Poznámky k jaderné energii

Avatar
Původní autoři


Jiří Jírovec
16. 11. 2016
Nová republika uveřejnila článek o katastrofě ve Fukušimě (zde). Je naprosto bezcenný, protože neobsahuje skutečně naměřené hodnoty. Stačí jeho porovnání s tímto zdrojem: (zde). Pracoval jsem 22 let v podniku Atomic Energy of Canada Ltd (AECL), který stavěl jaderné reaktory moderované těžkou vodou (CANDU), měl rozsáhlý základní i aplikovaný výzkum v jaderné fyzice, chemii a biologii. Zabýval se i otázkami životního prostředí i nakládání s jaderným odpadem.


Zabýval jsem se ochranou životního prostředí i bezpečností uvnitř velké jaderné elektrárny a tak si troufám přispět několika poznámkami k problémům spojeným s jadernou energií. Následující text, je extraktem dvou článků, které jsem v roce 1998 napsal pro Britské listy. (zde) a (zde)

Úvod

Jaderná energie je pole hnojené strachem, který se snadno šíří díky takměř absolutní neinformovanosti obyvatelstva.

V nevzdělané společnosti – mluvím z kanadské zkušenosti – je těžké prosazovat vědu a obhajovat její výsledky. Vědci z našeho podniku nesměli jit bez souhlasu vedení oslovovat veřejnost. Mimochodem, stejný příkaz vydala ČSAV v době normalizace pro pracovníky svých ústavů.

Pro ilustraci mohu uvést příklad: Moje skupina měla měřící přístroj umístěný na soukromém pozemku. Napsal jsem majiteli krátký děkovný dopis a přiložil údaje dokazující, že jeho zelenina je bezpečná. Šlo o data z veřejně přístupných zpráv. Můj manažér se zděsil a řekl, že ani taková věc nesmí jít ven bez povolení vrchnosti.

Kde blb, tam nebezpečno. A kdo jiný vydává blbé příkazy.

Odkud má veřejnost vědět, že jaderná elektrárna má kolem sebe kruh o průměru několika kilometrů, za nímž nesmí mít její provoz měřitelný dopad na zdraví obyvatel a na životní prostředí? Zkuste takový kruh namalovat kolem jiných průmyslových podniků.

Původní jaderný výzkum se týkal vývoje bomby. Zkoušeli to Němci, Britové a k dokonalosti dovedli Američané. Ničivá zbraň, toť touha všech vojevůdců. A nezkuste ji, když už ji máte. Tak došlo na Hirošimu a Nagasaki. Teprve později se část výzkumu přesunula na tak zvané “mírové využití”.

Bezpečnost jaderných elektráren
Každá jiná činnost má svoje rizika. Skutečné a vnímané riziko se často liší. Například publicita leteckých nehod vede k představě, že letecká doprava je nebezpečná, přestože statisticky vzato, riziko je zanedbatelné.

Podle této databáze (zde) zahynulo při leteckých nehodách za prvních 10 měsíců 2016 308 lidí. Pro srovnání: Je to polovina ročního počtu obětí dopravních nehod v ČR (zde) USA zahyne ročně 35,000 lidí při dopravních nehodách (zde). A dalších 35,000 se postřílí. (zde)

Na nemoc z ozáření – viz sekce “Oběti jaderného záření” zemřelo od počátku sedmdesátých let asi 300 lidí. Za tu dobu se jen v USA vybila tři miliónová města.

Ve světě je momentálně 450 jaderných reaktorů a dalších 60 je ve výstavbě (https://www.iaea.org/pris/)

Odpůrci jaderné energie se snaží vnímané riziko co nejvíce nafouknout. Jejich zprávy připomínají Radio Jerevan: V zásadě je, co říkají, pravda s tím rozdílem, že to bylo jinak…

Manipulace například spočívají v tom, že se o malých technických problémech mluví jako o haváriích a zprávy nerozlišují aktivní a neaktivní část jaderné elektrárny.

Před několika lety prasklo v jedné čínské jaderné elektrárně potrubí a zabilo několik lidí. Palcové titulky v novinách oznamovaly havárii v jaderné elektrárně. Ve skutečnosti šlo ale o potrubí k turbinám v neaktivní sekci, která je součástí jakékoli tepelné elektrárny.

