Výhoda jaderné energie
Jaderná energie může odvrátit mnohé následky vznikající na životním prostředí při užívání fosilních paliv. Ve své práci uvádí prof. Bernard L. Cohen jako nezávislý pracovník universitního výzkumu své hledisko na výhody jaderné energie vůči jiným energetickým zdrojům.
Musím začít s omluvou, že tento příspěvek je psán se stanoviska amerického občana. Všechny moje výzkumy jsou jako „laboratorní“, užívající statistik USA spolu s tamními zkušenostmi a praxí. Mnoho z nich je však použitelných i v jiných zemích. Zde uvedený materiál je uveden v mé knize „ The Nuclear Energy Option“ (Plenum Publishing Co., New York; 1990), která též uvádí své technické ospravedlnění.
Jak se vyhnout problémům z fosilních paliv v životním prostředí
Důležitou výhodou jaderné energie je oproštění se od širokého spektra ekologických problémů ze spalování fosilních paliv – uhlí, ropy, plynu. Tyto problémy prostředí pocházejí z lidské činnosti; svou publicitu získaly pod pojmem „globální oteplení“ měnící zemské klima: kyselý déšť, ničící lesy a zabíjející ryby; znečištění ovzduší, zabíjející ročně desítky tisíc Američanů, při degradaci naší životní kvality v mnoha ohledech; ničivé jevy při hromadné těžbě uhlí; znečištění únikem ropy působící velké škody ekologickým systémům.
„Některé z nejdůležitějších, kyselým deštěm způsobených problemů, jsou politické.“
Globální oteplení: Spalování fosilních paliv působí nesmírná množství kysličníku uhličitého, na příklad 3,7 tun CO2 z každé tuny spáleného uhlí a kysličník uhličitý v zemské atmosféře zadržuje teplo, tím stoupá teplota země. Odhady míry stoupání teploty země a jejích následků se různí, ale případné vlivy s tím spojené jsou důležité. Zemědělství je velmi citlivé na klima, tudíž je těžce dotčeno změnami v úrodě, která v některých územích se pak nemůže vypěstovat. Hospodářské zvířectvo je dotčeno problémy s rozmnožováním a růstem, s nemocemi i opatřeními proti moru. Lesy jsou v plošném růstu stresovány změnami různých druhů stromů a množením hmyzu, projevy nemocí, ovlivněním jinými rostlinami a změnou činitelů působených požáry. Případné tání ledovců způsobí zvednutí hladiny moře, to podstatně zaplaví pobřežní krajinu, vystupňuje četnost a závažnost hrůz hurikánů, umožní průnik slané vody na pevninu s těžkým dopadem na její vodní život (na příklad pěstování ústřic) a vede ke ztrátám zavlažovací vody a znečištění podzemních vod.. Způsobené změny v průběhu bouří, dešťových srážek a projevech větru jsou rozhodně výrazné.
Projev globálního oteplení je předmětem řady mezinárodních konferencí na vysoké úrovni kulminujících v dosud neratifikovaných dohodách o snížení emisí kysličníku uhličitého, jejichž neuplatnění stojí ekonomiku Spojených Států odhadem ročně miliardy dolarů.
Kyselý déšť: Spalování fosilních paliv uvolňuje velká množství kysličníku siřičitého a plynných kysličníků dusíku, které spolu s vlhkostí v ovzduší tvoří kyseliny padající s dešťovými srážkami. Tyto jevy jsou komplikované a s kontraversními závěry; je však důrazně evidentní, že v jistých případech kyselý déšť ohrožuje život ryb ve vodních prostorách a velmi škodí lesům.
Největší problémy působené kyselými dešti jsou politického rázu. Emise uhlí spalujících elektráren Středozápadu Spojených Států jsou původcem kyselých dešťů na východě Kanady a jsou tamními prioritními politickými otázkami jako důležitý zdroj obtíží v severoamericko–kanadských vztazích. Podobná situace je v Evropě, kde emise ze spalovaného uhlí v Britanii ohrožují skandinávská a německá jezera a lesy.
