'energia nucleare ebbero luogo nel 1890 e la costruzione di grandi impianti iniziò nel 1954. Si stanno costruendo centrali nucleari per ottenere energia mediante decadimento radioattivo in un reattore.
Attualmente vengono utilizzati i seguenti tipi di reattori di terza generazione:
- acqua leggera (più comune);
- Acqua pesante;
- raffreddato a gas;
- neutrone veloce.
Nel periodo dal 1960 al 2008 sono stati messi in funzione nel mondo circa 540 reattori nucleari. Di questi, circa 100 sono stati chiusi per vari motivi, anche a causa dell'impatto negativo della centrale nucleare sulla natura. Fino al 1960, i reattori avevano un alto tasso di incidenti a causa di imperfezioni tecnologiche e di elaborazione insufficiente del quadro normativo. Negli anni successivi, i requisiti divennero più severi e la tecnologia migliorò. Sullo sfondo della diminuzione delle riserve di risorse energetiche naturali, sono state costruite centrali elettriche ad alta efficienza energetica dell'uranio, più sicure e meno negative.
Per il funzionamento pianificato degli impianti nucleari, viene estratto il minerale di uranio, dal quale si ottiene l'uranio radioattivo per arricchimento. I reattori producono plutonio, la sostanza di derivazione umana più tossica esistente. La movimentazione, il trasporto e lo smaltimento dei rifiuti delle centrali nucleari richiede precauzioni e sicurezza attente.
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Fattori di impatto della NPP sul mondo circostante
Insieme ad altri complessi industriali, le centrali nucleari hanno un impatto sull'ambiente naturale e sulla vita umana. Nella pratica dell'utilizzo di impianti energetici, non esistono sistemi affidabili al 100%. L'analisi dell'impatto della NPP viene effettuata tenendo conto dei possibili rischi successivi e dei benefici attesi.
Allo stesso tempo, non esiste energia assolutamente sicura. L'impatto di una centrale nucleare sull'ambiente inizia dal momento della costruzione, continua durante il funzionamento e anche dopo la sua fine. Sul territorio dell'ubicazione dell'impianto di generazione di energia e all'esterno di esso, dovrebbe essere previsto il verificarsi delle seguenti influenze negative:
- Ritiro di un appezzamento di terreno per la costruzione e sistemazione di zone sanitarie.
- Cambio di rilievo del terreno.
- Distruzione della vegetazione a causa della costruzione.
- Inquinamento dell'atmosfera quando è richiesta la sabbiatura.
- Reinsediamento di residenti locali in altri territori.
- Danno alle popolazioni animali locali.
- Inquinamento termico che colpisce il microclima del territorio.
- Cambiamenti nelle condizioni per l'uso della terra e delle risorse naturali in una determinata area.
- Impatto chimico delle centrali nucleari: emissioni nei bacini idrici, nell'atmosfera e sulla superficie del suolo.
- Contaminazione da radionuclidi, che può causare cambiamenti irreversibili negli organismi dell'uomo e degli animali. Le sostanze radioattive possono entrare nel corpo attraverso l'aria, l'acqua e il cibo. Esistono misure preventive speciali contro questo e altri fattori.
- Radiazioni ionizzanti durante lo smantellamento della stazione in violazione delle norme per lo smantellamento e la decontaminazione.
Uno dei fattori inquinanti più significativi è l'effetto termico delle centrali nucleari, derivante dal funzionamento di torri di raffreddamento, sistemi di raffreddamento e spray pool. Influenzano il microclima, lo stato delle acque, la vita della flora e della fauna entro un raggio di diversi chilometri dall'oggetto. L'efficienza delle centrali nucleari è di circa il 33-35%, il resto del calore (65-67%) viene rilasciato nell'atmosfera.
Sul territorio della zona sanitaria, per effetto dell'influenza della centrale nucleare, in particolare degli stagni di raffreddamento, vengono rilasciati calore e umidità, provocando un aumento della temperatura di 1-1,5 ° entro un raggio di alcune centinaia di metri. Nella stagione calda, si formano nebbie sui corpi idrici, che si dissipano a una distanza significativa, peggiorando l'insolazione e accelerando la distruzione degli edifici. Con il freddo, le nebbie intensificano le condizioni del ghiaccio. I dispositivi di spruzzatura provocano un aumento della temperatura ancora maggiore su un raggio di diversi chilometri.
Le torri evaporative di raffreddamento ad acqua evaporano fino al 15% in estate e fino all'1-2% in inverno, formando bagliori di condensa di vapore, causando una diminuzione del 30-50% dell'illuminazione solare nell'area adiacente, deteriorando la visibilità meteorologica di 0,5-4 km. L'impatto della centrale nucleare influenza lo stato ecologico e la composizione idrochimica dell'acqua nei corpi idrici adiacenti. Dopo l'evaporazione dell'acqua dai sistemi di raffreddamento, i sali rimangono in questi ultimi. Per mantenere un equilibrio salino stabile, una parte dell'acqua dura deve essere scartata e sostituita con acqua fresca.
