J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Přirozené a antropogenní riziko radioaktivního ozáření
m rem
za rok
antropogenní, civilizační faktory přirozené faktory
televize jaderné
elektrárny
ozáření
rentgenem
1 let trysk.
letadlem
Hamburg-
Mallorca
kosmické
záření
terestrické
záření
záření vlastního
těla
2000 m
nad
mořem
----------
1000 m
----------
500 m
Roční průměrná dávka ozáření celého těla v Německu
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Přirozené a antropogenní riziko radioaktivního ozáření
Podíl jednotlivých faktorů na celkovém ozáření
- údaje pro ČR (?) Údaje pro ČR (zdroj: Státní
ústav radiační ochrany)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Radioaktivita stavebních materiálů v ČR
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Radioaktivita hornin v ČR
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Radioaktivita hornin v ČR
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Výskyt radonu v ČR
Radon vzniká jako produkt rozpadu radia,
thoria a uranu, jedná se o vzácný plyn
(radioaktivní, bezbarvý).
Stoupá z podloží do budov, vyšší
koncentrace v špatně větraných
prostorách. Jako plyn je vdechován,
stejnětak jako produkty jeho rozpadu ve
formě aerosolů (především polonium-214
a -218); riziko vzniku rakoviny plic!
Nasazení, resp. testování
jaderných zbraní zatížilo
biosféru radioaktivními isotopy
,,Trinity" (Alamagordo,
New Mexico,16. 7. 1945)
,,King" (Eniwetok Atoll,
Tichomoří, 15. 11. 1952)
Nevada Test Site, USA
Nagasaki (Japonsko,
9. 8. 1945)
Místa testování jaderných zbraní (kolečka) a zúčastněné státy (barva
zodpovědného státu totožná s kolečkem, státy na jejichž území byl
proveden jaderný test jinou mocností zelené, bývalé součásti SSSR růžové)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivata a jaderná energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Testy jaderných zbraní:
Od 2. světové války (první test ,,Trinity", nasazení proti Japonsku (Hirošima, Nagasaki)
řada testů. 1963 smlouva o zákazu jiných než podzemních testů (nepodepsala Francie
ani Čína, prováděli testy v atmosféře do r. 1974, resp. 1980), v r. 1992 moratorium na testy
jad. zbraní (USA, Rusko, Velká Británie, Francie), od té doby marné snahy o totální zákaz,
od r. 1995 opět testuje Francie, stále testuje Čína, jednotlivé testy i Indie a Pakistán.
Odhaduje se, že v tyto testy (hlavně nadzemní) rozptýlili v atmosféře cca. 3,8 tis. kg
Plutonia.
Vliv radioaktivního spadu v důsledku výbuchu jaderné pumy nebo havárie
jaderného zařízení (spad obsahuje i další radioaktivní isotopy jako Sr 90,
Cs 137):
vítr
déšť
pastvina
Akumulace radioaktivního jodu
ve štítné žláze přes potravní
řetězec.
Radioaktivní isotop J 131 má poločas rozpadu 28 dní, vyzařuje částice beta
(elektrony)!
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Vliv úniku radioaktivních isotopů z jaderné elektrárny (např. Sr 90):
jaderná elektrárna
odvádění chladící vody
do řeky, konzumace ryb
Akumulace radioaktivního stroncia
v kostech přes potravní řetězec.
Radioaktivní isotop Sr 90 má poločas rozpadu 29 let, dostává se
do těla s potravou (např. také s mlékem) ukládá se v kostech
místo vápníku.
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná elektrárna
Jaderná energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
TW
Podíl hlavních zdrojů energie na celkové světové spotřebě energie (na ose Y v TW)
v r. 2004 (odhad Energy Information Administration, USA, z r. 2006)
Jaderná energie
Jaderná energie
ve vybraných evropských zemích
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energie
-světová spotřeba energie podle zdroje (1981-2006)
-spotřeba jaderné energie podle regionu (1981-2006)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energie
Vývoj světové spotřeby energie podle zdroje od r. 1970 (do roku 2001 skutečná čísla
dále do r. 2025 prognóza)
Zdroj: Energy Information Administration (USA), International Energy Outlook 2004
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025
0
50
100
150
200
250
QuadrillionBtu
Oil
Renewables
Nuclear
History Projections
Coal
Natural Gas
39%
25%
23%
8%
5%
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energetika ­ argumenty pro a proti
Pro:
- jistota dlouhodobého zásobování energií (v případě ČR nezávisle na importu paliva)
- rostoucí světová spotřeba energie
- nížší cena (náklady) ­ toto tvrzení mnohých zastánců jad. energie je velmi sporné!