Tato nehoda měla zajímavou dohru. Ukázalo se, že jistá texaská firma fyzicky dovezla ono potrubí z Číny do USA, opuncováním mu přidala na hodnotě a vyvezla je zpět do Číny.

Media většinou opomíjejí fakt, že ohlašovací povinnosti podléhají prakticky i velmi malé technické problémy, které byly vyřešeny předepsaným způsobem v prostoru elektrárny.

Například v jaderné elektrárně Pickering u Toronta uniklo z reaktoru asi 200 litrů těžké vody (0.3% celkového objemu. Měřící systém závadu identifikoval a vestavěný bezpečnostní systém únik zachytil.

I tato provozní příhoda podléhá ohlášení regulátorovi a tak se okamžitě dostala do novin a televise jako havárie. Přeložme tento příklad do srozumitelnější řeči, v níž vynikne míra kontroly jíž provoz jaderné elektrárny podléhá.

Automechanik mění olej v autě. Vypustí starý, naleje 4 litry nového a nastartuje motor. Koukne pod vůz a zjistí, že do předpisově podsunuté nádoby olej kape. Zastaví motor, přitáhne výpustní zátku, sleje olej do odměrky a ohlásí šéfovi, že unikla asi tak jedna pětina malého panáka. Ten sepíše hlášení, které se přes ministerstvo dostane do medií. Ta poinformují, že ten a ten servis by měl být zrušen, protože ohrožuje životní prostředí.

Bojovníci proti jaderné energii

Jaderná energie je nejen výborným zdrojem tepla pro výrobu páry, která pohání turbogenerátory vyrábějící elektrický proud, ale i výborným zdrojem obživy aktivistů, kteří proti jaderné energii bojují.

Bursíkové celého světa protestují vždy jen tam, kde jsou peníze k obživě. Neslyšíte od nich pípnutí, když jde o jaderné zbraně nebo války. Jejich činnost lze nazvat kazisvětstvím. Těmto lidem nejde o to, jak něco udělat lépe ale o zadupání projektů do země. Často jsou nevzdělaní (viz Biomasa u Krause) a tak se zaměřují na obecné hrozby.

Radioaktivní záření souvisí s případným onemocněním rakovinou. Přesněji řečeno, zvyšuje existující riziko dané faktory na radioaktivitě nezávislými. Vliv radioaktivního záření tedy musíme poměřovat vzhledem k tomuto výchozímu riziku.

Odhaduje se, že v současné době zemře na rakovinu každý čtvrtý člověk. Existuje tedy pravděpodobnost 25%, že člověk tuto nemoc dostane. (Z čistě statistického hlediska zvyšuje riziko umrtí na rakovinu vše, co snižuje úmrtnost na jiné choroby – třeba běh pro zdraví v případě oběhových chorob).

Jaderné elektrárny lze zrušit. Pak ale nastane problém, jak nahradit výpadek produkce. Po prohlášení ontarijské vlády (1997), že se postupně zastaví jaderné elektrárny, vydala organizace Energy Probe jasavé prohlášení o “soumraku” jaderné energie v Ontariu.

Pak se ale nějaký šťoura zeptal ministra, jak bude výpadek ve výrobě elektrické energie nahrazen. Po vysvětlení, že bude obnoven provoz uhelných elektráren a zbytek se nahradí dovozem z USA (rovněž uhelného původu), předpověděla Energy Probe katastrofu pro životní prostředí provincie díky popílku a kyselému dešti.

Havárie jaderných reaktorů
Na tomto místě je nutné zdůraznit, že provoz jaderné elektrárny je rutinní záležitost, která vyžaduje souhru dobře cvičeného a placeného personálu. Bezpečnost je samozřejmě opřena o dodržení postupů při výstavbě, spolehlivosti měřící techniky a kontrolních mechanismů.

Zde si opět můžeme připomenout letecký průmysl. V období 1970-2010 se 10x snížilo procento letadel, která byla zničena při havárii (zde). Je to výsledek nových materiálů a technologií, důsledné kontroly kvality a regulace celého průmyslu.

Stejné platí pro jaderné reaktory. Postupem času se zdokonalila jejich konstrukce, zvýšila kontrola kvality jejich součástí i výstavby, měřící přístroje, kontrolní mechanismy i trenink obsluhy a péče o její ochranu před zářením.

