Реферат: Реферат по физике на тему : «Аварии на атомных электростанциях». Реферат аварии на аэс

Реферат - Тема аварии на аэс. Радиоактивное загрязнение местности аварии на аэс

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

МЕСТНОСТИ

АВАРИИ НА АЭС

Радиоактивность – совсем не новое явление, как до сих пор считают некоторые, связывая ее со строительством АЭС и появлением ядерных боеприпасов. И радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни.

Однако радиацию, как явление, человечество открыло всего сто лет тому назад.

В 189б г. французский ученый Анри Беккерель положил несколько фото пластинок на стол, а сверху накрыл их минералом, содержащим уран. Когда проявил – обнаружил на них следы. какого то излучения. Позже этим явлением заинтересовалась Мария Кюри, молодой ученый химик, которая и ввела в обиход слово «радиоактивность».

Чуть раньше, в 1895 г. немецкий физик Вильгельм Рентген открыл лучи, которые и были названы его именем «рентгеновскими».

Ученые устремили свои усилия на разгадку одной из самых волнующих загадок всех времен, стремясь проникнуть в тайны материи. К великому сожалению, последующие их работы привели к созданию в США атомной бомбы (1945 г.) и только по том в СССР – атомной электростанции (1954 г.). Через три года со стапелей сошло первое в мире судно с атомной энергетической установкой – ледокол «Ленин». На сегодня в мире действует большое количество объектов с ядерными установками, вырабатывающими электрическую и тепловую энергию, приводящие в движение надводные и подводные корабли, работающие в научных целях.

Менее чем за полувековую историю развития ядерной энергетики произошло три крупных аварии на АЭС, вызвавшие тяжелые последствия. Первая – в 1957 г., вторая – в 1979 г. и третья – в 1986 г. А всего в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности и опасности.

Если бы такая частота катастроф сохранилась в ближайшем будущем, то это бы означало, что до 2000 г. на АЭС мира, которых к тому времени будет около 500, возникнут еще три чрезвычайные ситуации, связанные с рас плавлением активной зоны реактора. Вероятность такого события – один раз в 4 5 лет составит примерно 70"А~.

8 октября 1957 г. в Уиндскейле (Англия) во время профилактических работ на одном из реакторов АЭС произошел пожар и повреждение тепло выделяющих элементов (твэлов). На дне реактора и по сей день лежит около 1700 т ядерного топлива. В атмосферу были выброшены радионуклиды, образовалось облако, часть которого достигло Норвегии, а другая двигалась до Вены. Это была первая авария в атомной энергетике, которая

коснулась населения. Последствия аварии тщательно скрывались. Только по истечении 30 лет стали известны некоторые подробности.

28 марта 1979 г. на втором блоке атомной электростанции «Три Майл Айленд» в Гаррисберге (США) произошла авария, последствием которой явился выброс радиоактивных веществ в окружающую среду. Почти 10 т расщепляющегося материала из 100 т вышли за пределы активной зоны. Произошел выброс в атмосферу.

Происходили аварии и на атомных подводных лодках. В 19б4 году случилась авария на американском спутнике с ядерной энергетической установкой. 70% всех радионуклидов выпало в Южном полушарии.

Чернобыльская катастрофа (26 апреля 1986 г.) представляет собой событие века, которое почувствовали не только в России, на Украине, в Белоруссии, но и в других странах. Еще в 1990 году в Постановлении Верховного Совета СССР говорилось: "Авария на Чернобыльской АЭС по совокупности последствий является самой крупной катастрофой современности, обще народным бедствием, затронувшим судьбы миллионов людей, проживающих на огромных территориях». Одиннадцать областей, в которых проживало 17 млн. человек, из них 2,5 млн. детей до 5 летнего возраста, оказались в зоне заражения. В районах жесткого радиационного контроля – 1 млн. человек Гомельской, Могилевской, частично Брянской, Житомирской, Киевской и Черниговской областей. Пострадало много людей не только оттого того, что они начинали ощущать на себе пагубное воздействие радиации, но и оттого, что большому количеству жителей пришлось покинуть свои дома, свои населенные пункты. Нельзя забывать – через Чернобыль, участвуя в работах по ликвидации, прошло несколько сотен тысяч человек. Для значительного количества людей это не прошло бесследно.