- zajištění světového hospodářského růstu
- náhrada za fosilní paliva (vyčerpatelná)
- snížení skleníkového efektu
Proti:
- zvýšená zátěž populace radioaktivním zářením
- zvýšená teplota okolního prostředí (mesoklima)
- rizko havárie reaktoru
- nejistota při zásobování jaderným palivem
- problém zneškodnění jaderného odpadu
- problém znehodnocení prostředí těžbou uranu vč. ekotoxikologických a zdravotních
rizik
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Využívání jaderné elektřiny ve světě: 31 států (tmavě zelené)
Jaderná energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Postavení komerčního, mírového využívání jaderné energie v jednotlivých státech světa
Postavení komerčního využívání
jaderné energie
Staví první elektrárnu
Staví nové elektrárny
Uvažují o stavbě první
Uvažují o stavbě dalších
Ustálené
Uvažují o odstavení
Všechny odstavené
Nemají komerční reaktory
Oblast bez využívání
jaderné energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderné elektrárny
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Využívání jaderné elektřiny v Evropě
(stav k 31. 12. 2006; v tabulce státy (německy) vlevo, počet jad. bloků uprostřed, výkon v MWatt vpravo)
Jaderné elektrárny v ČR
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná elektrárna typu VVVR (vodo-vodjanoj energetičeskij reaktor)
/ PWR (Pressurized Water Reactor):
Tepelný, tlakový reaktor, chlazený i moderovaný obyčejnou vodou
(nejrozšířenější typ ve světě; obě jaderné elektrárny v ČR)
pbhrkažok lhore
mofjžok
lhore
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Tepelný, tlakový reaktor, chlazený i moderovaný obyčejnou vodou
- jiné, možná názornější schema:
ŘEKA Chladící okruh
Chladící
věž
Parogenerator
Palivové
články
Regulační
články Turbina Generator
Čerpadlo
Vzduch
Vzuch / vodní pára
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná elektrárna typu BWR (boiling water reactor): tepelný, varný reaktor
chlazený obyčejnou vodou (druhý nejrozšířenější typ ve světě)
SEKUNDÁRNÍ OKRUH
PRIMÁRNÍ OKRUH
Jaderná elektrárna typu RBMK ((Reaktor bolšoj moščnosti kanalnyj):
tepelný, obyčejnou vodou chlazený, grafitem moderovaný reaktor
,,velkých výkonů" (jako v Černobylu; dnes v provozu pouze několik)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Pal.
člá-
nek
Říd.
člá-
nek
Ochranný ,,kontejnment"
Tlaková nádrž reaktoru
Výstup páry
Vstup chladící vody
Průběh havárie jad. elektrárny
(příklad):
1) prasknutí potrubí přivádějící
vodu do varného reaktoru
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Průběh havárie jad. elektrárny
(příklad):
2) vznikající pára kondenzuje
v kondenzační komoře
Kondenzační
komora
Kondenzační
potrubí
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Průběh havárie jad. elektrárny
(příklad):
3) čerpadla poháněná párou čerpají
vodu přes nouzový systém
napájení z kondenzační komory
do tlakové nádoby
Bezpečnostní napouštění
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Průběh havárie jad. elektrárny
(příklad):
4.1) voda z kondenzační komory
je stříkána na jádro reaktoru
4.2) voda je vedena napájecím
vodním potrubím do tlakové
nádoby
Stříkání vody na jádro reaktoru
Přívod vody k postřiku
Zaplavení jádra reaktoru
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Katastrofa v Černobylu (SSSR: Ukraina) v r. 1986
,,Sarkofág" nad havarovaným reaktorem
Zničený blok
jaderné elektrárny
krátce po havárii
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Katastrofa v Černobylu (SSSR: Ukraina) v r. 1986
Zamoření širšího okolí Černobylské elektrárny Cesiem 137
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Katastrofa v Černobylu (SSSR: Ukraina) v r. 1986
Šíření radioaktivního mraku od 26. 4. (okamžik havárie) do 6. 5. 1986.
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Katastrofa v Černobylu (SSSR: Ukraina) v r. 1986
Zamoření Evropy Cesiem 137 v důsledku hávárie Černbylské jad. elektrárny
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Černobylská havárie a její důsledky:
zasažení Československa radioaktivním spadem několik málo dní po havárii
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Černobylská havárie a její důsledky:
kontaminace zemědělských produktů (potravin) ve střední Evropě (zde ČSSR)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Kontaminace nejsvrchnější vrstvy půdy (0-10 cm) luk a pastvin v Bavorsku
Cesiem-137 v Bq / m2 (1987-2004): modře jižní Bavorsko, červeně severní Bavorsko.