„30.000 úmrtí ročně ve Spojených Státech pochází z ovzduší znečištěného emisemi z energetických děl spalujících fosilní paliva.“
Znečištěné ovzduší: Zatím co globální oteplení působí pouze ekonomický rozkol a kyselý déšť zabíjí pouze ryby a stromy, znečištěné ovzduší zabíjí lidi anebo jim způsobuje zdravotní potíže. Pro osvětlení těchto procesů byl rozvinut obsáhlý výzkum k potlačení za toto zodpovědných složek, avšak s omezeným úspěchem. Byly zde stanoveny mnohé ze zdraví postihujících činitelů: kysličník siřičitý, oxidy dusíku, kysličník uhelnatý, jemné částice, uhlovodíky, ozon, těkavé organické sloučeniny a toxické kovy, též jejich kombinace mají pravděpodobně vliv na zdraví. Problém je komplikován skutečností, že jejich vliv narůstá zvolna během více let nebo dekád, způsobuje onemocnění a oslabuje tělesnou konstituci až do bodu, kdy dojde ke smrti, která však nebývá vztahována ke znečištěnému ovzduší. Zjevně epidemiologická evidence tedy ukazuje, že asi 30.000 úmrtí ročně v USA pochází z ovzduší znečištěného emisemi z energetických zdrojů spalujících fosilní paliva. Přesunem s fosilních paliv na nukleární energii by se odvrátila tato úmrtí a jestliže elektřina bude více a šířeji užívána v dopravě (např. elektromobily), záchrana životů bude ještě výraznější. Lidské utrpení v nemocích je podstatnou částí ceny, kterou platíme za spalování fosilních paliv. Ekonomické ztráty absencí pracovníků a/nebo snížená produktivita způsobená jejich nemocností jsou tudíž podstatné !
Znečištěné ovzduší odbarvuje i jinak poškozuje budovy, vrstvu půdy (ornice) a všeobecně špiní prostředí, což má nepříznivý dopad na kvalitu našeho života.
Těžba uhlí: 60 % uhlí v USA se získává otevřenou (povrchovou) těžbou, která často vyžaduje odstranění až 200 stop (cca 70 m) silné vrstvy pokrývající zeminy. Zde jsou zákony i úsilí k dobré vůli rekultivace půdy, avšak ty mívají pouze omezený úspěch a ta je často ponechána zle rozbrázděná. Zbývajících 40 % uhlí pochází z hlubinných dolů; jejich procento vzrůstá. Odvodnění s kyselostí z těchto dolů se dostává do vodních toků, zabíjí ryby a činí vodu nevhodnou k pití, koupání i k mnohému průmyslovému užití. Asi jedna čtvrtina z osmi milionů akrů kolem uhelných dolů v USA má poklesy půdy způsobující budovám na povrchu trhliny nebo dokonce zničení, a často odvodňovací vzorky ukazují, že půda je nevhodná k farmaření. V dolech USA jsou stovky stálých požárů, které vypouštějí ovzduší znečišťující kouř a vegetaci ničící teplo, často po mnoho let. Hromady odpadu z praní uhlí jsou stranou od dolů bez dohledu a běžně vzplanou, což je dalším zdrojem znečištění ovzduší.
Znečištění ropou (vylití zemního oleje): Vylití 40.000 tun zemního oleje u pobřeží Aljašky r. 1989 bylo široce publikováno. Právě po 10ti letech po vyčištění, které stálo několik miliard $, zůstává ještě dlouhodobé poškození regionu. Byla však ještě větší znečištění, včetně oněch 305.000 tun u pobřeží Tobaga r. 1979 a 237.000 tun, které zruinovaly mnoho mil francouzských pláží r. 1978. Tankery Spojených Států ročně znečišťují v průměru několika stovkami tisíc tun oleje. V udané době je 100 milionů tun oleje dopravováno loďmi; tak jsou podobné nehody nevyhnutelné. Následky nehod způsobených v jednotlivých zemích nutno tedy vzít v úvahu. Mexický původce, který nemohl být dosud předstižen, „vylil“ 700.000 tun zemního oleje do Mexického zálivu r. 1979 a vytvořil tím mořskému životu rozsáhlou škodu.
