Zastosowanie promieniotwórczości i izotopów

Promieniotwórczość to zdolność pewnych substancji (zwanych promieniotwórczymi) do wysyłania promieniowania korpuskulamego i promieniowania elektromagnetycznego o bardzo małej długości fali, powstającego w wyniku samorzutnych przemian (rozpadów) jąder atomów tych substancji
Atomy tworzące materię są w większości stabilne, lecz niektóre z nich samorzutnie przeobrażają się, uwalniając energię w postaci promieniowania. Zjawisko to nazywane jest promieniotwórczością (radioaktywnością).

Atomy

W przyrodzie materia - czy to będzie woda, gaz, skały, czy żywe organizmy - składa się z cząsteczek, które są kombinacjami atomów. Atom składa się z jądra o dodatnim ładunku i ujemnie naładowanych elektronów. Atom jest elektrycznie obojętny. Jądro atomu zawiera dodatnio naładowane protony i obojętne neutrony. Może ono ulegać przemianie (rozpadowi), której towarzyszy emisja promieniowania. Z kolei protony i neutrony składają się z kwarków.

Izotopy

Wszystkie atomy, których jądra mają jednakową liczbę protonów tworzą pierwiastek chemiczny. Posiadając taką samą liczbę protonów mają też jednakową liczbę elektronów, a zatem - jednakowe własności chemiczne.
Kiedy różnią się liczbą neutronów, są nazywane izotopami. Izotop danego pierwiastka jest określony przez całkowitą liczbę jego nukleonów tj. sumę protonów i neutronów.
Na przykład uran-238 i uran-235 mają po 92 elektrony. Jądro każdego z nich ma 92 protony. Uran-238 ma 146 neutronów, a uran-235 ma 143 neutrony.

Rodzaje promieniowania jonizującego

W procesie promieniotwórczego rozpadu jądro wysyła energię w postaci promieniowania korpuskularnego albo elektromagnetycznego. Na przemianę jądra nie maja wpływu czynniki zewnętrzne takie jak: temperatura, pole magnetyczne czy skupienie materiału promieniotwórczego.

Istnieją trzy rodzaje promieniowania:
· Promieniowanie alfa to strumień jąder atomów helu; cząstki alfa to stabilna struktura składająca się z dwóch protonów i dwóch neutronów.
· Promieniowanie beta odpowiada przeobrażeniu w jądrze:
- neutronu w proton; jest to promieniowanie beta - charakteryzujące się emisją elektronu e-, albo
- protonu w neutron; jest to promieniowanie beta + , które charakteryzuje się emisją antyelektronu czyli pozytonu e+ .
Takie przeobrażenie zachodzi jedynie w sztucznych jądrach promieniotwórczych powstających w reakcjach jądrowych.
· Promieniowanie gamma , w odróżnieniu od dwóch pozostałych nie jest związane z transmutacją jądra, czyli tworzeniem się nowych pierwiastków. Powstaje w wyniku wyemitowania przez jądro promieniowania elektromagnetycznego, takiego jak światło widzialne lub promienie X, ale o większej energii. Promieniowanie gamma może występować samodzielnie lub jednocześnie z emisją cząstek alfa i beta.

Historia odkrycia radioaktywności

Francuski fizyk Henri Becquerel, który badał zjawisko fosforescencjii, przypadkowo włożył do swojego fartucha laboratoryjnego próbkę soli uranowej (teraz wiemy, że jest radioaktywna) oraz niewywołaną kliszę filmową. Klisza i próbka soli były przechowywane w ten sposób przez kilka dni, po czym Becquerel sobie przypomniał o kliszy i ją wywołał. Okazało, że prześwietliła się, ale tylko tam gdzie stykała się z próbką soli. Zainteresowany tym zjawiskiem Becquerel przetestował działanie innych soli o własnościach fosforescencyjnych na klisze filmowe i zauważył, że tylko niektóre sole uranu powodują to zjawisko, tak więc zjawisko prześwietlania klisz okazało się nie związane z samą fosforescencją. Becquerel zaczął więc studiować to zagadnienie głębiej, starając się dociec przyczyn tego zjawiska. Jego badania dowiodły, że źródłem nowego promieniowania nie jest tylko sól uranu lecz, każdy związek chemiczny, w którym uran występuje w wystarczającej ilości, a także sam uran metaliczny. Becquerel zbadał naturę tego promieniowania i doszedł do wniosku, że jest to promieniowanie elektromagnetyczne o zbliżonej charakterystyce do promieni X (dziś wiemy, że jest to błędna interpretacja). Udało mu się także znaleźć ilościowe zależności między mocą tego promieniowania a zawartością uranu w próbce.
W przypadku jednej z posiadanych przez Becquerela rud uranu zależność ta jednak nie była z jakichś powodów spełniona. Zadanie zbadania dlaczego tak jest Becquerel powierzył Marii Curie w ramach jej pracy doktorskiej. Maria, ze swoim mężem Piotrem, podjęła żmudne badania polegające na rozseparowaniu rudy uranowej na pojedyncze związki chemiczne. Maria odkryła przy tym nowy pierwiastek rad, który był wielokrotnie bardziej radioaktywny od uranu. Wyodrębnienie tego pierwiastka umożliwiło dokładniejsze zbadanie zależności ilościowych emisji energii od zawartości pierwiastka promieniotwórczego w próbce, odkrycie że radioaktywność to w istocie trzy różne rodzaje promieniowania, oraz odkrycie zjawiska przemiany jednego pierwiastka w drugi (radu w polon) na skutek radioaktywności.
W tym samym mniej więcej czasie zjawiskiem radioaktywności zainteresował się Ernest Rutherford, odkrywca jądra atomu. Rutherford dostał próbkę czystego uranu od Becquerela, rozseparował ją na poszczególne izotopy i równolegle z badaniami Marii Curie odkrył prawdziwą naturę promieniotwórczości. Najważniejszym dokonaniem Rutherforda w tej dziedzinie było ustalenie że promieniowanie alfa to strumień jonów He2+, co wytłumaczyło przejście radu w polon jako zjawisko odrywania się dwóch protonów z jądra radu.
Jednostką radioaktywności w systemie SI jest Bekerel (Bq).

PODZIAŁ PROMIENIOTWÓRCZOŚCI

Promieniotwórczość możemy podzielić na promieniotwórczość naturalną (towarzysząca przemianom jądrowym izotopów występujących w przyrodzie) i promieniotwórczość sztuczną (zachodzącą w jądrach atomów otrzymywanych sztucznie - poprzez bombardowanie jąder trwałych pierwiastków cząstkami alfa oraz beta).