Только один пример. Юрий Сологуб офицер уголовного розыска Донецкой области, мастер спорта по классической борьбе до Чернобыля был абсолютно здоров. Его направили в Припять старшим в группе по борьбе с мародерством. Пробыл в зоне около семи месяцев. Вернулся оттуда со справкой, в которой была указана доза облучения – 28,9 рентгена. Это можно считать в рамках допустимой нормы. Но так ли было на самом деле. Очевидно, нет. Несколько лет тому назад Ю.Сологубова не стало. И таких ох как много.

А почему, собственно говоря, произошла эта авария? Летом 1987 года на суде выяснилось: на АЭС творились безобразия, не было элементарного порядка в трудовой дисциплине, низка ответственность персонала. Даже после взрыва на энергоблоке бывший директор станции Брюханов радиационную разведку не организовал, нужных приборов для ее ведения не имел, противогазы у личного состава отсутствовали. Еще хуже – информации об аварии не было. Ее попросту по началу скрывали. Население понятия не имело о случившемся. Эвакуация началась лишь спустя 36 часов. Следует сказать о расхлябанности, неумелых и нерешительных действиях персонала в чрезвычайной ситуации.

Какой огромный объем работ пришлось проводить. Только в течение

первых двух лет (на апрель 1988 г.) дезактивировано 21 млн. кв. м поверхности оборудования, захоронено 500 тыс. м2 грунта, обеззаражено 600 деревень и сел. Свыше 5 млн. человек охвачено профилактическим медицинским контролем. Для эвакуированных построено более 21 тыс. домов и 800 объектов социально бытового и культурного назначения. В кратчайшие сроки выделено 15 тыс. квартир.

Работы, хотя и с меньшим размахом, но продолжаются и поныне.

Нельзя забывать о том, что из народнохозяйственного оборота исключены пашни, сенокосы, луга, остановились многие предприятия. Из 30 кило метровой зоны вокруг Чернобыля произведено отселение. По сути дела это пространство стало необитаемым.

Еще долго ждать: не один десяток лет для постепенного восстановления жизнедеятельности этого региона.

Из- за Чернобыльской катастрофы многие считают – со строительством АЭС надо подождать. А вот генеральный директор МАГАТЭ Ханс Бликс читает иначе. Он заявил: «Лично я выступаю за развитие ядерной энергетики. Она поможет содержать окружающую среду чистой. Не ядерная энергетика привела к серьезным нарушениям экологической среды в Европе, а скорее энергетика, основанная на угле и нефти». По его словам основную опасность все же несет топливная энергетика. Другое дело, нужны серьезные меры, значительные материальные расходы, чтобы все АЭС мира сделать безопасными. Хотим мы того или нет, но будущее принадлежит ядерной энергетике.

Однако надо помнить – на начало 1989 г. в СССР насчитывалось 49энергоблоков АЭС, а по данным МАГАТЭ на конец 1987 г. в мире действо вали АЭС в 26 странах.

Представляют интерес цифры о профессиональном риске работающих в различных отраслях промышленности. А колеблются они в довольно больших пределах.

Вид деятельности

Число смертных случаев на

10 тыс. работающих в год

Легкая промышленность

0,15

Ядерная энергетика

2

Химическая промышленность

4

Металлургическая промышленность

8

Сельское хозяйство

10

Угольная промышленность

14

Рыболовство

36

Как видим самая опасная сфера деятельности рыболовство и угольная промышленность, а вовсе не ядерная энергетика.

В принципе нет абсолютной безопасности чего-либо. В каждом деле, которым мы занимаемся, есть своя доля риска. Например, в Англии ежегодно погибает у себя дома от бытовых аварий один человек из 9 тыс. Это могут быть взрывы газа, пожары, поражение электрическим током, отравления химическими веществами и лекарствами, утонул в ванне, угорел или упал с высоты.

^ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МЕСТНОСТИ

Радиоактивное загрязнение (заражение) местности происходит в двух случаях: при взрывах ядерных боеприпасов (см. тему 8) или при аварии на объектах с ядерными энергетическими установками.

На АЭС реактор является мощным источником накопления радио активных веществ. В качестве ядерного топлива применяются, главным образом, двуокись урана 238, обогащенная ураном 235. Топливо размещается в тепловыделяющих элементах – твэлах, а точнее в металлических трубках диаметром 6 – 15 мм, длиной до 4 м.

В активной зоне реактора, где находятся твэлы, происходит реакция деления ядер урана 235. В результате торможения осколков деления, их кинетическая энергия разогревает реактор. Это тепло затем используется для получения пара, вращения турбин и выработки электрической энергии.

Во время реакции в твэлах накапливаются радиоактивные продукты деления. Если в бомбе процесс деления идет мгновенно, то в твэлах длится несколько месяцев и более. За этот срок короткоживущие изотопы распадаются. Поэтому идет накопление радионуклидов с большим периодом полу распада.

Возьмем, к примеру, реактор ВВЭР 440 (электрическая мощность 440Мвт). Его загрузка составляет 42 т. В топливе примерно .3,3"/"(около 1,4 т) делящегося вещества урана 235. После отработки одна тонна превращается в продукты деления, а 400 кг можно потом на комбинате «Маяк» извлечь и использовать в новых твэлах.

Таким образом, идет процесс накопления радиоактивных веществ с длительными периодами полураспада. Все они, как правило, являются бета гамма излучателями.

На фоне тугоплавкости большинства радионуклидов такие как: теллур, йод, цезий обладают высокой летучестью. Вот почему аварийные выбросы реакторов всегда обогащены этими радионуклидами, из которых йод и цезий имеют наиболее важное воздействие на организм человека и животный мир. Как видим, состав аварийного выброса продуктов деления сущесвенно отличается от состава продуктов ядерного взрыва. При ядерном взрыве преобладают радионуклиды с коротким периодом полураспада. Поэтому на следе радиоактивного облака происходит быстрый спад мощности дозы излучения. При авариях на АЭС характерно, во- первых, радиоактивное заражение атмосферы и местности легколетучими радионуклида ми (йод, цезий и стронций), а, во вторых, цезий и стронций обладают длительными периодами полураспада – до 30 лет. Поэтому такого резкого уменьшения мощности дозы, как это имеет место на следе ядерного взрыва, не наблюдается.

И еще одна особенность. При ядерном взрыве и образовании следа для людей главную опасность представляет внешнее облучение (90 95% от общей дозы). При аварии на АЭС с выбросом активного материала картина иная. Значительная часть продуктов деления ядерного топлива находится в парообразном и аэрозольном состоянии. Вот почему доза внешнего облучения здесь составляет 15%, а внутреннего – 85%.

Загрянение местности от чернобыльской катастрофы происходило в ближайшей зоне (80 км) в течение 4 5 суток, а в дальней зоне примерно 15 дней. Наиболее сложная и опасная радиационная обстановка сложилась в 30 км зоне от АЭС, в Припяти и Чернобыле. Из- за этого от туда было эвакуировано все население. К началу 1990 г. во многих районах мощность дозы уменьшилась и приблизилась к фоновым значениям 12 – 18 мкР/ч. Припять и Чернобыль и на сегодня представляют опасность для жизни.

^ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ. ЛУЧЕВАЯ БОЛЕЗНЬ

При радиоактивном загрязнении местности от ядерных взрывов или при авариях на ядерных энергетических установках трудно создать условия, которые бы полностью исключали облучение. Поэтому при действии на местности, загрязненной радиоактивными веществами, устанавливаются определенные допустимые дозы облучения на тот или иной промежуток времени. Все это направлено на то, чтобы исключить радиационные поражения людей.