„Pro takový národ (stát) je mnohem snadnější, rychlejší a levnější vyvíjet nukleární zbraně, než rozvíjet program jaderné energie.“
Možnosti paliva. Další výhodou jaderného paliva je v přirozenosti jeho konsumace. Olej a plyn jsou hlavními palivy užívanými pro vytápění prostor a dopravu; v této aplikaci je jejich náhrada obtížná. Jejich světové zásoby jsou omezené, pravděpodobně na méně, než 100 let předpokládané spotřeby a jejich ceny ostře stoupnou dávno před vyčerpáním jejich zásob. Jako náhrady oleje a plynu lze užít uhlí, ale jeho zásoby jsou též omezené. Uhlí, olej a plyn jsou základními surovinami pro výrobu plastů a organických chemikálií, bez nichž naše technologická společnost by byla vážně ochromena. To je důvod k ochraně našich zdrojů fosilních paliv. Na druhé straně má uran jako jaderné palivo malou cenu pro jiná použití a s „množivými reaktory“ (breeder reactors) je možnost uspokojit energetickou spotřebu celého světa na miliardu let bez jakéhokoliv zvýšení ceny elektřiny, byť i o 1 procento.
Problémy odpadu: Jsme bombardováni propagandou ohledně potenciálního nebezpečí z radioaktivního odpadu s dlouhou životností (dlouhým poločasem rozpadu) z jaderných reaktorů. Avšak tyto odpady mají velmi důležitou výhodu ve svém velmi malém objemu, tím mohou být snadno uschovány v hlubokém podzemí (pokud nebudou technologicky přepracovány - pozn.překl.). Výsledky analysy v Tabulce 1 ukazují, že odpady ze spalování uhlí, včetně těch končících v zemi, jsou mnohem nebezpečnější. Obsahují chemické karcinogeny jako berylium, kadmium, nikl a chrom, které na rozdíl od jaderných, přetrvávají stále. Obsahují též uran vyskytující se jako nečistota v uhlí, končí pak ve vrchních vrstvách země a slouží jako zdroj nahodilých emisí. Jaderná energie naproti tomu spotřebovává uran, tím odvrací příští úmrtí od exposice plynným radonem, jak ukazuje záporné znaménko v Tabulce 1.
Poznámka překl.: Další část uranu i jiných těžkých kovů spolu se zplodinami spalování se dostanou též do ovzduší a tím způsobí radioaktivní smog !
| Tabulka 1. Případný počet úmrtí způsobených odpady z výroby elektrického výkonu 1000 MWatt | |
| Jaderná alternativa | Počet úmrtí na 1000 MW |
| Vysoká radiace | 0,018 |
| Emise Radonu | - 420 * |
| Běžné emise ( Kr, Xe, C-14, H 3) | 0,3 |
| Odpad nízké radiační úrovně | 0,0004 |
| Uhlí | |
| Znečištěné ovzduší | 75 |
| Emise Radonu | 30 |
| Chemické karcinogeny | 70 |
| Sluneční (fotovoltaická) | |
| Uhlí k výrobě (ocel, sklo, aluminium) | 3 |
| Sirník kadmia (pokud je užit) | 80 |
Značka * u záporného čísla uvádí počet odvrácených smrtí vůči způsobeným ( při jaderné alternativě ).
Jaderné bomby. Mnohokrát (a často) se uvádí do spojitosti jaderná energie a jaderná bomba, ačkoliv vzájemný vztah je velmi chabý. Pro státy jsou mnohem snadnější, rychlejší a levnější cesty k vývoji jaderných zbraní, než k jaderným energetickým programům. Všechny státy s jadernými zbraněmi vyvíjely své bomby nezávisle od svých elektřinu vyrábějících zařízeních a národy chtějící získat jaderné zbraně, mohou udělat a udělají totéž. Tento problém není tak dalece ve vyhnutí se vývoji nukleárních bomb, to je v podstatě ztracený případ, jako je spíš vyhnout se jejich použití. Jeden z nejpravděpodobnějších scénářů pro jejich užití je v boji o naftu, jak její světové zásoby ubývají na riskantní úroveň v 21. století. Možnosti naftových zdrojů jsou omezené a široce rozprostřeny v politicky nestabilním Středním Východě, takže soutěživost v tom může nabývat na intensitě. Válka v Perském zálivu r. 1991 se mohla snadno stát předchůdcem mnohem vážnějších konfrontací. Tudíž elektřina může nahradit zemní olej (naftu) pro vytápění prostor a vyrábět vodík jako náhradu nafty pro užití v dopravě. Takto má jaderná energie výhodu snížení spotřeby zemního oleje, tímto lze se vyhnout jednomu z primárních potenciálních důvodů užití jaderných bomb.