Černobylská havárie a její důsledky:
Dlouhodobé zamoření zemědělské půdy střední Evropy persistentními radioaktivními
isotopy (Cesium 137: poločas rozpadu 30 let, biologický "poločas rozpadu" 70 dní,
chová se obdobně jako draslík, v lidském těle hlavně v svalové tkáni)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Kontaminace půd luk a pastvin v Bavorsku Stronciem - 90 v Bq / m2 (1995-2004):
modře jižní Bavorsko, červeně severní Bavorsko.
Černobylská havárie a její důsledky:
Dlouhodobé zamoření zemědělské půdy střední Evropy persistentními radioaktivními
isotopy (Stroncium 90: poločas rozpadu 29,1 let; dochází k zabudování do kostí místo
vápníku)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Three Mile Island u Harrisburgu, USA
Sellafied (= Windscale), u Irského moře blízko Liverpoolu, GB
Havárie zařízení jaderné energetiky:
Černobylská havárie byla nejtěžší havárie
jaderného zařízení všech dob (na 7 místné
škále zařazena jako 7!).
K haváriím menšího dopadu došlo daleko
častěji. Nejzávažnější z nich:
* Maják - 1957 (kategorie 6; ruský komplex
reaktorů a zařízení na přepracování paliva
na Uralu; opakované havárie menšího významu),
* Windscale - 1957 (požár grafitového jádra
reaktoru, na lokalitě také přepracovávání
paliva, opakované havárie, komplex později
překřtěn na Sellafield)
* Three Mile Islands - 1979 (kat. 5; poškození jádra a ochranných bariér u jad. elektrárny)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
uranový důl zpracování rudy přeměna na fluorid uranu
- plynný
vyčištěný oxid uranu
obohacení uranem U-235
skladování ochuzeného uranu
palivové
články UO2
rekuperovaný uran
regenerace paliva
plutonium
radioaktivní odpad
Vitrifikace odpadu
dočasné uložení vitrifikovaného
odpadu
konečné uložení radioaktivního
odpadu v solném dole
jaderné
zbraně
výroba palivových článků
a jaderných zbraní
odpad
z výroby
palivové články
vyhořelé palivo
dočasné uložení
ve vodní nádrži
sklad plutonia
úprava odpadu
odpad z výroby
výroba palivových článků
jaderná
elektrárna
vyčištěný oxid
uranu
uranová ruda
Jaderná energetika:
od těžby po ukládání
odpadu
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energetika: Těžba uranu v ČR (zde u Dolní Rožínky)
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energetika: Těžba uranu v ČR
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energetika: Těžba uranu v ČR
Státy s významnou těžbou
uranu seřazeny podle
celkově vytěženého množství
Největší ekologické škody a problémy způsobila tzv.
chemická těžba vyluhováním kyselinou sírovou ve Stráži pod Ralskem.
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Mezisklad jad. odpadu - Dukovany
Radioaktivní odpad v kontejnerech
značky Castor v meziskladu u Dukovan
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Jaderná energetika:
Hlubinné ukládání radioaktivního
odpadu (ve starém solném dolu)
Nebylo zatím nikde ve světě zahájeno.
U solných dolů se předpokládá (na
základě jejich historie, resp. stáří) stabilita
prostředí bez přístupu vody po geologicky
dlouhá období, min. desítky tisíc let.
Plasticita kamenné soli by měla vést k sevření
veškerých trhlin, které by vznikly.
O tom zda by trvale ozařování materiálu (soli,
hornin) ve kterém bude vysoce radioaktivní
odpad uložen mohlo dlouhodobě nějak narušit
jeho vlastnosti se pouze spekuluje.
Vápenec Pískovec
Kamená
sůl
Draselná
sůl
Jílová
vrstva
Krycí
vrstvy
Ukládací komora
Šachta
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Současný počet a
rozmístění jaderných
elektráren ve světě
Odhad počtu
a rozmístění jaderných
elektráren ve světě
nutných k výraznému
poklesu produkce CO2
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ radioaktivita a jaderná energie
Legislativa ve spojitosti s jadernou energetikou
Zákon č. 18/1997 Sb., o mírovém využívání jaderné energie a ionizujícího záření
a o změně a doplnění některých zákonů, v platném znění
Zákon č. 19/1997 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem chemických
zbraní a o změně a doplnění zákona č. 50/1976 Sb. , o územním plánování
a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů, zákona
č. 455/1991 Sb., o živnostenském podnikání (živnostenský zákon), ve
znění pozdějších předpisů, a zákona č. 140/1961 Sb. , trestní zákon, ve
znění pozdějších předpisů, v platném znění
Zákon č. 281/2002 Sb., o některých opatřeních souvisejících se zákazem
bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o změně
živnostenského zákona, v platném znění
Kompetence v ochraně životního prostředí v ČR
Vláda / parlament ČR: exekutiva / legislativa
Ministerstvo životního prostředí:
- vrchní státní dozor ve všech věcech ŽP
- postavení ústředního orgánu státní správy
Instituce podřízené MŽP (výběr):
Česká inspekce životního prostředí (ČIŽP)
Státní fond životního prostředí ČR
Český ekologický ústav
Český hydrometeorologický ústav
Agentura ochrany přírody a krajiny ČR
Správa chráněných krajinných oblastí ČR
Správy národních parků
Výzkumný ústav vodohospodářský TGM
Ministerstvo zemědělství
Ministerstvo zdravotnictví
Státní úřad pro jadernou bezpečnost
- ústřední orgán státní správy, přímo podřízen vládě ČR
- státní správa a dozor při využívání jad. energie a ionizujícího záření i v oblasti radiační ochrany
Krajský úřad: odbor životního prostředí
Pověřené obecní úřady / obecní úřady
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ nástroje ochrany životního prostředí
Obecná legislativa k ochraně životního prostředí
Zákon č. 17 / 1992 Sb., o životním prostředí, ve znění zákona č. 123/1998 Sb.
