– Reaktory działają w wielu krajach na świecie i to jest pytanie o to, czy mają działać także w Polsce. W mojej opinii powinny działać, bo daje to bardzo duży impuls do rozwoju kultury pracy – mówi w drugiej części rozmowy z Licznikiem Geigera dr hab. Krzysztof Kozak. Kierownik Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie podkreśla jednak, że decyzja o budowie siłowni jądrowej jest decyzją polityczną: „Rozmawiamy o kwocie rzędu 50 mld zł. Aby wyłożyć takie pieniądze jako inwestor, to muszę mieć gwarancję, że na pewno tę elektrownię wybuduję”. Co więcej, średni czas budowy takiej elektrowni to sześć lat. – Sześć lat to jest kawałek czasu, ale my żyjemy w demokracji i co cztery lata zmienia się rząd. Jeśli ja zainwestuję już 20 mld zł i nagle ktoś mi powie, że się wycofuje z tej energetyki, to bardzo przepraszam – zaznacza naukowiec i dodaje, że Polska niepotrzebnie zrezygnowała z elektrowni jądrowej w Żarnowcu, a spalanie węgla jest w jego opinii barbarzyństwem.
Tomasz Róg: Po awarii w Czarnobylu świat nie zaprzestał budowania reaktorów. Rozumiem, że taka katastrofa już się powtórzyć nie może?
Dr hab. Krzysztof Kozak: Reaktor czarnobylski był bardzo specyficzny. To reaktor typu RBMK, gdzie moderatorem, czyli czymś, co zmniejsza energię neutronów, aby zwiększyć prawdopodobieństwo zajścia kolejnego rozszczepienia atomu uranu, jest grafit. Woda służy jedynie jako chłodziwo. “Normalne” reaktory, czyli takie, które w większości pracują w energetyce jądrowej, są reaktorami wodnymi, gdzie woda jest zarówno moderatorem jak i chłodziwem. Te reaktory mają wpisany ujemny współczynnik zwrotny w systemach bezpieczeństwa.
RBMK był bardzo specyficznym typem reaktora, który w zasadzie nie był stosowany w reaktorach energetycznych. Zresztą Rosjanie nigdy nie eksportowali tych reaktorów. Mieli je tylko u siebie. Ten reaktor miał tzw. dodatni współczynnik zwrotny w systemach bezpieczeństwa. W normalnych reaktorach, jeżeli reaktor „ucieka spod kontroli“, tj. rośnie jego temperatura, to woda odparowuje, czyli zaczyna brakować medium, które spowalnia neutrony i reaktor automatycznie się wyłącza. Natomiast w reaktorach RBMK spowalniaczem jest węgiel, który po prostu może się zapalić, ale cały czas spowalnia neutrony i nie powoduje to wygaszenia reakcji rozszczepienia. Reaktor RBMK trzeba “wygasić” ręcznie. Potrzebna jest ingerencja z zewnątrz.
Co istotne, reaktorów RBMK nie można utożsamiać z energetyką jądrową – one w zasadzie w większości służyły do czegoś innego. Pracowały głównie w instalacjach wojskowych, bo w nich stosunkowo łatwo wymienia się paliwo jądrowe, co umożliwia odzyskanie plutonu-239 – materiału militarnego służącego do produkcji bomby jądrowej. Znacznie trudniej jest to dokonać w reaktorach typowo energetycznych.
Druga sprawa. Reaktory RBMK posiadały tę właściwość, że praktycznie można je było rozbudowywać w “nieskończoność”. Rdzeń reaktora mógł rosnąć tak, jak to się człowiekowi podobało. Ponadto reaktor czarnobylski miał bardzo słabe i wadliwie skonstruowane zabezpieczenia w przypadku awarii. Nie posiadał kopuły bezpieczeństwa, tzn. po uszkodzeniu pokrywy rdzenia, cały rdzeń reaktora miał bezpośredni kontakt ze środowiskiem. Nie było żadnej bariery, która zatrzymałaby produkty rozszczepienia, które powstają w reaktorze w trakcie jego pracy.
Już raz budowaliśmy EJ Żarnowiec i z przyczyn politycznych przerwaliśmy tę budowę. I szkoda, bo już od 30 lat mielibyśmy energetykę jądrową w naszym kraju.
Tomasz Róg: Warto dodać, że dach hali reaktora numer 4 wybudowano z materiałów palnych, bo tych niepalnych po prostu nie było.