V dalším textu jsou popsány tři největší havárie. Všechny spojuje selhání lidského faktoru.

Three Mile Island (1979)

Tato havárie měla obrovskou publicitu. “Federal Supplement 834 (June 12, 1996)” shrnuje událost takto:

“Všichni jsme slyšeli o “jaderném neštěstí”, k němuž došlo v jaderné elektrárně Three Mile Island. Bylo to ale neštěstí? 28. března 1979 se zasekl přetlakový ventil na druhé reaktorové jednotce, čímž došlo k úniku radioaktivity do okolí reaktoru. Podle zprávy Americké jaderné regulační komise, byla průměrná dávka záření, kterou dostal každý z dvou miliónů lidí žijících v okolí elektrárny 0.0014 rem. Nejvyšší individuální dávka byla odhadnute na 0.075 rem. Přitom průměrná roční dávka (zahrnující přirozené záření, lékařské zákroky a spotřební zboží) je 0.36 rem.” Odhaduje se, že “lost life expectancy” (viz text níže) představuje u zasažené populace asi 6 minut.

Problém spočíval v tom, že obsluha nebyla schopna interpretovat údaje měřící techniky.

Havárie v Černobylu (1986) souvisela s pokusem, který měl potvrdit, že je možné použít “zbytkovou” tepelnou energii reaktoru k výrobě dostatečného množství elektrické energie a tu použít jeho odstavení. Jinak řečen,o šlo o scénář, kdy selže napájení elektřinou zvenčí.

Zde je třeba uvést, že každá jaderná elektrárna musí mít nejen připojení k vnější rozvodné síti, ale musí mít i vnitřní záložní zdroje (dieselové generátory) k pohonu pump, které reaktor chladí poté kdy byla jaderná reakce zastavena.

Chyba se vloudila podceněním otázky “co dělat, když se stane…” A stalo se: Výkon reaktoru se při odstavování v určitém okamžiku rozkolísal a chyběl plán B, co s tím udělat. (zde).

Fukušimská havárie (2012) zdánlivě souvisí se zemětřesením a přílivovou vlnou. Závěry vládní vyšetřovací komise byly poněkud jiné:

“Ničivá katastrofa odhalila spoustu chyb v přístupu společnosti TEPCO k jaderné bezpečnosti, dále ukázala na roztříštěnost vedení po katastrofě a odhalila nebezpečnou laxnost kontrolních úřadů. Všechny tyto faktory vyústily do havárie, jež podle vyšetřovací komise založené japonským parlamentem byla „man-made“, neboli zapříčiněna člověkem. Člověkem se ovšem nemyslí jednotlivec, ale spíše celý systém.” (zde)

Ve zmíněném odstavci je zašifrována vina japonského způsobu rozhodování. V hierarchické společnosti, jakou Japonsko je, trvá každé rozhodnutí příliš dlouho.

Fukušimská havárie byla do značné míry způsobena přerušením dodávky elektrické energie. Problém byl mimo jiné v tom, že v Japonsku existují dvě nekompatibilní rozvodné sítě z nichž jednu postavili Američané během okupace Japonska. Zjevně neexistoval plán na to, jak se připojit k druhé, kdyby první selhala.

Zmínka o laxnosti kontrolních úřadů je poněkud zavádějící. Ve skutečnosti je odvětví jaderné energie neuvěřitelně regulované. Týká se nejen konstrukce reaktorů, ale i dopadu na životní prostředí. Je pravda, že některé požadavky regulátorů nelze zavést ze dne na den.

Oběti jaderného záření
Reakci živého organismu na záření vztahujeme k obdržené dávce záření. Zjednodušeně řečeno, dávka záření je násobkem intensity záření a času, po který je organismus záření vystaven.

V zásadě platí: Čím větší dávku organismus dostane, tím větší je jeho (případné) poškození. Při stejné dávce je intensivnější záření je škodlivější než slabší. Je to obdoba pravidla, že alkohol požívaný s mírou neškodí ani v největším množství.

Dávka záření      Účinek na lidský organismus

velmi vysoká                 smrt z ozáření

vysoká                         poškození nebo změny, které ke smrti mohou vést

nízká                            zjevný jen z velkého statistického souboru

velmi nízká                   není detekovatelný

Počet lidí, kteří kdy zemřeli na smrt z ozáření je podle tohoto zdroje (zde) v řádu stovek.