Risika nehody. Veřejnost je stále bombardována strachem z nehod reaktorů, se zaměřením na jevy způsobené nejhorší možnou nehodou. Toho se používá v některých rozborech, aniž by byla zmínka o pravděpodobnosti výskytu těchto jevů. Ve skutečnosti nebývá často na pravděpodobnost brán ohled, namísto toho je vyzdvihována nejhorší možná nehoda. Abychom mohli řádně čelit riziku nehody, je zcela zásadní brát v úvahu právě pravděpodobnost jejího výskytu, poněvadž neexistuje něco jako je jen nejhorší možná nehoda - jakákoliv hypotetická nehoda může být ovlivněna dalšími polehčujícími okolnostmi, třeba i se sníženou pravděpodobností jejich výskytu.
Na příklad jedna z nesčetných benzinových cisteren pohybujících se v našich ulicích, může při své kolisi vypustit své palivo, což vede k požáru, který může zničit celé město, zabít miliony lidí. To může vyžadovat množství nepravděpodobných okolností se vzájemnou kombinací, jako na příklad zamrzlé vodovodní potrubí zabrání účinnému boji s ohněm; dopravní zácpa zhoršená nevhodnou konstrukcí ulic nebo další nehody, které zamezí včasnému přístupu hasičů; nestandardní typy trubek a uzávěrů rozvodu plynu, které teplem požáru se naruší; velký vítr, který rozfouká oheň do všech směrů; silná atmosferická inverse, po které je celé město pohlceno plameny a kouř se drží nízko při zemi; z různých důvodů uzavřené mosty a tunely a tím omezení únikových cest; chyby v informování veřejnosti, a t.d. Každá z těchto situací je nepravděpodobná, tak i jejich současná kombinace je vysoce nepravděpodobná, ne však vyloučená. Myslí-li někdo, že jde o nejhorší možnou nehodu, nechť uváží možnost ohně rozšířeného žhavým popelem na jiná města ponechaná bez požární ochrany, neboť jejich hasiči nejsou přítomni, asistujíce požáru ve městě prvém, a t.d.
Jako příklad hlavního jaderného konkurenta, to jest spalování uhlí, uvažme možnost vzniku mutagenních chemikálií, jejichž produkty vedou k rozvoji viru, který by mohl lidstvo sprovodit se světa; virus tak smrtelný jako HIV, snadno rozšiřitelný, jako virus chřipky. Není podobné věci, než nejhorší možná nehoda; její pravděpodobnost se opět musí uvážit.
To je další výhoda jaderné energie – pravděpodobnosti nehod byly předurčeny a jsou vskutku velmi malé. Nejlepší cestou k názornému osvětlení této výhody je srovnání risika jaderné energie vůči ostatním životním risikům. To je uvedeno v další Tabulce 2 jako Možná Zdravotní Risika „{MZR}“, kde je to zdůvodněno. (Tento údaj značí počet dní, kterými se statisticky zkracuje život osoby vystavené danému risiku). Podstatná část znečištění ovzduší je způsobena fosilními palivy, což se selháním hrází vodních přehrad je vázáno na výrobu elektřiny.
Paliva - zemní olej a plyn - přispívají k požárům a zmíněný plyn je důležitým příspěvkem i k možnosti zadušení. Velmi důležitým činitelem v nebezpečí z užívání energie vůbec je jeden způsob snahy o její šetření; to jest užívání menších vozů s očekávaným nebezpečím dle Tabulky 2 a utěsňování obývaných domů, kde se tím zvyšuje znečištění ovzduší jejich vnitřního prostoru, což se nyní považuje za důležitější vliv a škodlivější, než je znečištění venkovního ovzduší. Příkladem toho je vzrůstající množství plynného radonu v domech, což pak dává stonásobky záření vůči jaderným zařízením.