Promieniowanie naturalne
Ludzkość – od początku swego istnienia – narażona była na działanie promieniowania ze źródeł naturalnych. Promieniowanie naturalne jest to promieniowanie, które normalnie i stale istnieje na Ziemi i jest niezależne od działalności człowieka. Pochodzi głównie z dwóch źródeł: z przestrzeni kosmicznej oraz ze źródeł ziemskich, którymi są naturalne pierwiastki promieniotwórcze. Wielkość naturalnego napromieniowania w większości okolic na Ziemi wynosi od kilkudziesięciu do stu kilkudziesięciu milimetrów na rok. Poziom naturalnego promieniowania zależy np. od szerokości geograficznej, składu podłoża, wysokości nad poziomem morza.

Promieniotwórczość sztuczna
Promieniotwórczość trwałych pierwiastków chemicznych wywołana w sposób sztuczny przez napromieniowanie ich neutronami w reaktorze jądrowym lub przez "zbombardowanie" ich ciężkimi cząstkami, takimi jak na przykład protony, cząstki alfa i inne.
Ze względu na ogromną różnorodność właściwości (rodzaj promieniowania, energia promieniowania, czas życia, masa emitowanych cząstek i inne) substancje promieniotwórcze otrzymywane sztucznie znajdują znacznie szersze zastosowanie niż naturalne substancje promieniotwórcze. W związku z odkryciem promieniotwórczości sztucznej możliwa okazała się realizacja marzeń średniowiecznych alchemików o przemianie jednych pierwiastków chemicznych w inne, a dokładniej - w złoto.
W ślad za tym odkryciem uczeni w różnych krajach zaczęli poddawać bombardowaniu cząstkami jądrowymi formalnie wszystkie pierwiastki chemiczne układu okresowego. Okazało się przy tym, że prawie wszystkie pierwiastki mogą tworzyć nowe sztuczne izotopy promieniotwórcze. W stosunkowo krótkim okresie czasu liczba takich sztucznych źródeł promieniowania doszła do tysiąca i z każdym rokiem wciąż wzrasta.

ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH

Większość pierwiastków chemicznych występuje w postaci dwu lub większej liczbie typów atomów, różniących się między sobą liczbą atomów w jądrze. Wyróżniamy np. trzy typy atomów wodoru (H), pięć typów atomów węgla (C) oraz 16 typów ołowiu (Pb) .Te różne typy atomów jednego i tego samego pierwiastka nazywane są IZOTOPAMI (isos = równy, topos = miejsce), ponieważ zajmują one to samo miejsce w układzie okresowym pierwiastków. Wszystkie izotopy danego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów, lecz różnią się liczbą neutronów w jądrze.
Aczkolwiek izotopy danego pierwiastka mają takie same właściwości chemiczne, można je rozróżnić stosując właściwości fizyczne. Niektóre są radioaktywne, wobec tego można je wykrywać i określić ilościowo na podstawie intensywności promieniowania. Inne izotopy można rozróżniać na podstawie nieznacznych różnic w masie atomowej spowodowanych obecności dodatkowego neutronu w jądrze. Substancje zawierające w jądrze izotop 15N (ciężki azot), zamiast zwykłego 14N lub 2H (ciężki wodór, deuter) w miejsce 1H mają większą masę, co można wykryć za pomocą spektrometru masowego.
Ogromny postęp w badaniach nad wyjaśnieniem szczegółów metabolicznej aktywności komórek zawdzięczamy zastosowaniu substancji „znakowanych” izotopami, np. cukru znakowanego przez wprowadzenie na miejsce zwykłego węgla (12C) węgla promieniotwórczego (11C lub 14C) bądź węgla ciężkiego (13C). Znakowaną substancję podaje się lub wstrzykuje badanemu zwierzęciu lub roślinie, bądź też hoduje się w jej roztworze komórki, a następnie izoluje się i bada znakowane produkty powstające w wyniku normalnego przebiegu procesów metabolicznych tych organizmów lub komórek. Doświadczenie takie pozwalają dokładnie prześledzić, etap po etapie, kolejne reakcje, jakim podlega dany związek oraz określić, w jakiej postaci znaczone atomy zostają ostatecznie wydzielone z komórki bądź organizmu. Dzięki zastosowaniu np. promieniotwórczego wapnia (45Ca) można zbadać szybkość tworzenia się substancji kostnej oraz wpływ na ten proces witaminy D i hormonu wydzielanego przez gruczoły przytarczyczne. Metoda ta pozwala na rozwiązanie wielu problemów biologicznych, które nie dałyby się rozwikłać w żaden inny sposób.

Bomba kobaltowa

Urządzenie do napromieniowywania przedmiotów lub organizmów żywych promieniami emitowanymi przez izotop kobaltu 60Co o aktywności rzędu 1013-1014 Bq. Ze względu na dużą przenikliwość promieniowania, aktywny kobalt jest otoczony grubą osłoną biologiczną (warstwą ołowiu), w której znajdują się kanały wyprowadzające na zewnątrz wiązkę promieniowania. Bomba kobaltowa może też być wyposażona w mechanizm umożliwiający zdalną manipulację próbkami bez narażania otoczenia na promieniowanie. Bomba kobaltowa jest stosowana w lecznictwie do zwalczania chorób nowotworowych, w defektoskopii, do sterylizacji żywności oraz w chemii radiacyjnej do badań procesów fizykochemicznych zachodzących podczas napromieniowywania wysokoenergetycznymi kwantami prostych i złożonych układów chemicznych.

Broń jądrowa

Broń masowego rażenia, w której wykorzystuje się reakcję rozszczepienia jąder lub reakcję jądrową do wyzwalania w krótkim czasie wielkich ilości energii (wybuch jądrowy). Wyróżnia się następujące rodzaje broni jądrowej:

1. Bomba jądrowa (atomowa) -składa się z urządzenia detonującego, konwencjonalnego materiału wybuchowego (trotyl) i materiału rozszczepialnego (uran 235U lub pluton 239Pu), podzielonego na dwie lub więcej części, każda o masie mniejszej niż masa krytyczna. Wybuch bomby jądrowej następuje po odpaleniu ładunku prochowego i szybkim skupieniu wszystkich części materiału rozszczepialnego, co inicjuje niekontrolowaną reakcję rozszczepienia, trwającą aż do rozproszenia materiału rozszczepialnego. Moc bomby jądrowej może osiągnąć kilkaset kiloton TNT

2. Bomba termojądrowa (wodorowa) -składa się z substancji czynnej (prawdopodobnie mieszaniny deuteru i trytu lub deuterku litu 6LiD), połączonej z bombą jądrową i pełniącą funkcje zapalnika. Wybuch bomby jądrowej wytwarza temperaturę rzędu 107 K, niezbędna do zapoczątkowania niekontrolowanej reakcji termojądrowej. Moc bomby termojądrowej może dochodzić do 100 mln ton TNT.