Давно известно, что степень лучевых (радиационных) поражений зависит от полученной дозы и времени, в течение которого человек подвергался облучению. Надо понимать: не всякая доза облучения опасна для человека. Вам делают флюорографию, рентген зуба, желудка, сломанной руки, вы смотрите телевизор, летите на самолете, проводите радиоизотопное исследование – во всех этих случаях подвергаетесь дополнительному облучению. Но дозы эти малы, а потому и не опасны. Если она не превышает 50 Р, то лучевая болезнь исключается. Доза в 200 – 300 Р, полученная за короткий промежуток времени, может вызвать тяжелые радиационные поражения. Но если эту дозу получить в течение нескольких месяцев – это не приведет к заболеванию. Организм человека способен вырабатывать новые клетки и взамен погибших при облучении появляются свежие. Идет процесс восстановления.

Доза облучения может быть однократной и многократной. Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток. Если оно превышает четверо суток – считается многократным. Однократное облучение человека дозой 100 Р и более называют острым облучением.

Соблюдение правил поведения и пределов допустимых доз облучения позволит исключить массовые поражения в зонах радиоактивного заражения местности.

Ниже в таблице приводятся возможные последствия острого, однократного и многократного облучения человека в зависимости от дозы.

Доза облучения

Признаки поражения

50

Признаков поражения нет

100

При многократном облучении (10 – 30 суток) внешних признаков нет. При остром (однократном) облучении у 10% тошнота, рвота, слабость

200

При многократном - в течение 3 мес. – внешних признаков нет. При остром (однократном) - появляются признаки лучевой болезни I степени

300

При многократном – первые признаки лучевой болезни. При остром облучении – лучевая болезнь II степени. В большинстве случаев можно выздороветь

400 – 700

Лучевая болезнь III степени. Головная боль, температура, слабость, тошнота, рвота, понос, кровоизлияние внутрь, изменение состава крови. При отсутствии лечения – смерть

Более 700

В большинстве случаев смертельный исход

Более 1000

Молниеносная форма лучевой болезни, гибель в первые сутки

В мирное время все страны, использующие атомную энергию на производстве, в медицине и науке, имеют национальные нормы и правила радиационной безопасности, основанные на рекомендациях Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ).

С 1976 г. у нас действуют Нормы радиационной безопасности (НРБ – 1976/87), уточненные в 1987 г. (после Чернобыля). Их цель – предупредить переоблучение людей при авариях на ядерных энергетических установках (ЯЭУ).

Для этого все население условно разбито на три категории.

Категория А – персонал радиационных объектов, АЭС, радиологи,

рентгенологи и др.

Категория Б – население, проживающее вблизи радиационных объектов.

Категория В – все население.

Для категорий А и Б разработаны и действуют нормы, для категории В – норм нет. На население воздействует тот радиационный фон, среди которого оно живет. У нас в России этот фон колеблется в пределах от 6 до

18 мкР/ч.

В зонах, подверженных радиационному воздействию, после Чернобыля защитные мероприятия проводятся только в том случае, если уровень дозы облучения населения в год более 0,1 бэр (биологический эквивалент рентгена), если меньше, то население проживает по обычному режиму жизнедеятельности.

^ НОРМАТИВЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

В ходе ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС было разработано большое количество нормативных документов, инструкций, рекомендаций по индивидуальной защите личного состава, а также населения проживающего в загрязненных районах. Среди них на первом месте – документы, регламентирующие допустимые уровни радиационного загрязнения кожи человека и поверхностей различных объектов. Разработанные ранее нормы радиационной безопасности (НРБ 7б) к такой аварийной ситуации мирного времени не подходили, поэтому потребовалось внести соответствующие корректуры.

В связи с этим 11 мая 1990 г. Главным государственным санитарным врачом СССР были утверждены новые временные нормативы радиоактивного загрязнения кожи человека и поверхностей различных объектов в населенных пунктах контролируемых районов России, Украины, Белоруссии.