Pozn. překl.: Uvážit zvýšení bezpečnosti silničních vozidel s elektrickým pohonem; kromě exhalací odpadne při nehodě hořlavost a výbušnost pohonného media vozidel i případné nebezpečí v tankovacích stanicích !
Z Tabulky 2 je zřejmé, že jaderné nehody nejsou tím nejdůležitějším problémem a jejich velmi malá pravděpodobnost výskytu je velkou výhodou jaderné energie. Tato výhoda snad může být jasněji vyjádřena risikem průměrného Američana, zda velmi rozsáhlý jaderný program USA je ekvivalentní risiku pravidelného kuřáka kouřícího jednu jedinou cigaretu každých 15 let, nebo risiku osoby s nadváhou převyšující svůj normál o 0,012 uncí (méně jak 0,4 gramu), nebo překročení rychlosti na silnici v USA z 55 na 55,006 mílí za hodinu.
| Tabulka 2: Možná risika narušující zdraví {MZR} | |
| Aktivita nebo risiko | MZR (dní) |
| Život v bídě | 3500 |
| Kouření cigaret ( 1 balíček denně ) | 2300 |
| *Onemocnění srdce | 2100 |
| Svobodní | 2000 |
| Pracující v uhelných dolech | 1100 |
| *Rakovina | 980 |
| Nadváha 30 liber ( 13,6 kg ) | 900 |
| *Nehody motorových dopravních prostředků | 150 |
| *Sebevraždy | 95 |
| *Vraždy | 90 |
| *Znečištěné ovzduší | 80 |
| Malá vozidla vůči vozidlům střední velikosti | 60 |
| *Změna omezení rychlosti 65 vůči 55 mílí za hodinu | 40 |
| *Pády | 39 |
| *Jed + udušení | 37 |
| *Pohyb osob v domech | 35 |
| *Požáry a zahoření | 27 |
| *Selhání přehradních hrází | 1 |
| Život velmi blízko jaderných zařízení | 0,4 |
| *Jaderná elektřina USA všeobecně | 0,04 |
| *Jaderná elektřina USA – pouze nehody | 0,012 |
* Hvězdička ukazuje průměr v celé populaci USA.
Poznámka překladatele : Přechodem s fosilního na jaderné palivo při stejném množství vyrobené energie se sníží počet horníků v dolech a tím i v celku jejich pracovní risiko. Při váhovém poměru obou paliv 1 milion k jedné to je extremní pokles. Dále při použití takzvaných“množivých reaktorů“ s jiným způsobem přípravy paliva by tato položka prakticky vůbec odpadla.
Souhrn
Jaderná energie má výhody v mnoha směrech včetně těch považovaných za problémové, v nichž odvrací znečištění a degradaci životního prostředí fosilními palivy a zajišťuje světu věčné napájení palivem bez dotčení zásob zdrojů potřebných pro jiná užití, řeší nesnadné problémy odpadů, přispívá k vyhnutí se válečným snahám a tím zmenšuje risika z nebezpečných náhod.
Dr. Bernard L. Cohen je emeritním profesorem fysiky, astronomie, životního prostředí a zaměstnaneckého zdravotnictví na universitě v Pittsburghu. Je autorem 6ti knih, přes 300 příspěvků ve vědeckých časopisech a asi 75 článků v netechnických žurnálech. Na pozvání se představil svými přednáškami ve 47 U.S.státech, 6ti kanadských provinciích, 7mi japonských prefekturách, 6ti australských státech a teritoriích a 24 zemích v Evropě, Asii a Jižní Americe. Jeho vyznamenání cenami zahrnuje The American Physical Society Bonner Prize, the Health Physics Society Distinguished Scientific Achievement Award. Je zvolen pověřencem divise nukleární fysiky v American Physical Society a pověřencem divise věd životního prostředí v American Nuclear Society. Těší se ze sportu v otevřeném prostředí, hraje golf, též se věnuje své rodině a osmi vnoučatům.