3. Bomba kobaltowa -bomba jądrowa lub termojądrowa umieszczona w płaszczu z metalicznego kobaltu. W czasie wybuchu tej bomby powstaje w dużych ilościach izotop 60Co emitujący promieniowanie g, co powoduje znaczne skażenia promieniotwórcze terenu. Jak dotychczas, taka bomba nie była wypróbowana.

4. Bomba neutronowa -bomba termojądrowa, której główną część energii wybuchu unosi strumień neutronów szybkich. Niszczy przede wszystkim organizmy żywe.

ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH

Szeroką dziedzinę zastosowania izotopów promieniotwórczych stanowi radiografia. Metoda analizy radiograficznej polega na badaniu wewnętrznej struktury materiałów i wyrobów za pomocą promieniowania jonizującego (rentgenowskiego, gamma). W odlewach bardzo często tworzą się niepożądane pęcherze, luki i pęknięcia, pochłaniające promieniowanie jonizujące w inny sposób niż materiał, z którego został wykonany badany obiekt. W rezultacie na radiogramie, czyli na kliszy fotograficznej umieszczonej po przeciwległej stronie, w stosunku do źródła promieniowania badanego obiektu lub na ekranie fluoryzującym, są widoczne szczegóły badanego przedmiotu. W hutach i w fabrykach często stosuje się prześwietlanie konstrukcji aparatami rentgenowskimi (defektoskopia rentgenowska). Bardziej opłacalna jest metoda defektoskopii izotopowej, polegająca na wykorzystaniu Co, Cs, Ir, Tm lub mieszaniny Eu i Eu jako źródeł promieniowania gamma (defektoskopia gamma).
Izotopem promieniotwórczym jest zwykle kobalt 60 lub cez 137 znajdujący się w grubej osłonie biologicznej, najczęściej w kształcie kuli („bomby") z okienkiem przepuszczającym promienie gamma. Aparat nosi nazwę bomby kobaltowej lub cezowej. Termin „bomba kobaltowa” jest również stosowany do bomby jądrowej.
Defektoskopia izotopowa jest stosowana przede wszystkim w metalurgii, przemyśle maszynowym, stoczniowym, lotniczym i chemicznym. Bomby kobaltowe i cezowe są stosowane w medycynie do celów diagnostycznych (wykrywanie uszkodzeń kości) i w leczeniu nowotworów.

ZASTOSOWANIE IZOTOPÓW W NAUCE I TECHNICE

Obecnie jest już znanych ok. 1000 nietrwałych, promieniotwórczych izotopów pierwiastków chemicznych (radioizotopów) oraz ok. 300 trwałych. Wyodrębnienie, rozdzielenie i badanie chemiczne pierwiastków promieniotwórczych obejmuje dziedzina nauk chemicznych zwaną radiochemią. Ze względu na łatwość wykrywania izotopów promieniotwórczych, nawet z większej odległości, są one szeroko stosowane do badań analitycznych oraz do badania procesów fizycznych i chemicznych, jak dyfuzja w cieczach i ciałach stałych, rozpuszczalność, strącanie osadów, określanie poziomu cieczy w zbiornikach itp.

Radioizotopy oddają cenne usługi w defektoskopach służących do wykrywania wad w wyrobach metalowych. Promieniowanie y radioizotopu 60Co prześwietla stal o grubości 15 cm dając na kliszy obraz pęknięć i innych uszkodzeń wewnętrznych. W porównaniu do niewielkiego zasobnika z preparatem promieniotwórczym lampy rentgenowskie wymagałyby kosztownej i niewygodnej w użyciu dodatkowej aparatury.

Metody radiometryczne umożliwiają śledzenie wędrówki izotopów w organizmach, dzięki czemu można dziś znacznie dokładniej niż za pomocą klasycznych metod chemicznych poznać i zrozumieć metabolizm, czyli procesy przyswajania i przemiany materii w organizmie. W ten sposób stwierdzono np. gromadzenie się fluoru w zębach, prześledzono za pomocą izotopu fosforu 32P (T1/2= 14,5 dnia) procesy trawienne, dzięki izotopom jodu 131I (T1/2= 8 dni) gromadzącym się w tarczycy opanowano diagnostykę choroby Basedowa.

Ważną dziedziną, w której znalazły zastosowanie izotopy, jest badanie mechanizmu reakcji chemicznych za pomocą wskaźników izotopowych, czyli atomów znaczonych. Używając np. do reakcji estryfikacji alkoholu znaczonego izotopem tlenu 18O (nie promieniotwórczy, ale różni się masą od zwykłego tlenu) można ustalić, który z dwóch możliwych mechanizmów:
* *
I. RCOOH + HOCH3= RCOOCH3 – H2O
* *
II. RCOOH + HOCH3= RCOOCH3 + H2O
ma miejsce w rzeczywistości (tlen znaczony zaznaczono gwiazdką). Okazało się, że w ogromnej większości tego typu reakcji znaczony tlen pozostaje w cząsteczce estru, a zatem słuszny jest mechanizm I.

Zastosowanie izotopów w lecznictwie

Inne zastosowanie znajdują izotopy w lecznictwie. Tak na przykład choroby raka można leczyć przez naświetlanie promieniami X lub g. Do czasu odkrycia radioizotopów stosowano w tym celu promieniowanie rentgenowskie lub promieniowanie g radu. Obecnie coraz częściej stosuje się promieniowanie g emitowane przez kobalt 60 (energia fotonów gamma 1,1 – 1,3 MeV). W celu ochrony ludzi obsługujących aparaturę z kobaltem 60 umieszcza go się w bardzo grubej osłonie.
Promieniowanie g kobaltu 60 lub irydu 192 służy też tzw. defektoskopii gamma. Zasada działania jest analogiczna jak defektoskopii rentgenowskiej.
Podane tu przykłady nie wyczerpują oczywiście bardzo licznych, wzrastających z roku na rok, zastosowań radioizotopów.