На другие районы эти нормативы не распространяются. Там используются допустимые уровни загрязнения, установленные нормами радиационной безопасности НРБ 76/87.

Следует помнить, что некоторые естественные радиоактивные элементы в определенных количествах содержатся в продуктах питания и питьевой воде. Иными словами – все продукты, как и сам человек, радиоактивны.

Объекты загрязнения

Нормируемый уровень бета част./мин х см2

Кожа, нательное и постельное белье

10

Верхняя одежда и обувь

100

Внутренние поверхности жилых помещений, предметы личного пользования

100

Внутренние поверхности служебных помещений и общественных зданий и наружные поверхности установленного в них оборудования

200

Внутренние поверхности транспортных средств, используемых для перевозки людей

100

Внутренние поверхности транспортных средств и механизмов, используемых в производственных целях

200

Наружные поверхности транспортных средств, используемых в контролируемых районах

400

Наружные поверхности транспортных средств и механизмов, направляемых в неконтролируемые районы или используемые в них

200

Например, в 1 кг свежего картофеля содержится около 2,9 х 10-9 кюри (Ки) радиоактивного калия, а природная радиоактивность воды не превышает 5 х 10-11 Кил (кюри литр). Такая их естественная радиоактивность не оказывает вредного влияния на организм человека.

При крупных радиационных авариях происходит загрязнение внешней среды и дополнительное поступление радионуклидов в продукты питания и воду. В этих случаях они могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье человека.

В целях исключения необоснованного облучения организма Министерством здравоохранения устанавливаются временные нормативы содержания радионуклидов. В настоящее время действуют «Временно допустимые уровни (ВДУ) содержания радионуклидов цезия и стронция 90 в пищевых продуктах и питьевой воде, установленные в связи с аварией на Чернобыльской АЭС (ВДУ 91)». Приводим некоторые из них.

Эти нормы введены в действие с 22 января 1991 г. В последующем они могут быть пересмотрены, но только в сторону уменьшения.

№№

п/п

Наименование продуктов

Удельная активность (Кикг, Кил)

для цезия

для стронция 90

1

Вода питьевая

5,0х10-10

1,0х10-10

2

Молоко, молочные продукты

1,0х10-8

1,0х10-9

3

Молоко сгущенное

3,0х10-8

3,0х10-9

4

Картофель, овощи

1,6х10-8

1,0х10-9

5

Хлеб, крупы, сахар

1,0х10-8

1,0х10-9

6

Продукты детского питания

5,0х10-9

1,0х10-10

www.ronl.ru

Реферат - Реферат по физике на тему : «Аварии на атомных электростанциях»

Реферат по физике на тему :

«Аварии на атомных электростанциях».

Выполнила Кравец Наталия

11 А класс

Трагическая хроника атомной эпохи по отечественным и зарубежным публикациям.

12 декабря 1952 года. Канада, штат Онтарио, Чолк-Ривер, АЭС NRX

Первая в мире серьезная авария на атомной электростанции. Техническая ошибка персонала привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во внешнюю среду а около 3800 кубических метров радиоактивно загрязненной воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалеку от реки Оттавы. В составе команды, занимавшейся экологической очисткой территории станции, работал будущий президент США Джимми Картер, тогда ядерный инженер военно-морского флота (The Careless Atom, 1969).

5 октября 1966 года. США, штат Мичиган, г.Ньюпорт, АЭС «Энрико Ферми»

Авария в системе охлаждения экспериментального ядерного реактора вызвала частичное расплавление активной зоны. Персонал успел вручную остановить его. Потребовалось полтора года, чтобы вновь запустить реактор на полную мощность (Let the Facts Speak, 1992).

17 октября 1969 года. Франция, АЭС «Сант-Лаурен»

При перегрузке топлива на работающем реакторе оператор ошибочно загрузил в топливный канал не тепловыделяющую сборку а устройство для регулирования расхода газов. В результате расплавления пяти тепловыделяющих элементов около 50 килограммов расплавленного топлива попало внутрь корпуса реактора. Произошел выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Реактор был остановлен на один год (Соловьев, 1992; Weaver, 1995).

