1. Pe scurt, cum se produce
Centralele nuclearoelectrice (cum este centrala de la Cernavodă în cazul României) au reactoare care prin procesul de fisiune produc căldură pentru a încălzi apa, această apă este transformată mai departe în abur. Aburul generat va învârti o turbină care antrenează la rândul ei un generator electric și astfel acesta produce energie electrică.
În prezent, energia nucleară produsă în reactoarele nucleare date în exploatare din lume este datorată procesului de fisiune. Fisiunea nucleară, cunoscută și sub denumirea de fisiune atomică, este un proces în care nucleul unui atom se rupe în două sau mai multe nuclee mai mici, numite produși de fisiune și, în mod uzual, un număr oarecare de particule individuale.
Căldura este generată de combustibil prin procesul de fisiune, combustibilul este răcit de agentul de răcire (care poate fi apă ușoară sau apă grea), căldura combustibilului este preluată de apa din sistemul primar de transport al căldurii și cedată generatoarelor de abur.
Generatoarele de abur sunt schimbătoare de căldură care transferă căldura de la sistemul primar la sistemul secundar.
Apa din sistemul secundar preia căldura din cel primar prin generatoarele de abur și se transformă în abur. Acest abur antrenează turbina, care la rândul ei antrenează generatorul electric, care produce energie electrică.
Procesul de producere a energiei electrice este similar cu cel din centralele clasice. Principalele procese tehnologice dintr-o unitate nuclearoelectrică se sintetizează astfel:
- transformarea energiei de fisiune în energie termică în reactorul nuclear;
- transformarea energiei termice în energie mecanică în turbină;
- transformarea energiei mecanice în energie electrică în generatorul electric.
Reactorul CANDU
Acronimul CANDU provine de la „CANada Deuterium Uranium”, care este o marcă înregistrată pentru reactorul energetic dezvoltat în anii 50-60 de mai multe firme canadiene sub coordonarea AECL.
Reactorul CANDU de la CNE Cernavodă este un reactor nuclear de tipul PHWR (Reactor cu Apa Grea sub Presiune), care utilizează uraniul natural (0,7% U235) drept combustibil și apă grea (D2O) ca moderator de neutroni și agent de răcire. Deoarece nu are nevoie de uraniu îmbogățit, iar tehnologia de obținere a apei grele este relativ accesibilă, reactorul CANDU a fost preferat de țările mai puțin dezvoltate, preocupate de independența națională.
Reactorul CANDU are câteva caracteristici constructive care îl deosebesc de celelalte tipuri de reactori nucleari energetici:
- Utilizarea canalelor de combustibil permite extragerea combustibilului uzat și introducerea de combustibil proaspăt fără a fi necesară oprirea reactorului;
- Canalele de combustibil pot fi înlocuite în caz de defecțiune sau la expirarea duratei de serviciu, permițând extinderea duratei de funcționare a reactorului;
- Materialele utilizate în zona activă a reactorului (aliaje de zirconiu, apa grea) asigură o buna economie de neutroni fapt ce permite utilizarea optimă a combustibilului nuclear.
2. Cât este de sigură energia nucleară?
Poate primul lucru la care ne gândim cu toții referitor la o centrală nucleară este: Cernobîl, radiații, pericol. În realitate lucrurile nu stau așa, iar răspunsul la întrebarea ”Cât este de sigură?”, este cel că este foarte sigură și nu o spunem doar noi, ci și statisticile.
Răspunsul scurt ar fi că sunt mai sigure decât sursele convenționale. Implementarea unor măsuri de securitate nucleară pentru a preveni accidentele nucleare şi accidentele cu radiații, sau să limiteze consecințele acestora, este prezentă pe toată durata de viață a unei centrale nucleare, de la proiectare, construcție, exploatare şi până la dezafectare.
3. Radiațiile
Radiația este un fapt de viaţă. Ea este prezentă în natură sau poate fi produsă artificial. Radiația de origine naturală există peste tot în mediul înconjurător, pe când radiaţia de origine artificială a fost folosită de câteva decenii. Radiațiile naturale şi artificiale nu sunt diferite nici ca tip, nici ca efect. În medie, radiaţia de origine naturală produce expunerea cea mai mare asupra oamenilor. Expunerea la radiaţia de origine artificială este uşor de controlat. Radiaţia de origine naturală poate ajunge pe Pamânt din spaţiul cosmic. Chiar pamântul însuşi este radioactiv, iar radioactivitatea naturală este prezentă în alimente şi în aer. Fiecare dintre noi este expus la radiaţia naturală într-o măsură mai mare sau mai mică, iar cele mai multe persoane primesc cea mai mare parte a dozei de la expunerea la surse naturale de radiaţii.