Od czasów Marii Skłodowskiej - Curie i Gyórgy Hevesy'ego uczeni, inżynierowie i technicy znajdują ciągle nowe możliwości wykorzystania promieniowania jonizującego w różnych dziedzinach działalności człowieka.
Nie sposób wymienić wszystkich zastosowań promieniowania jonizującego. Jest wykorzystywane w rolnictwie, konserwacji żywności, poszukiwaniu źródeł wody, diagnostyce i terapii medycznej, sterylizacji sprzętu medycznego, a także w wykrywaniu i usuwaniu zanieczyszczeń środowiska naturalnego.
Promieniowanie jonizujące wykorzystuje się również do zmiany struktury chemicznej materiałów, konstruowania niezwykle czułych detektorów (czujek) dymu, a także badania skażenia rzek, zbiorników wodnych i wód gruntowych
Techniki jądrowe (izotopowe) znalazły zastosowanie w górnictwie, geologii, archeologii. Pozwalają one m.in. precyzyjnie określić wiek badanych skał czy minerałów, a także wiek szczątków żywych organizmów.
Promieniowanie i techniki jądrowe stosuje się szczególnie szeroko w przemyśle. Nie można sobie wyobrazić nowoczesnej produkcji przemysłowej bez izotopowych mierników grubości, defektoskopów, analizatorów składu substancji, poziomomierzy, gęstościomierzy itp. Funkcjonowanie nowoczesnej gospodarki bez udziału technik jądrowych byłoby niemożliwe.
Dziś liczba zastosowań promieniotwórczości stale rośnie, zwłaszcza w dziedzinie chemii, biologii, w medycynie, archeologii, naukach o Ziemi i Wszechświecie, przemyśle spożywczym itp. Energia zawarta w jądrach atomowych wykorzystywana jest do produkcji energii elektrycznej.

Datowanie
Metody datowania wykorzystują rozpad izotopów promieniotwórczych w materiałach lub przedmiotach poddawanych datowaniu. Oczywiście musi być znany okres połowicznego rozpadu tych izotopów. Do oznaczania wieku przedmiotów nie przekraczających 50.000 lat używa się najczęściej izotopu węgla-14.
Inne metody datowania, w których wykorzystuje się kombinacje różnych izotopów pozwalają określić wiek zdarzeń opisujących historię Ziemi, jej klimatu i istot żywych, które ją zamieszkują do tej pory.
Dwutlenek węgla (CO2) obecny w atmosferze zawiera stabilny węgiel-12 i bardzo niewielki odsetek promieniotwórczego węgla-14 (którego okres połowicznego rozpadu wynosi 5730 lat), ciągle tworzonego przez promienie kosmiczne. Dwutlenek węgla znajdujący się w atmosferze jest wchłaniany przez organizmy żywe (w procesach oddychania i fotosyntezy). Kiedy żywy organizm umiera, znajdujący się w nim węgiel-14 przestaje być odnawiany. W miarę jak izotop ten ulega rozpadowi jego zawartość w porównaniu z węglem-12 spada. W ten sposób węgiel-14 pełni rolę swoistego "zegara"; im mniej go pozostaje, tym starsza jest próbka pobrana do datowania.

Znaczniki izotopowe w biologii i medycynie
Różne izotopy tego samego pierwiastka mają takie same własności chemiczne. Zatem zastąpienie w cząsteczce jednego izotopu innym nie zmienia jej funkcji. Natomiast promieniowanie emitowane przez izotop umożliwia jego wykrycie, zlokalizowanie i śledzenie ruchu, a nawet pomiar jego stężenia bez ingerencji z zewnątrz. Metoda znaczników izotopowych pozwala zatem badać funkcjonowanie żywego organizmu, poczynając od poszczególnych jego komórek po cały narząd.

W BIOLOGII
Wielu przełomowych odkryć naukowych w drugiej połowie dwudziestego wieku dokonano dzięki wykorzystaniu promieniotwórczości m.in. odkryto funkcjonowanie genotypu, metabolizm komórek, fotosyntezę, mechanizm wysyłania chemicznych informacji (hormony, neuromediatory) wewnątrz organizmu.
Izotopy radioaktywne wykorzystywane są w medycynie nuklearnej, zwłaszcza w obrazowaniu medycznym, aby poznać działanie leków, funkcjonowanie mózgu, wykryć zaburzenia pracy serca, umiejscowić przerzuty nowotworowe itp.

Promieniowanie i radioterapia
Promieniowanie jonizujące może selektywnie niszczyć zrakowaciałe komórki i doprowadzić do likwidacji nowotworu. Jest to radioterapia.
Było to jedno z pierwszych zastosowań promieniotwórczości po jej odkryciu. We Francji 40-50% przypadków raka leczy się radioterapią często połączoną z chemioterapią lub zabiegami chirurgicznymi. Zatem promieniotwórczość każdego roku przywraca zdrowie wielu ludziom.
Różne formy radioterapii
Radioterapia wykorzystuje małe źródła promieniowania (przewody platynowo-irydowe, granulki cezu), które umieszczane są obok nowotworu. Teleradioterapia polega na kierowaniu promieni emitowanych przez źródło zewnętrzne na komórki rakowe. Immunoradioterapia posługuje się radioaktywnie oznaczonymi nośnikami, których przeciwciała rozpoznają komórki rakowe, przyczepiają się do nich i niszczą je.

ENERGIA JĄDROWA
Po poznaniu właściwości promieniowania i złożonej struktury jąder, fizycy spróbowali odpowiedzieć na pytanie, skąd bierze się wysoka gęstość i spójność jąder.

Rozszczepienie
Mówimy, że ciężkie jądro ulega rozszczepieniu, gdy rozpada się - bądź samorzutnie bądź na skutek zewnętrznego bodźca - na dwa lub więcej lżejszych jąder i kilka neutronów. Neutrony te z kolei wyzwalają dalsze rozszczepiania powodując reakcję łańcuchową, podczas której uwalniana jest duża ilość energii. W elektrowniach jądrowych, reakcja łańcuchowa jest sterowana, tj. nie może wymknąć się spod kontroli człowieka. W bombach atomowych przeciwnie, chodzi o wyzwolenie jak najwięcej energii.
Okazało się, że protony i neutrony utrzymywane są przez potężne siły jądrowe. Tak jak wiązanie atomów w cząsteczki jest źródłem energii chemicznej, tak wiązanie protonów i neutronów przez siły jądrowe jest źródłem energii jądrowej o wiele bardziej skoncentrowanej i potężniejszej. Może ona być skutecznie uwalniana w reakcji rozszczepienia lub fuzji.