20 марта 1975 года. США, штат Алабама, г.Декатур, АЭС «Брауне Ферри»

Пожар на одной из крупнейших американских атомных электростанций, продолжавшийся 7 часов и причинивший прямой материальный ущерб в 10 млн долларов. Два реакторных блока были выведены из строя более чем на год, что принесло дополнительные убытки еще в 10 млн долларов. Причиной возникновения пожара стало несоблюдение мер безопасности при работах по герметизации кабельных вводов, проходивших через стену реакторного зала. Проверку этой работы осуществляли самым примитивным способом; по отклонению пламени горящей стеариновой свечи. В результате произошло воспламенение материалов изоляции кабельных отверстий, а затем огонь проник в помещение реакторного зала. Потребовались большие усилия, чтобы вывести реактор на безаварийный режим и ликвидировать пожар (Савельев, 2003; List of nuclear accidents, 2004).

30 ноября 1975 года. СССР, г.Сосновый Бор, Ленинградская АЭС

Произошла авария с выбросом большого количества радиоактивных веществ. Причиной её послужило расплавление нескольких тепловыделяющих элементов водном из технологических каналов, что привело к частичному разрушению активной зоны реактора первого энергоблока. Во внешнюю среду было выброшено 1,5 млн Ки радиоактивности. Жители прилегающих территорий не были оповещены об опасности. Это был инцидент третьего уровня по шкале INES (Медведев, 1989; Беллуна, 2004).

5 января 1976 года. Чехословакия, г.Ясловске-Богунице, АЭС «Богунице»

Случилась авария, связанная с перегрузкой топлива. При обширной утечке «горячего» радиоактивного газа погибли два работника станции. Аварийный выход, через который они могли бы покинуть место ЧС, был заблокирован (чтобы «предотвратить частые случаи воровства»). Население относительно аварийного выброса радиоактивности предупреждено не было (Let the Facts Speak, 1992).

22 февраля 1977 года. Там же

Авария при загрузке ядерного топлива на первом энергоблоке станции. Со свежей тепловыделяющей сборки не было удалено защитное покрытие, в результате произошли ее частичное расплавление, разрыв технологического канала и утечка тяжелой воды. Дальнейшее быстрое повышение влажности в системе первого контура привело к повреждению тепловыделяющих элементов в активной зоне реактора и загрязнению этого контура продуктами деления. Оказались также поврежденными внутрикорпусные устройства реактора.После этой аварии было принято решение прекратить эксплуатацию станции, поскольку ремонт оборудования для восстановления ее работоспособности был признан слишком затратным. В 2004 году жители города Ясловске-Богунице предъявили иск к государству и потребовали возместить им ущерб, причиненный аварией на АЭС в 1977 году, в сумме 50 млн евро. Свои требования выставил и муниципалитет города. Его специалисты посчитали, что авария привела к резкому падению цен на землю и отрицательно сказалась на сельскохозяйственной деятельности в этой местности (List of nuclear accidents, 2004).

31 декабря 1978 года. СССР, Свердловская область, пос.Заречный, Белоярская АЭС

Пожар на втором энергоблоке АЭС, возникший от падения плиты перекрытия машинного зала на маслобак турбогенератора. Выгорел весь контрольный кабель. Реактор оказался без контроля. При подаче в него аварийной охлаждающей воды переоблучились восемь человек (Кузнецов, 2000).