4. Energia nucleară în România
Epopeea nucleară a României începe în anii ‘50. În 1950, o societate mixtă, pe numele ei SovRom Cuarţit, a demarat operaţiunile la Băiţa, în judeţul Bihor. Acesta nu extrăgea cuarţ, aşa cum lasă să se înţeleagă numele, ci uraniu. Materialul era exportat în URSS şi a fost echivalentul unui „tribut“ modern plătit de România.
În 1956 a fost înfiinţat Institutul de Fizică Atomică de la Măgurele, din preluarea unui institut al Academiei, fondat de savantul Horia Hulubei.
În 1966, autorităţile anunţau că România trimisese oferte preliminare pentru livrarea de centrale nucleare şi uzine de apă grea către URSS, Franţa, Suedia, Marea Britanie, RFG şi Canada. După răcirea relaţiilor dintre România şi URSS, autorităţile au început să se reorienteze rapid pentru a ieşi din umbra „marelui urs“.
Astfel, în anii 1970, la Măgurele s-au concentrat resurse impresionante pentru vremea aceea. La începutul anilor ’70, România se implică în negocieri pentru colaborări în realizarea de centrale nuclearoelectice atât cu Canada, cât şi cu Uniunea Sovietică. Timp de mai mulţi ani au fost identificate şi studiate mai mult de 120 de posibile amplasamente pentru centrale. În 1970 se decide prima centrală nuclearoelectrică echipată cu reactoare CANDU 600 cu combustibil uraniu natural şi apă grea să fie în zona Hârşova, sursa de apă de răcire să fie Dunărea. Lucrurile au avansat rapid.
În 1976 s-a finalizat studiul de fezabilitate pentru sistemul CANDU în România. Se alesese să nu se folosească tehnologie sovietică, dar nici americană. Şi asta pentru că centrala de la Cernavodă, spre deosebire de majoritatea celor din întreaga lume, urma să funcţioneze cu uraniu neîmbogaţit, natural. În 1978 deja se semnează contracte între Romenergo – pe atunci companie de stat cu profil de comerţ exterior şi AECL pentru preluarea licenţei CANDU.
În 1981 se semnează contracte şi cu General Electric şi Ansaldo (Italia), pentru partea clasică a Unităţii 1. Primele lucrări au debutat în ianuarie 1979. Ele au avut scopul de a fi realizat un model experimental al clădirii reactorului din beton la o scară redusă.
Primul beton se toarnă la Cernavodă în 1982
Întreprinderea Centrala Nuclearoelectrică Olt şi-a schimbat denumirea în „Întreprinderea Nuclearelectrică Cernavodă”, cu sediul în oraşul cu acelaşi nume. Pentru realizarea CNE Cernavodă iniţial a fost prevăzută o supafaţă de 205 hectare, din care 116 hectare să fie ocupată definitiv.
După anul 1990, Guvernul a decis ca suprafaţa să ajungă la 292 de hectare. Pentru a avea o imagine asupra volumului de lucrări, următoarele cantităţi au fost necesare pentru o unitate: beton în fundaţii – 71.000 de metri cubi, ciment – 164.000 de tone, lemn – 4.000 de metri cubi, oţel – 38.000 de tone.
Fiecare unitate este un ansamblu funcţional independent, constituit dintr-o parte nucleară şi o parte clasică. Prin energia pe care o livrează sistemului energetic naţional, CNE contribuie la reducerea emisiilor anuale de dioxid de carbon cu aproximativ patru milioane de tone.
La 17 aprilie 1996 a fost inaugurată oficial Centrala nuclearoelectrică de la Cernavodă, prin punerea în funcțiune a primului reactor, fiind prima centrală de acest fel din Europa de Est. România a intrat astfel în clubul țărilor producătoare de energie nucleară. Reactorul unităţii 1 a atins prima criticitate (inițierea reacției de fisiune în lanț) la 16 aprilie 1996.
În 1996 a fost conectată la SEN Unitiatea 1
La 11 iulie 1996 a avut loc conectarea Unității 1 la Sistemul Energetic Național, cu livrarea primului kWh electric produs la generatorul Unității. La 2 octombrie același an Unitatea 1 a atins puterea nominală, iar la 2 decembrie 1996 a intrat în exploatare comercială.
Odată cu intrarea în exploatare comercială a Unității 2, în 2007, Nuclearelectrica asigură circa 18% din producția de energie electrică a României.
Fabrica de Combustibil Nuclear Pitești (FCN Pitești) este singurul producător autorizat la nivel global, în afara Canadei, pentru producția de fascicule de combustibil aferente tehnologiei CANDU 6 de către AECL Canada (actuala Candu Energy) și Zircatec Precision Industries Inc Canada.
Acest articol face parte din proiectul #Energy101. Mai multe informatii, aici.