Na to wszystko nakłada się potężny bałagan systemu komunistycznego.
Anna Duda: A gdybyśmy mieli porównać awarię w Czarnobylu z awarią w Fukushimie?
Wszystko ze wszystkim można porównywać. To jest poza dyskusją. Natomiast wymaga to ostrożności i uświadomienia sobie zupełnie różnych przyczyn obu wypadków.
Zawsze podkreślam, że awaria w Fukushimie de facto nie była awarią reaktora jądrowego. To było potężne trzęsienie ziemi, którego skutkiem była pewna utrata kontroli nad reaktorami. Zatrzęsła się ziemia i w efekcie szkód, które powstały, reaktory przestały działać normalnie. Co istotne, on się wyłączył, czyli zachował się tak, jak miał się zachować. 40-letnia konstrukcja przeżyła trzęsienie ziemi, ale nie przeżyła jego skutków.
Tak w dużym skrócie: tam były cztery bloki reaktorów a dwa kolejne były w budowie. Co istotne, w jednym z reaktorów było wyładowane paliwo z rdzenia reaktora. Znajdowało się ono w specjalnym basenie z wodą. Z powodu trzęsienia ziemi reaktory się wyłączyły. Powstał jednak problem, który polegał na tym, że jak wyłączymy reaktor, to w nim cały czas produkowane jest ciepło, które musimy odbierać. W sytuacji normalnej pracy reaktora, gdy produkujemy prąd, to ciepło, które jest generowane głównie w reakcji rozszczepienia, odbieramy wodą chłodzącą, która zamieniona na parę kręci turbinami wytwarzając prąd elektryczny. Jak wyłączymy reaktor, to ciepło jest dalej generowane, ale już nie z reakcji rozszczepienia a z rozpadu izotopów, które powstają w wyniku reakcji rozszczepienia paliwa uranowego. Te izotopy są promieniotwórcze, a jak są promieniotwórcze, to znaczy, że generują ciepło, bo uwalnia się z nich energia w postaci promieniowania alfa, beta i gamma. To ciepło także należy odbierać, bo wszyscy wiemy, co się dzieje, gdy szczelnie zamkniemy garnek z gotującą się wodą. Rośnie ciśnienie i dochodzi do wybuchu.
W Fukushimie zadziałały systemy awaryjnego odbierania ciepła. Włączyły się silniki Diesla, które zaczęły produkować prąd i umożliwiły uruchomienie pomp do chłodzenia rdzenia. Jednak przyszła fala tsunami, która zalała silniki Diesla, które nie są przystosowane do pracy podwodnej. Gdyby nie było trzęsienia ziemi, w bardzo prosty sposób udałoby się uruchomić pompy, które chłodziłyby reaktor i odbierały z niego ciepło. Jednak nie było energii elektrycznej, bo zostały przerwane dostawy prądu do elektrowni. W wyniku trzęsienia padły wszystkie słupy energetyczne. I tak powstał problem, jak zasilić pompy wodne, które umożliwiałyby odbiór ciepła z reaktora.
Druga sprawa: trzęsienie ziemi nie uszkodziło samych reaktorów, ale niestety uszkodziło basen, z wyładowanym z rdzenia jednego z reaktorów paliwa, który był poza zbiornikiem reaktora. Z tego basenu wyciekła woda, a paliwo musi być pod wodą. Jak uciekła woda, to na zewnątrz zostały rozgrzane do temperatury rzędu 1000 st. C pręty paliwowe.
Potem zaczęły się jeszcze większe problemy. Zdecydowano się na otworzenie zaworów, aby nie dopuścić do wybuchu parowego ze względu na wzrost ciśnienia wewnątrz reaktora. Część gazów wypuszczono do budynku reaktora.
Pojawił się kolejny problem. W momencie, gdy zestawy paliwowe, czyli koszulki paliwowe, są rozgrzane i nie ma odbioru ciepła, to przy temperaturach rzędu 1000 st. C następuje reakcja wody z cyrkonem. Cyrkon to materiał, w którym zamknięte są pastylki paliwa jądrowego. Gdy cyrkon reaguje z wodą, to wytwarzają się duże ilości wodoru, a jak wodór zmieszamy z tlenem zawartym w powietrzu to następuje reakcja wybuchowa. I te spektakularne wybuchy, które oglądaliśmy w telewizji lub na YouTube, to były właśnie wybuchy mieszaniny wodoru i tlenu.