Zajímavá je analýza dat z oblastí Ruska a Ukrajiny zasažených po havarii v Černobylu. Není pochyb o tom, že určitá část obyvatel byla vystavena poměrně vysokým dávkám záření a že tato skutečnost má dopad na zdraví obyvatelstva.

K překvapení odborníků z Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni, což je organizace s velkou mezinárodní autoritou, se statistiky o výskytu rakovinových onemocnění mnohdy dramaticky neslučují s odhadnutými dávkami záření.

Například údajný počet onemocnění v silně zasažené oblasti Ruska byl daleko menší než v některých, daleko méně zasažených oblastech Ukrajiny. Rozpor se neoficiálně vysvětluje ekonomickými zájmy Ukrajiny, která se snažila získat od západoevropských zemí finanční náhradu za zastavení zbývajících reaktorů.

Odhady počtu obětí Černobylu se původně pohybovaly řádově ve stotisících. Tato čísla postupně klesala na tisíce (zde).

Z uvedené studie se dozvíte, že po Černobylu onemocnělo 4000 lidí rakovinou štítné žlázy. Tato informace je zavádějící, pokud se objeví v mediích bez dodatku, že 99% postižených bylo vyléčeno.

Vysvětlovat veřejnosti účinek nízkých a zejména velmi nízkých dávek záření je obtížné. Potíž je v tom, že metody na měření radioaktivity jsou nesrovnatelně citlivější než metody, jimiž měříme odezvu živého organismu na ozáření. Kromě toho je těžké rozlišit vliv nízkých dávek z umělých zdrojů od přirozené radioaktivity.

Současná věda přistupuje k otázce účinku radioaktivního záření na lidský organismus velmi konservativně. Předpokládá, že jakákoli dávka záření může vyvolat změnu v živém organismu. Na rozdíl od odpůrců jaderné energie však nemluví poškození, ale o účinku. Radioaktivní záření totiž může být i jedním z prvků důležitých pro stimulaci imunního systému.

Rizika a jejich společenská přijatelnost

Každé lidské konání (kromě umírání) je spojeno s rizikem, které se dá vyjádřit jako doba, o níž určitá situace život jedince statisticky zkrátí vyhledem k očekávané délce jeho života.

Následující tabulka uvádí zkrácení očekávané délky života (lost life expectancy) populace USA.

Faktory zkracující život          Zkrácení o [dny]

žít v bídě                                      3500

být muž                                        2800

kuřák (muž)                                 2300

autonehody                                   180

drogy*                                         100*

sebevraždy*                                   95

vraždy*                                          90

 AIDS*                                          70

letecké nehody*                               1

(*) Celá populace

Život zkracují i rizika spojená s prací, honbou za penězi, slávou, kariérou, přehnanou vírou ve vlastní schopnosti a touhou být vítěz. Podle okolností musíme a nebo jsme ochotni přijímat značně velká rizika.

Další tabulka uvádí zkrácení života podle druhu práce (kanadský průmysl, 1967-76).

Druh práce                     Zkrácení o [dny]

hornictví                            660

těžba dřeva                       580

rybolov                            430

stavebnictví                      200

obsluha reaktoru              170

doprava                          150

průmysl                            58

zemědělství                     27

služby                             19

Porovnáme-li zkrácení života v důsledku chudoby (3500 dní – tento údaj platí pro USA, v Kanadě bude vzhledem k lepší dostupnosti lékařské péče poněkud menší) s dobře placenou prací v jaderné elektrárně pochopíme, že proč mnoho lidí rádo takovou práci riskuje.

Navíc je nutné zdůraznit, že uvedených 170 dní je odhad pro případ maximální povolené dávky pro pracovníka v jaderném průmyslu. Skutečná průměrná dávka za období 1986-90 byla zhruba 6x nižší, což při předpokládané přímé úměrnosti znamená posun na úroveň práce v zemědělství.

Jaderná energetika a politika
Jadernou energii respektive energetiku nelze oddělit od politiky. V současné době lze ve světě najít čtyři základní trendy:

Absolutní zavržení jaderné energie tak zvanými ochránci životního prostředí – v Kanadě například skupina Energy Probe.