Zákon ČNR č. 388 / 1991 Sb., o Státním fondu životního prostředí, dle změn
provedených zákonem č. 344 / 1992 Sb.
Zákon ČNR č. 282 / 1991 Sb. o České inspekci životního prostředí a její působnosti
v ochraně lesa
Zákon č. 123 / 1998 Sb., o právu na informace o životním prostředí
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ nástroje ochrany životního prostředí
Nástroje ochrany životního prostředí:
* Environmental Impact Assessment - Posuzování vlivu na životní prostředí
Posuzují se konkrétní projekty (např. stavba silnice, železniční trati,
elektrárny, továrny) nad určitou velikost a rozvojové koncepce (např.
energetická politika státu).
* Environmental Audit ­ Ekologický audit
Posuzuje se provozní praxe organizace či podniku z hlediska šetrnosti vůči
životnímu prostředí a především z hlediska dodržování platných předpisů
a povolení (,,compliance"). V ČR se tento pojem začal používat v 90. letech a to
chybně, totiž především ve smyslu v jakém je ve světě (především anglicky
hovořícím) chápan pojem Environmental Due Dilligence Assessment.
* (Environmental) Due Dilligence Assessment
Posouzení stavu (areálu organizace / podniku apod.) na zakladě principu
,,předběžné opatrnosti" a to především z hlediska ,,starých ekologických zátěží"
(něm. Altlasten) či ,,...závazků" (angl. environmental liabilities). Zpravidla zadáno
potenciálním investorem před převzetím podniku (fúze, koupě, privatizace apod.).
Jinak (bez ,,environemental") nástroj posouzení ekonomického zdraví podniku.
Environmental Management System (certifikace)
Certifikace provozní praxe organizace či podniku z hlediska šetrnosti vůči
životnímu prostředí na podobném principu jako známější (starší) certifikace
procesu řízení kvality (výroby, služeb apod.) ­ ISO.
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ nástroje ochrany životního prostředí
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ nástroje ochrany životního prostředí
Posuzování vlivu na životní prostředí ­ EIA (Environmental Impact Assessment)
Legislativa ČR
Zákon č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí a o změně některých
souvisejících zákonů (zákon o posuzo-vání vlivů) - posuzování záměrů
předložených po 1. 1. 2002
Vyhláška č. 457/2001 Sb., o odborné způsobilosti a o úpravě některých dalších otázek
souvisejícících s posuzováním vlivů na životní prostředí - posuzování záměrů
předložených po 1. 1. 2002
Zákon č. 244/1992 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, ve znění pozdějších
předpisů - posuzování záměrů předložených do 31. 12. 2001
Vyhláška č. 499/1992 Sb., o odborné způsobilosti pro posuzování vlivů na životní
prostředí a o způsobu a průběhu veřejného projednání posudku - posuzování
záměrů předložených do 31. 12. 2001
Zákon č. 244/1992 Sb.,o posuzování vlivů rozvojových koncepcí a programů na
životní prostředí, ve znění pozdějších předpisů
Legislativa EU
Směrnice Evropské rady z 27. června 1985 o hodnocení vlivu různých veřejných
a soukromých projektů na životní prostředí (85/337/EHS)
Směrnice Rady o volném přístupu k informacím o životním prostředí č. 90/313/EHS
ze 7. 6. 1990
Směrnice Rady 97/11/ES novelizující směrnici 85/337/EHS o posuzování vlivů jistých
státních a soukromých projektů na životní prostředí, Brusel, 24. února 1997
J. Schlaghamerský: Ochrana životního prostředí ­ nástroje ochrany životního prostředí