Energia rozszczepienia
Całkowita masa produktów rozszczepienia i wyemitowanych neutronów jest mniejsza niż masa jądra początkowego. Różnica mas czyli defekt masy przeobraża się w energię zgodnie ze słynnym równaniem Einsteina E=mc2. Rozszczepienie wszystkich jąder jednego kilograma uranu-235 daje zatem tyle energii co spalenie 2500 ton węgla!

Fuzja
Dwa jądra lekkich izotopów (na przykład izotopów wodoru) mogą uwalniać duże ilości energii łącząc się w cięższe jądro, na przykład helu. Reakcja fuzji zachodzi w bardzo wysokiej temperaturze - około 200 milionów stopni Celsjusza. Dlatego fuzja nazywana jest reakcją termojądrową. Reakcje takie zachodzą na Słońcu i gwiazdach. Zjawisko to został wykorzystane w konstrukcji bomby wodorowej.

Energia fuzji
W reakcji fuzji masa końcowego jądra jest mniejsza niż suma dwóch jąder początkowych. Ów defekt masy (przy tej samej liczbie nukleonów) daje energię jeszcze większą niż energia otrzymana w reakcji rozszczepienia. Fuzja wszystkich jąder kilograma mieszanki deuteru i trytu wytworzyłaby tyle energii, co spalenie 10 tysięcy ton węgla!

Fuzja kontorolowana
Fizycy próbują kontrolować reakcję fuzji, która mogłaby być nowym źródłem energii w przyszłości. Kontrolowana fuzja termo-jądrowa jest tak ważna dla ludzkości, że stała się tematem jedynego programu badawczego skupiającego wszystkie kraje, które osiągnęły wysoki poziom rozwoju nauki i techniki, tzw. programu ITER (z ang. International Thermonuclear Experimental Reactor).

Wytwarzanie energii elektrycznej
Reakcje łańcuchowe rozszczepienia uranu są wykorzystywane w elektrowniach jądrowych, które we Francji dostarczają ponad 75% energii elektrycznej.

Jądrowy cykl paliwowy
W reaktorze rozszczepienie uranu-235 powoduje powstawanie radioaktywnych jąder, nazywanych produktami rozszczepienia. Wskutek wychwytywania neutronów przez uran-238 powstaje niewielka ilość plutonu-239, który również może dostarczać energię podczas reakcji rozszczepienia. Jedynie niewielka ilość paliwa umieszczonego w reaktorze spalana jest w wyniku rozszczepienia jąder.
Nie spalone paliwo i wytworzony pluton są odzyskiwane i powtórnie wykorzystywane do produkcji energii. Inne pierwiastki, które powstały w czasie reakcji, klasyfikowane są do dwóch kategorii odpadów (w zależności od ich radioaktywności), a następnie poddawane obróbce i składowane.

Bezpieczeństwo jądrowe
Korzystanie z fantastycznego źródła energii zawartej w jądrze atomowym wymaga ścisłego przestrzegania przepisów bezpieczeństwa jądrowego, w celu zapewnienia właściwej eksploatacji elektrowni jądrowych i ochrony radiologicznej ludności.
ZAGOSPODAROWANIE ODPADÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH
Odpady promieniotwórcze są klasyfikowane według następujących kryteriów:
· poziomu aktywności, tj. intensywności emitowanego promieniowania, która determinuje dobór zabezpieczenia,
· okresu połowicznego rozpadu promieniotwórczego, który określa czas ich potencjalnej szkodliwości, Odpady nisko- i średnioaktywne o krótkim okresie połowicznego rozpadu stanowią 90% odpadów radioaktywnych powstających we Francji.
Tracą one prawie całą aktywność w niespełna trzysta lat. Są one poddawane obróbce, której celem jest maksymalne zmniejszenie ich objętości i umieszczane w stalowych lub betonowych pojemnikach, które stanowią izolację dla promieniowania. W tej postaci składowane są na powierzchni ziemi. Odpady długożyciowe i/lub wysokoaktywne stanowią zaledwie 10% ogółu odpadów jądrowych, ale ich pełny rozpad wymaga tysięcy lat. Przed ostatecznym umieszczeniem ich w składowisku są one poddawane witryfikacji (zeszkliwieniu) lub bitumizacji. We Francji ustawa przyjęta w 1991 roku narzuca harmonogram prac, mających na celu przeanalizowanie przyszłej gospodarki krótko- i długożyciowymi odpadami. Jedną z rozważanych opcji jest składowanie odpadów w głębokich formacjach geologicznych, gdzie będą stale monitorowane. Do czasu podjęcia decyzji w tej sprawie są one poddawane obróbce i tymczasowo składowane na powierzchni ziemi, w La Hague lub Marcoule.

REAKTORY JĄDROWE
W reaktorach wodno-ciśnieniowych (PWR), obecnie najbardziej rozpowszechnionych, energia jest wytwarzana podczas reakcji rozszczepiania uranu-235. Znajdująca się pod ciśnieniem woda w pierwotnym obiegu służy zarówno do spowalniania neutronów, jak i do
odbioru ciepła z rdzenia reaktora. Ciepło to powoduje powstawanie pary wodnej w obiegu wtórnym.
Para pod ciśnieniem uruchamia turbinę napędzającą wał alternatora, który z kolei generuje energię elektryczną. W reaktorach na neutrony prędkie uran-238, który stanowi 99,3% naturalnego uranu również wykorzystywany jest jako paliwo.

Odpady jądrowe
Wytwarzanie odpadów jest nieodłączną cechą wszelkiej ludzkiej działalności. Przemysł jądrowy nie stanowi wyjątku. Przeciętnie Francja produkuje rocznie na jednego mieszkańca 5000 kg odpadów, w tym:
· 100 kg odpadów toksycznych, zawierających 1 kg odpadów promieniotwórczych (nisko- i średnioaktywnych) oraz
· 5 g odpadów wysokoaktywnych.
Nie wiemy jeszcze, jak likwidować na skalę przemysłową odpady radioaktywne. Wiemy na pewno, że z czasem ulegają one naturalnemu rozpadowi. Dzieje się to wolniej lub szybciej, w zależności od ich połowicznego okresu rozpadu. Obecnie odpowiednio się je zabezpiecza i składuje.
Zmniejszanie objętości i aktywności odpadów promieniotwórczych jest celem badań, które we Francji mają priorytetowe znaczenie. Również poznanie "zachowania się" pojemników z odpadami jest jednym z głównych kierunków badań.