Mało tego, utrata chłodziwa z reaktorów – według ostatnich badań – spowodowała stopienie się rdzeni w co najmniej dwóch blokach reaktorów.
Tomasz Róg: Świat rozwija się, potrzebuje coraz więcej energii. Wydaje się, że Polska też będzie potrzebowała więcej energii – znacznie więcej niż tej, którą jest w stanie wytworzyć z elektrowni węglowych. Wydaje się, że najprostszym i najrozsądniejszym rozwiązaniem będzie budowa elektrowni jądrowej w Polsce. Są jednak i przeciwnicy takiego rozwiązania, którzy krzyczą: “Nie dla drugiego Czarnobyla!”, “Nie dla Żarnobyla!” czy “Nie dla drugiej Fukushimy w Polsce!”. Jak dyskutować z przeciwnikami atomu i czy Polska rzeczywiście jest “skazana” na atom?
Kiedyś znalazłem taki rysunek, więc to nie jest mój pomysł, ale ja na pana cytowania przeciwników energii jądrowej powiedziałbym: “Nigdy więcej dla trzęsień ziemi i tsunami!”. Fajnie nie? Tylko, że trudno pogadać z Universum, albo Panem Bogiem, albo naszą Matką Ziemią, żeby się już nie nigdy więcej trzęsła tak jak w Fukishimie. To jest odpowiedź na hasło: “Nigdy więcej dla atomu!”, czy “Nigdy więcej Fukushimy!”.
Pytanie o energię jest pytaniem globalnym. Niewątpliwie energii będziemy potrzebować. Jak popatrzymy na wykres zużycia energii – ja nie do końca się z tym zgadzam, ale ludzkość uważa, że ilość kilowatów świadczy o jakości życia – to my jesteśmy gdzieś w środku, albo odrobinę poniżej środka całej stawki. Kraje – umownie – wysoko rozwinięte zużycie energii na osobę mają dużo większe.
Gospodarka oczywiście potrzebuje prądu. Reaktory działają w wielu krajach na świecie i to jest pytanie o to, czy mają działać także w Polsce. W mojej opinii powinny działać, bo daje to bardzo duży impuls do rozwoju gospodarki i do poniesienia kultury pracy. Energetyka jądrowa wymaga bardzo dużej kultury pracy na każdym etapie działalności, tzn. od projektowania, przygotowania prawa, zagospodarowania działki, wykonania wykopów, wylania betonu i pomalowania, po prowadzenie reakcji. Każdy wzrost kultury pracy według mnie jest ważny i powinien się rozprzestrzeniać na całą gospodarkę.
W mojej opinii spalanie węgla jest barbarzyństwem. To jest za cenny surowiec, żeby go spalać. Lepiej jest spalać gaz, ale tego gazu za wiele nie ma.
Anna Duda: I powinien wymagać bezwzględnego przestrzegania procedur.
Tu nie ma zmiłuj się. Jak się źle wysunie pręt paliwowy, to konsekwencje takiego działania mogą być naprawdę poważne. Natomiast żaden kraj na nic nie jest skazany, bo to jest suwerenna decyzja. Przynajmniej ja tak wierzę. Tu rozmawiamy o gospodarce. Oczywiście przyjmuję argument ludzi, którzy mówią, że lepiej jest oszczędzać energię i zaoszczędzić można dużo. Jeśli by mi ktoś pokazał wyliczone, wiarygodne wyniki – tu zawsze jest pytanie o wiarygodność – że jak będziemy oszczędzać, to wystarczy nam tego prądu, to po cholerę budować elektrownię jądrową, która kosztuje? Ja w to osobiście nie wierzę, ale nie jest to poparte żadnymi wyliczeniami.
Ostatnio słyszałem z ust pana prezydenta, że stawiamy na węgiel. Wszystko cacy, tylko, że węgiel się kiedyś skończy, a poza tym, niestety nasz węgiel jest coraz głębiej, a to zwiększa niebezpieczeństwo w trakcie wydobycia i powoduje dużo większe nakłady, więc de facto jest on coraz droższy. Oczywiście można kupować węgiel na świecie, bo jest on stosunkowo tani, ale pojawia się pytanie o zależność. Jeżeli ktoś nam powie, że nam nie sprzeda tego węgla, to mamy problem! Czytałem niedawno, o ile można wierzyć prasie, że grozi nam już ileś tam dni bez prądu już w 2017 roku, a ja pamiętam ogłaszanie tzw. 20. stopnia zasilania, gdy wyłączano dostawy prądu i nie działały telewizory, radia, lodówki i pralki.