28 марта 1979 года. США, штат Пенсильвания, г.Харрисбург, АЭС «Три-Майл Айленд»

Крупнейшая авария в истории ядерной энергетики США. В результате серии сбоев в работе оборудования и ошибок операторов на втором энергоблоке АЭС произошло расплавление 53 процентов активной зоны реактора. Случившееся напоминало «эффект домино». Сначала испортился водяной насос. Затем из-за прекратившейся подачи охлаждающей воды урановое топливо расплавилось и вышло за пределы оболочек тепловыделяющих сборок. Образовавшаяся радиоактивная масса разрушила большую часть активной зоны и едва не прожгла корпус реактора. Если бы это случилось, последствия были бы катастрофичны. Однако персоналу станции удалось восстановить подачу воды и снизить температуру. Во время аварии около 70 процентов радиоактивных продуктов деления, накопленных в активной зоне, перешло в теплоноситель первого контура. Мощность экспозиционной дозы внутри корпуса, в который были заключены реактор и система первого контура, достигла 80 Р/ч. Произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов - ксенона и йода Кроме того, в реку Саскугана было сброшено 185 кубических метров слаборадиоактивной воды. Из района, подвергшегося радиационному воздействию, эвакуировали 200 тыс. человек. В наибольшей степени пострадали жители округа Дофин, проживавшие вблизи АЭС. Серьезные негативные последствия имела задержка на два дня решения об эвакуации детей и беременных женщин из 10-километровой зоны вокруг АЭС. Работы по очистке второго энергоблока, почти полностью разрушенного в результате аварии, заняли целых 12 лет и обошлись в 1 млрд долларов, что фактически обанкротило компанию - владельца станции (The Report of the President's Commission, 1979; Staff Reports to The President's Commission, 1979; The Greenpeace Book of the Nuclear Age, 1989; The Tribune-Review, 2004).

8 марта 1981 года. Япония, префектура Фукуи, г.Цугура, АЭС «Цугура»

Утечка около 4 тыс. галлонов высокорадиоактивной воды сквозь трещину в дне здания, где хранились отработавшие тепловыделяющие сборки. 56 работников были подвергнуты при этом радиоактивному облучению. Всего за период с 10 января по 8 марта 1981 года произошли четыре подобные утечки. При аварийно-восстановительных работах повышенное облучение получили 278 работников АЭС (Let the Facts Speak, 1992).

15 октября 1982 года. СССР, г.Медзамор, Армянская АЭС

Взрыв генератора на первом энергоблоке Армянской АЭС. Машинный зал серьезно пострадал от пожара. Большая часть персонала в панике покинула станцию, оставив реактор без надзора. Прибывшая самолетом с Кольской АЭС оперативная группа помогла операторам, оставшимся на своём рабочем месте, спасти реактор (Медведев, 1989; Calendar of Nuclear Accidents, 1996).

27января 1984 года. СССР, г.Энергодар, Запорожская АЭС

Пожар на первом энергоблоке в период подготовки его к пуску. После самовозгорания одного из блоков реле огненный вал в течение 18 часов метался по 50-метровой кабельной шахте. Как выяснилось, причиной пожара стало использование на станции полихлорвиниловой изоляции, которая воспламенялась, плавилась и, обрываясь, поджигала пучки кабелей на нижних отметках. Выгорела вся начинка шахты: свыше 4 тыс. блоков управления, 41 электродвигатель, 700 километров различных кабелей. После этого случая на всех строящихся в СССР блоках АЭС стали пользоваться кабелем только с несгораемой изоляцией (Гаев, 1999).

27 июня 1985 года. СССР, Балаковская АЭС

При «горячей обкатке» первого энергоблока без загрузки топлива произошел разрыв трубопровода и 300-градусный пар стал поступать в помещение, где работали люди. Погибли 14 человек. Авария случилась из-за ошибочных действий малоопытного персонала (Медведев, 1989; Кузнецов, 2000).