In condizioni operative normali, la contaminazione da radiazioni e l'effetto delle radiazioni ionizzanti sono ridotti al minimo e non superano lo sfondo naturale consentito. L'impatto catastrofico di una centrale nucleare sull'ambiente e sulle persone può verificarsi durante incidenti e perdite.
Possibili impatti tecnologici delle centrali nucleari
Non dimenticare i rischi causati dall'uomo che sono possibili nel settore dell'energia nucleare. Tra loro:
- Situazioni di emergenza con lo stoccaggio di scorie nucleari. La produzione di rifiuti radioattivi in tutte le fasi del ciclo del combustibile e dell'energia richiede procedure di ritrattamento e smaltimento costose e complesse.
- Il cosiddetto "fattore umano", che può provocare un malfunzionamento e anche un grave incidente.
- Perdite negli impianti di lavorazione del combustibile irradiato.
- Possibile terrorismo nucleare.
La vita operativa standard di una centrale nucleare è di 30 anni. Dopo la disattivazione della stazione, è necessaria la costruzione di un sarcofago durevole, complesso e costoso, che dovrà essere sottoposto a manutenzione per un periodo di tempo molto lungo.
Protezione dalle influenze negative, il loro controllo
Si presume che l'impatto di una centrale nucleare sotto forma di tutti i fattori di cui sopra dovrebbe essere controllato in ogni fase della progettazione e del funzionamento dell'impianto. Speciali misure globali sono progettate per prevedere e prevenire rilasci, incidenti e il loro sviluppo, per minimizzare le conseguenze.
È importante poter prevedere i processi geodinamici sul territorio della stazione, normalizzare la radiazione elettromagnetica e il rumore che colpisce il personale. Per individuare il complesso energetico, il sito viene selezionato dopo un'approfondita fondatezza geologica e idrogeologica, viene eseguita un'analisi della sua struttura tettonica. Durante la costruzione si presuppone un'attenta aderenza alla sequenza tecnologica dei lavori.
Il compito della scienza, dei servizi e dell'attività pratica è prevenire le emergenze, creare condizioni normali per il funzionamento delle centrali nucleari. Uno dei fattori di protezione ambientale contro l'impatto delle centrali nucleari è la regolazione degli indicatori, cioè la definizione di valori ammissibili di un particolare rischio e l'aderenza ad essi.
Per ridurre al minimo l'impatto della centrale nucleare sull'area circostante, sulle risorse naturali e sulle persone, viene effettuato un monitoraggio radioecologico completo. Per scongiurare azioni errate dei lavoratori della centrale, vengono svolti corsi di formazione a più livelli, sessioni di formazione e altre attività. Per prevenire minacce terroristiche, vengono utilizzate misure di protezione fisica, nonché le attività di organizzazioni governative speciali.
Le moderne centrali nucleari sono costruite con elevati livelli di sicurezza e protezione. Devono soddisfare i requisiti più elevati delle autorità di regolamentazione, compresa la protezione contro la contaminazione da radionuclidi e altre sostanze nocive. Il compito della scienza è ridurre il rischio di impatto della centrale nucleare a seguito di un incidente. Per risolvere questo problema, si stanno sviluppando reattori più sicuri nella progettazione e dotati di indicatori interni impressionanti di autoprotezione e autocompensazione.
Quanto è sicuro l'impatto di una centrale nucleare sul mondo circostante?
La radiazione naturale esiste in natura. Ma per l'ambiente è pericolosa l'esposizione intensa alle radiazioni della centrale nucleare in caso di incidente, oltre che termica, chimica e meccanica. Anche il problema dello smaltimento delle scorie nucleari è molto urgente. Per l'esistenza sicura della biosfera, sono necessarie misure e mezzi di protezione speciali. L'atteggiamento nei confronti della costruzione di centrali nucleari nel mondo è estremamente ambiguo, soprattutto dopo una serie di gravi incidenti negli impianti nucleari.
La percezione e la valutazione dell'energia nucleare nella società non sarà più la stessa dopo la tragedia di Chernobyl nel 1986. Quindi, fino a 450 varietà di radionuclidi sono entrate nell'atmosfera, tra cui lo iodio 131 a vita breve e il cesio 131 a vita lunga, lo stronzio-90.
Dopo l'incidente, alcuni programmi di ricerca in diversi paesi sono stati chiusi, i reattori normalmente funzionanti sono stati interrotti preventivamente e i singoli stati hanno imposto una moratoria sul nucleare. Allo stesso tempo, circa il 16% dell'elettricità mondiale è generata da centrali nucleari. Lo sviluppo di fonti energetiche alternative è in grado di sostituire le centrali nucleari.