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ W NASZYM OTOCZENIU

Promieniotwórczość materiałów budowlanych.
Nasze domy, chodź często nie zdajemy sobie z tego sprawy mogą być również źródłem napromieniowania. Powodem tego są materiały, z jakiego budynki te są zbudowane. Jednak okazało się, ze nie wszystkie budulce są zanieczyszczone substancjami promieniotwórczymi w takim samym stopniu. Podzielono, wiec te materiały na trzy grupy:
• Materiały o najniższej aktywności np.: beton zwykły na kruszywach naturalnych i łamanych ze skal (z wyjątkiem granitu), beton komórkowy produkowany na bazie piasku, cegła silikonowa.
• Betony produkowane na kruszywach lekkich typu karmazyt, charakteryzujące się lekko podwyższoną radioaktywnością.
• Materiały o znacznie podwyższonej radioaktywności, jak np.: betony komórkowe produkowane z popiołów lotnych, żużlobetony, cegła ceramiczna.
Radioaktywne materiały budowlane, takie jak granit czy pumeks używane były w Rosji i w Niemczech. Również w Szwecji przez kilkadziesiąt lat, do polowy lat siedemdziesiątych, stosowano przy wytwarzaniu betonu tlenek glinu. Zanim okazało się, ze jest on radioaktywny, wykonano już z niego ok. 350-700 tys. budynków. W Ameryce Północnej stosowany był radioaktywny żużel krzemowo-wapniowy jako dodatek do betonu i innych materiałów budowlanych. Wcześniej stanowił on uboczny produkt w przetwórstwie rud fosforytów. W Polsce używa się szczególnie dużo materiałów o wysokim stężeniu radu. Wszak budownictwo wielkopłytowe osadza się głównie na betonie, a wszelkiego rodzaju prefabrykaty często są wykonywane z odpadów przemysłowych. Z tego powodu w polskich mieszkaniach stężenie radonu może okazać się szczególnie wysokie. Co prawda polskie normy prawne ograniczają dopuszczalne stężenie radu w materiałach budowlanych do 185 Bq/kg, ale czy przepisy te są przestrzegane?
Wśród radioaktywnych materiałów budowlanych należałoby jeszcze wspomnieć o fosfogipsie, powstającym jako produkt uboczny w przetwórstwie rud fosforytów, który szeroko przyjął się w wykonawstwie budynków mieszkalnych, suchych tynków oraz cementu. Fosfogips jest znacznie tańszy od gipsu i miał go zastąpić, jednak ma on także znacznie większa radioaktywność i dlatego został wycofany z produkcji.

Przedmioty codziennego użytku zawierające pierwiastki promieniotwórcze
Kiedy na początku XXw., Maria Curie-Sklodowska odkryła rad, zapanowało istne szaleństwo na jego punkcie. Rad uznano za cudowna substancje, nie wiedząc o negatywnych skutkach jego stosowania. Uważano go za lekarstwo na raka, dodawano do kremów, by przeciwdziałać zmarszczkom, i do szminek, aby usta nabrały radioaktywnego blasku. Wytwarzano radioaktywne pióra do pisania, urządzenia do parzenia kawy, perfumy, zalecano radoczynne kąpiele i picie radoczynnej wody. Gdy dowiedziano się, ze pierwiastek ten wydziela ciepło, zaczęto go dodawać do wełny, z której wyrabiano ubranka dla dzieci. Zapal zwolenników radu ostudziło dopiero słynne doświadczenie Piotra Curie, który przymocował sobie do ramienia próbkę z radem. Po pewnym czasie utworzyła się w tym miejscu głęboka trudno gojąca się rana.
Obecnie również w życiu codziennym dosyć często spotykamy się z radioaktywnymi przedmiotami. Najbardziej rozpowszechnionym źródłem napromieniowania są zegarki ze święcącymi cyframi. Dają one roczna dawkę czterokrotnie przewyższającą te, która spowodowana jest przeciekami w elektrowniach jądrowych. Obecnie czyni się próby z zamiana radu na tryt lub promet-147, które to radionuklidy powodują znacznie mniejsze napromienienie. Pod koniec lat siedemdziesiątych w samej tylko Wielkiej Brytanii znajdowało się 800 tysięcy zegarków z tarcza zawierają rad. Podobne radioaktywne izotopy stosuje się także w święcących oznakowaniach(np.: "wejście", "wyjście"), w kompasach, tarczach telefonicznych, w celownikach, w klockach dla dzieci, figurkach religijnych, i wielu innych urządzeniach.
Do napromieniowania oczu może doprowadzić stosowanie soczewek, do których wytwarzania stosuje się tor. Do napromieniowania jamy ustnej natomiast może doprowadzić uran, który używany jest do nadania blasku sztucznym zębom.
Promieniotwórcze są również czujniki dymu, gdyż zasada ich działania oparta jest na wykorzystaniu promieni a, które emitowane jest przez radioizotopy umieszczone w tychże czujnikach. Pod koniec 1980r. w USA znajdowało się w użyciu 26 milionów czujników zawierających ameryk-241, jednak przy prawidłowej ich eksploatacji dają one znikoma dawkę napromienienia. Znikoma dawkę otrzymamy również mając do czynienia ze sprawnymi lampami fluorescencyjnymi, aparatura rentgenowska przeznaczona do kontroli bagaży na lotniskach, a także z odbiornikami telewizji kolorowej.