Anna Duda: Trudno to sobie dziś wyobrazić. Rewolucja gwarantowana.
Siedzenie przy świeczkach jest romantyczne, a poza tym, może to jest lepsze rozwiązanie na wzrost populacji niż program “Rodzina 500 plus”. Co do budowy elektrowni jądrowej, to jest to decyzja polityczna, bo to jest duża inwestycja. Rozmawiamy o kwocie rzędu 50 miliardów złotych. Aby wyłożyć takie pieniądze jako inwestor, to muszę mieć gwarancję, że na pewno tę elektrownię wybuduję. Szacuje się, że elektrownie w krajach cywilizowanych, czyli w krajach, które mają doświadczenie w budowie energetyki jądrowej, czyli np. we Francji, buduje się w ciągu sześciu lat. Sześć lat to jest kawałek czasu, ale my żyjemy w demokracji i co cztery lata zmienia się rząd. Jeżeli ja zainwestuję już 20 miliardów złotych i nagle ktoś mi powie, że się wycofuje z tej energetyki, to bardzo przepraszam. To jest kwestia gwarancji. Już raz budowaliśmy EJ Żarnowiec i z przyczyn politycznych przerwaliśmy tę budowę. I szkoda, bo już od 30 lat mielibyśmy energetykę jądrową w naszym kraju.
Mało tego, w mojej opinii spalanie węgla jest barbarzyństwem. To jest za cenny surowiec, żeby go spalać. Lepiej jest spalać gaz, ale tego gazu za wiele nie ma. Mit o gazie łupkowym w Polsce chyba już legł w gruzach?
Tomasz Róg: Już nikt o nim nie mówi.
No właśnie! A po drugie, my nie jesteśmy Teksasem, bo Polska jest „ciut“ mniejsza od tego stanu (prawie dwa razy mniejsza!) i wszyscy będą protestować, jak im się wykopie dół w ogródku, żeby wydobywać gaz. Po prostu jest u nas zbyt gęste zaludnienie. Wydaje się więc, że jedynym sensownym rozwiązaniem jest dołączenie do grona państw energetyki jądrowej.
Ostatnio byłem na dużym spotkaniu z Japończykami w Gdańsku, gdzie rozmawiałem z ekonomistami i energetykami, którzy twierdzą, że przez najbliższe 10-15 lat będzie można taniej kupować prąd. Rynek energetyczny to jest bowiem zwykły market – dzwoni się i się zamawia ileś tam gigawatów mocy. Tyle tylko, że ja osobiście robię plany na tydzień. Jak za 10 lat będzie wyglądała Europa i świat? Może będzie cacy, a może wszyscy się pokłócą i nikt nikomu nie będzie chciał sprzedawać prądu?
ZOBACZ TAKŻE: Krzysztof Kozak: lekcja z Czarnobyla zwiększyła bezpieczeństwo kraju (pierwsza część rozmowy)
Dr hab. Krzysztof Kozak – fizyk, pracownik Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, kierownik Laboratorium Ekspertyz Radiometrycznych IFJ PAN. Współautor ponad 170 publikacji z zakresu: spektometrii promieniowania gamma, promieniotwórczości sztucznej i naturalnej, m.in. pomiarów radonu. Członek Executive Committee European Radon Association i Rady Centrum Radonowego – Pozarządowej Międzynarodowej Sieci Naukowej, Towarzystwa Fizycznego, Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych, Zespołu Ekspertów ds. Sytuacji Awaryjnych przy Prezydencie Miasta Krakowa, Zespołu do opracowania programu wieloletniego “Atomistyka w służbie wiedzy i społeczeństwa”. Otrzymał Nagrodę Miasta Krakowa w dziedzinie nauki i techniki (1998 r., nagroda zespołowa), a także Srebrny Krzyż Zasługi za osiągnięcia naukowe, przyznany przez Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej (2007 r.).
Współautorka wywiadu: Anna Duda – absolwentka kulturoznawstwa międzynarodowego oraz zarządzania kulturą na Uniwersytecie Jagiellońskim. Obecnie studentka Wydziałowych Kulturoznawczych Studiów Doktoranckich UJ. Interesuje się zagadnieniami z obszaru antropologii turystyki oraz fotografii, ze szczególnym uwzględnieniem relacji międzykulturowych.