Programové zavržení – některé politické strany mají ve svém obecném programu likvidaci existujících elektráren. Dostanou-li se dostanou k moci, svůj odpor mírní. Jejich odpor vůči jaderné energii je politický, nikoli vědecky podložený.

Pragmatismus – ztělesněný vládou USA (ať již demokratickou nebo republikánskou). Ta nemá k jaderné energetice “vrozený” odpor, ale silná uhelná lobby a víra, že se energetická krise sedmdesátých let nebude v dohledné době opakovat, ji zatím nenutí k oživení výstavby jaderných elektráren.

Aktivní přístup – sem patří vlády, které v jaderné energetice vidí reálné východisko, jak uspokojit energetické potřeby vlastní země ekologicky, ekonomicky i politicky přijatelným způsobem (Francie, Japonsko, Čína, Korea atd.).

Problém zásobování lidstva energií je typickým příkladem toho, že je třeba oprostit se od ideologie a snažit se hledat nejlepší možné řešení daného problému. Energetická nerovnováha světa svým způsobem odráží i jeho nerovnováhu ekonomickou, která vede k politické nestabilitě.

Problém kam s ním (radioaktivním odpadem)

Využití jaderné energie nelze oddělit od likvidace radioaktivního odpadu. Jak již bylo řečeno, odpůrci jaderné energie se zaměřují právě na tuto svrchovaně zpolitizovanou oblast a to hned z několika důvodů:

Existující jaderné elektrárny je většinou nutno udržet v provozu, protože jejich kapacita není snadno nahraditelná bez velkých ekonomických ztrát. Akce proti jejich okamžitému odstavení nemají naději na úspěch.

Proti ukládání (storage) a likvidaci (disposal) jakéhokoli odpadu vládne obecný a tudíž snadno využitelný odpor vycházející z filosofie NIMB neboli Not In My Backyard (ne za našimi humny). NIMB, v lidovější mluvě něco jako “dávejte si svoje sračky na svůj hnůj”, v sobě zahrnuje prvky pseudodemokratického šílenství, které prakticky paralyzuje rozhodovací schopnost institucí.

A zase narážíme na nevzdělanost občanů. V AECL jsme na začátku devadesátých let dokončili projekt hlubinného uložení odpadu. Spočíval v trvalém uložení (disposal) odpadu ve štolách vyražených v Kanadském štítu. Projekt byl předán k vyhodnocení osmičlenému panelu, který po 8 (slovy osmi) letech zkoumání a mnoha veřejných slyšeních, dospěl k tomuto závěru:

“Bezpečnost konceptu AECL byla dostatečně prokázána z technického hlediska, ale nikoli z hlediska společenského. Koncept AECL pro (hlubinné geologické) uložení odpadu nemá v současné podobě širokou podporu veřejnosti a (tím pádem) odpovídající míru přijatelnosti. Nemůže tedy být použit jako kanadské řešení pro likvidaci vyhořelého paliva. Bezpečnost je pouze jedním, byť klíčovým, kriteriem přijatelnosti (konceptu). Bezpečnost je nutno posuzovat ze dvou vzájemně se doplňujících hledisek společenského a technického.”

Není lepší doklad pablbství kanadských politiků a nevzdělanosti občanů? Celá věc je o to absurdnější, že náš podnik neměl v popisu práce tento projekt prodávat veřejnosti.

Závěr

Jaderné elektrárny jsou tak bezpečné, jak důsledně je při jejich konstrukci a provozu dodrženo základní pravidlo: Z radioaktivního záření není třeba mít strach, ale je třeba mít před ním respekt. Ztráta respektu může kompromitovat řadu zabudovaných bezpečnostních opatření a to zejména na úrovni jednotlivce.

Problémy nejsou s reaktory, ale s řízením provozu elektráren.

Veřejnost většinou neví, že žádný jiný obor lidské činnosti nepodléhá tak přísné regulaci, jakou je stavba a provoz jaderné elektrárny.

Konstrukce jaderného reaktoru znemožňuje, aby explodoval jako jaderná nálož. Bezpečnost reaktorů jako takových je ostatně nepřímo uznávána i odpůrci jaderné energie. Proto byl vyveden strašák likvidace radioaktivního odpadu.