Wpływ na środowisko

W Polsce podstawowym aktem prawnym, normującym działalność w zakresie wykorzystywania energii jądrowej na potrzeby społeczno-gospodarcze kraju jest ustawa z dnia 10. Kwietnia1986 roku “Prawo atomowe”.
Elektrownia jądrowa podczas eksploatacji wywiera wpływ na środowisko poprzez:
· wydzielenie produktów promieniotwórczych do atmosfery
· wydzielenie produktów promieniotwórczych do wód zrzutowych
·
wydzielenie ciepła odpadowego do wody chłodzącej
Kopalnie uranu i zakłady wzbogacania uranu są źródłem zanieczyszczeń środowiska substancjami radioaktywnymi. Radioaktywne są odpady z tych zakładów - hałdy ich powinny być pokrywane asfaltem lub chlorkiem poliwinylu. Podczas produkcji paliwa jądrowego również powstają odpady radioaktywne - ciekłe i w postaci areozolu. Pierwszą barierę ochronną przed promieniotwórczymi produktami rozszczepiania są koszulki, w których umieszczane są tzw. pastylki paliwowe. Ich zadaniem jest odprowadzanie ciepła wytworzonego w paliwie do wody chłodzącej i uniemożliwienie przedostania się produktów rozszczepienia na zewnątrz.
Wypalone paliwo jądrowe wskutek swej promieniotwórczości jest niebezpieczne dla człowieka. Z tego względu musi być ono trwale usunięte do przestrzeni, gdzie jego promieniowanie jest niegroźne, bądź długo przechowywane w sposób bezpieczny, bądź wreszcie przerobione na produkty bezpieczne dla otoczenia.
Pierwszy sposób to gromadzenie wypalonego paliwa w głębokich, wyeksploatowanych kopalniach soli np. w Niemczech lub pod dnem mórz np. Szwecja.
Drugi sposób polega na przechowywaniu wypalonego paliwa w zbiornikach wodnych lub w zbiornikach betonowych, chłodzonych powietrzem. Przerób wypalonego paliwa jądrowego ma na celu usunięcie produktów rozszczepienia i odzyskanie niewypalonego uranu i plutonu, pozostałego w paliwie. Wypalone paliwo jest przerabiane w specjalnych zakładach przetwórczych, do których paliwo jest transportowane po jego wstępnym wystudzeniu na terenie elektrowni. Przerób wypalonego paliwa jądrowego w celu uzyskania uranu i plutonu jest procesem radioaktywnym. Głównym źródłem radioaktywności są produkty korozji pojemników, w których przechowuje się wypalone paliwo jądrowe przed jego przerobieniem.
Potencjalnym źródłem skażenia środowiska może być transport materiałów promieniotwórczych, takich jak wypalone elementy paliwowe i zestalone odpady wysoko aktywne. Transport koncentratów uranu i wypalonego paliwa jądrowego jest obwarowany szczegółowymi przepisami, mającymi na celu wyeliminowanie niebezpieczeństw ich promieniowania podczas drogi. Wypalone paliwo jądrowe - dużo bardziej niebezpieczne niż koncentraty uranu - musi być przewożone w pojemnikach stalowych, które zapewniają eliminację promieniowania na zewnątrz pojemników i ich szczelność nawet przy bardzo ciężkich wypadkach drogowych i pożarze. Transport pojemników następuje koleją lub samochodami.
Działanie na rzecz ochrony środowiska wokół elektrowni jądrowej mają na celu zapobieżenie przedostaniu się na zewnątrz elektrowni jądrowej izotopów promieniotwórczych zarówno podczas normalnej eksploatacji elektrowni, jak i podczas potencjalnej awarii.
Nuklidy (tj. atomy określonego rodzaju scharakteryzowane przez skład jądra ) promieniotwórcze powstają w licznych procesach wewnątrz reaktora jądrowego. Powstają one w wyniku wzajemnego oddziaływania neutronów z materiałami reaktora. Większość powstałych nuklidów promieniotwórczych powstaje wewnątrz paliwa i w materiale reaktora. Większa część tych nuklidów promieniotwórczych ulega rozpadowi promieniotwórczemu albo pozostaje wewnątrz reaktora. Jedynie znikoma ich ilość dostaje się do atmosfery w postaci gazów i do zbiorników wodnych w postaci odpadów ciekłych. Natomiast nuklidy w postaci odpadów stałych są składowane w specjalnie do tego przygotowanych pomieszczeniach.
Poszczególne nuklidy promieniotwórcze różnią się okresem półrozpadu, a także ilościami które po wchłonięciu przez oddychanie lub przez przewód pokarmowy mogą być odłożone w różnych narządach ciała oraz szybkością wydalania ich z organizmu. W celu uwzględnienia rodzaju promieniowania i jego skutków biologicznych wprowadzono pojęcie równoważnika dawki. Operowanie równoważnikiem dawki pozwala dodawać dawki napromieniowania wywołane przez różne rodzaje promieniotwórczości, sprowadzać je do wspólnego mianownika pod względem skutków biologicznych. Równoważnik dawki jest więc dawka pochłonięta z uwzględnieniem potencjalnej możliwości spowodowana uszkodzeń tkanki ciała przez różne rodzaje promieniowania.
Należy pamiętać, że aktywność odpadów z energetyki jądrowej maleje stukrotnie w ciągu 600 lat, podczas gdy naturalne pierwiastki promieniotwórcze mają czas połowicznego rozpadu rzędu miliardów lat. Można powiedzieć, że w skali tysięcy lat energetyka jądrowa, zużywając uran, a w przyszłości również tor, będzie obniżać, a nie zwiększać zagrożenie ludzkości promieniowaniem jonizującym. Warto w tym miejscu jeszcze raz przypomnieć, że w popiołach usuwanych rocznie na wysypiska z elektrowni węglowej o mocy 1000 MW(e) znajduje się średnio ponad 3 tony uranu oraz około 7 ton toru i substancje te nie są w żaden sposób zabezpieczone. Poza tym człowiek jest poddawany promieniowaniu kosmicznemu i ziemskiemu, a także promieniowaniu materiałów budowlanych w pomieszczeniach zamkniętych i promieniowaniu zawartych w jego ciele pierwiastków promieniotwórczych.
Wybór lokalizacji elektrowni jądrowej następuje na podstawie raportu bezpieczeństwa lokalizacji, zawierającego charakterystykę terenu lokalizacji pod względem demograficznym, meteorologicznym, geologiczno-inżynierskim, hydrogeologicznym, komunikacyjnym, hydrotechnicznym , sejsmologicznym itp. oraz dane o napromieniowaniu ludności w otoczeniu elektrowni spowodowane eksploatacyjnym odprowadzaniem materiałów promieniotwórczych z elektrowni.
Rodzaje awarii mogących wystąpić w elektrowni jądrowej są rozpatrywane w raporcie bezpieczeństwa. Są one dzielone na trzy kategorie:
- awarie przeciętne, prowadzące co najwyżej do wyłączenia reaktora, po usunięciu awarii reaktor wznawia pracę;
- awarie rzadkie, nie powodujące jednak utraty szczelności obiegu pierwotnego lub odbudowy bezpieczeństwa i nie stanowiące zagrożenia na obszarze leżącym poza strefą ochronną;
- maksymalna awaria projektowa, przy której może wystąpić wydzielenie maksymalnej określonej w raporcie bezpieczeństwa ilości produktów rozszczepienia, ale możliwe być musi wyłączenie i wychłodzenie reaktora.
Strefę ochronna tworzy się wokół każdego obiektu jądrowego w celu zmniejszenia zagrożenia radiologicznego. W przypadku elektrowni jądrowej wyposażonej w co najmniej jeden reaktor o mocy cieplnej powyżej 1500 MJ/s obszar strefy ochronnej ustala się na dwie podstrefy o różnym stopniu ograniczeń dotyczących sposobu zagospodarowania. Np. granice podstrefy pierwszej ustala się w odległości nie mniejszej niż 2 km od budynku reaktora, zaś granice podstrefy drugiej ustala się w odległości dwukrotnie większej niż granice podstrefy pierwszej. Na obszarze pierwszym podstrefy elektrowni jądrowej jest zabronione przebywanie ludzi ( pobyt stały lub czasowy) lokalizacja, budowa oraz użytkowanie stałych i tymczasowych budynków nie związanych z działalnością jądrowego, a także prowadzenie produkcji rolnej lub leśnej przeznaczonej dla ludzi. Na obszarze drugim podstrefy elektrowni jądrowej jest zabronione przeznaczanie nowych terenów pod zabudowę mieszkaniową oraz lokalizacja innych inwestycji, przekraczających potrzeby ludności zamieszkującej na tym obszarze.
Ochrona przed promieniowaniem polega na minimalizacji czasu napromieniowania, stosowaniu odpowiednich osłon i wreszcie zachowaniu należytej odległości od źródła promieniotwórczości, gdyż moc dawki promienia jonizującego jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości od źródła promieniowania.
Rozwiązania projektowe zapewniają, przy właściwej eksploatacji, ograniczenie do minimum możliwości awarii obejmującej swymi skutkami otoczenie elektrowni jądrowej.
W czasie eksploatacji elektrowni jądrowej powstają znaczne ilości różnorodnych odpadów ciekłych ( ścieków). Przed odprowadzeniem do kanalizacji i następnie do wód powierzchniowych (jezioro, rzeka), ścieki te są poddawane specjalnej obróbce, zapewniającej nieprzekraczanie dopuszczalnych wartości skażeń i zanieczyszczeń.

Gospodarka odpadami stałymi
Odpady stałe powstające w czasie eksploatacji elektrowni jądrowej, ze względu na stężenie substancji promieniotwórczych dzieli się na:
- wysoko aktywne, do których należą części wewnętrzne reaktorów znajdujące się w strefie promieniowania neutronowego, zużyte filtry do oczyszczania gazu i powietrza
- średnioaktywne, do których zalicza się części konstrukcyjne obiegu pierwotnego takie jak: rurociągi, armatura, izolacja termiczna, wkłady filtracyjne niektórych układów wentylacyjnych, części pomp, odpady metalowe, wymienialne elementy układu pomiarów i automatyki
- niskoaktywne, którymi są części konstrukcyjne i drobne wyposażenie układów pomocniczych obiegu pierwotnego, skażona odzież i obuwie specjalne, drewno, tworzywo sztuczne, odpady budowlane.
Odpady stałe wysokoaktywne przechowuje się stale w przechowalnikach w pobliżu basenu wypalonego paliwa. Pozostałe odpady stałe średnio i niskoaktywne przekazuje się do budynku zestalania odpadów. W budynku tym są one przechowywane od 3 do 5 lat w celu obniżenia aktywności. Po tym okresie, dla zmniejszenia ich objętości odpady są cięte lub prasowane i zestalane w asfalcie lub w beczkach lub prostopadłościennych pojemnikach. W ten sposób przygotowane i opakowane odpady okresowo magazynuje się na terenie elektrowni, a następnie wywozi do składowiska odpadów promieniotwórczych.

Gospodarka odpadami ciekłymi
W wyniku pracy układów oczyszczania ścieków promieniotwórczych powstają następujące odpady ciekłe:
· koncentrat powyparny
· zużyte wysokoaktywne jonity
· zużyte niskoaktywne jonity
Odpady te przekazuje się do budynku zestalania odpadów i przechowuje przez okres 3 do 5 lat w celu zmniejszenia ich aktywności, a następnie odparowuje, zestala i miesza z asfaltem. Pozostają one na terenie elektrowni do czasu wywiezienia do składowiska odpadów promieniotwórczych.
Promieniowanie jonizujące nie jest wykrywalne zmysłami człowieka. Zagrożenie stwierdza się za pomocą przyrządów dozymetrycznych. Przyrządy te są przystosowane do pomiarów dawek lub wykrywania skażeń promieniotwórczych.
Zasadniczym elementem układu pomiarowego, przekształcającym promieniowanie jonizujące w prąd elektryczny jest detektor promieniowania. Detektorami są: komory jonizujące, licznik Geigera-Mllera, liczniki scyntylacyjne.
Wśród przyrządów dozymetrycznych wyróżnia się wskaźniki promieniowania, monitory i dawkomierze.
Elektrownia jądrowa nie ma większości najgłośniejszych urządzeń, występujących w elektrowniach konwencjonalnych, takich jak młyny, wentylatory kotłowe urządzenia nawęglania itp. Ponadto ze względu na zaostrzone wymagania co do bezpieczeństwa jądrowego (specjalne wykonanie budynków, szersze strefy ochronne i in.) hałas jest mniej uciążliwy dla otoczenia.
Źródłami hałasu w elektrowni jądrowej są urządzenia maszynowni, chłodnie kominowe (jeśli występują) oraz wydmuchy pary wodnej z zaworów bezpieczeństwa i stacji zrzutowych. Dodatkowymi źródłami hałasu są wyciągowe wentylatory wentylacji technologicznej oraz wentylatory instalacji do oczyszczania gazów aktywnych.
Kryzys gospodarczy w latach 1989-1992 spowodował spadek zapotrzebowania na energię elektryczną, tak więc budowa nowych źródeł mocy stała się - przejściowo niepotrzebna. To sprawiło, że budowa elektrowni jądrowych w Polsce może być odłożona na okres po roku 2000. Planuje się budowę kilku elektrowni gazowych, które są mniej uciążliwe dla środowiska od cieplnych węglowych.
Jak dotąd nie produkujemy energii elektrycznej z ekologicznie czystego źródła jakim jest reakcja rozszczepienia uranu przeprowadzona w sposób kontrolowany w reaktorze jądrowym. Miernikiem naszego zacofania w tej dziedzinie jest fakt iż w 34 krajach świata funkcjonuje kilkaset bloków jądrowych (432 w 1995r.) dając średni udział 17% w całości dostawy energii. Aż w 15 krajach udział energii elektrycznej z elektrowni jądrowych stanowi co najmniej 30%.