26 апреля 1986 года. СССР, Украина, Киевская область, г.Припять, Чернобыльская АЭС

Крупнейшая радиационная катастрофа в мировой истории (событие седьмого уровня по международной шкале INES). В 1 час 23 минуты 49 секунд (по московскому времени) на четвёртом блоке Чернобыльской АЭС при проведении проектных испытаний одной из систем обеспечения безопасности прозвучало два мощных взрыва, разрушивших часть реакторного блока и машинного зала. Тротиловый эквивалент этих взрывов оценивается величиной около 100-250 тонн тротила. В период с 26 апреля по 10 мая 1986 года, когда разрушенный реактор был окончательно заглушён, по официальной информации, в атмосферу было выброшено около 190 тонн (50 мКи) радиоактивных веществ (примерно 4 процента общей активности топлива в реакторе). По другим оценкам, из реактора было выброшено от 90 до 100 ( ) процентов топлива. Загрязнена территория площадью 160 тыс. квадратных километров. Больше всего пострадали северная часть Украины, запад России и Беларусь. Радиоактивные выпадения произошли (в той или иной степени) на территории 20 государств.От радиационного поражения, полученного при тушении возникшего пожара в ночь аварии, погибли 28 человек (6 пожарных и 22 работника станции), у 208 - диагностирована лучевая болезнь. Примерно 400 тыс. граждан эвакуированы из зоны бедствия. В работах по ликвидации последствий катастрофы принимали участие от 600 тыс. до 800 тыс. человек (200 тыс.-из России). Согласно отчету ООН, количество людей, непосредственно или косвенно пострадавших от аварии на ЧАЭС, составляет 9 млн, из них 3-4 млн - дети. Катастрофа стоила Советскому Союзу в три с лишним раза больше, чем суммарный экономический эффект, накопленный в результате работы всех советских АЭС, эксплуатировавшихся в 1954-1990 годы (IAEA, 1986; Hudson, 1990; Ядерное общество СССР, 1991; UNSCEAR, 2000; Чечеров, 2002).

23 мая 1986 года. Там же

Пожар на аварийном четвёртом энергоблоке Чернобыльской АЭС. Загорание произошло в зоне расположения главных циркуляционных насосов блока. Мощность дозы гамма-излучения в этом месте составляла 50-200 Р/ч. Пожарных подвозили к месту пожара на бронетранспортерах. Из-за высоких уровней радиации тушили его малыми группами - по пять человек. Время работы каждой из них было не более 10 минут. В тушении пожара, который продолжался около 8 часов, приняли участие 268 огнеборцев. Из них 11 человек получили дозы облучения свыше 20 Р семь человек - от 50 до 100 Р (Микеев, 2000; 3 apxiBiB ВУЧК-ГПУ-НКВД-КГБ, 2001а).

19 августа 1986 года. Там же

Авария, произошедшая в непосредственной близости от четвёртого аварийного энергоблока Чернобыльской АЭС, - сход с рельсов специального железнодорожного вагона с отработавшим ядерным топливом. Гражданские специалисты не смогли справиться с аварией, и для ее ликвидации были привлечены воины железнодорожных войск Министерства обороны СССР Спустя два дня разрушенный железнодорожный путь восстановили. Затем в течение нескольких часов самоотверженного труда солдат и офицеров 180-тонный вагон с ядерным топливом был поставлен на железнодорожные рельсы и вывезен с территории аварийной атомной станции. Уровни радиации на месте проведения работ составляли 1-1,5 Р/ч (Шевченко, 1998).

9 декабря 1986 года. США, штат Вирджиния, г.Сарри, АЭС «Сарри»

В результате прорыва трубопровода второго контура произошел выброс 120 кубических метров перегретых радиоактивных воды и пара. Восемь работников АЭС попали под кипящий поток. Четверо из них скончались от полученных ожогов. Причина аварии - коррозионный износ трубопровода, который привёл к уменьшению толщины стенок трубы (с 12 до 1,6 мм) (Riccio, 1988; Перечень аварий, 1996).

21 января 1987 года. СССР, г.Сосновый Бор, Ленинградская АЭС

Несанкционированное увеличение мощности реактора, приведшее к расплавлению 12 тепловыделяющих элементов, загрязнению активной зоны цезием-137 и выходу радиоактивных веществ за пределы АЭС (Яблоков, 2000).

19 октября 1989 года. Испания, г.Ванделлос, АЭС «Ванделлос»

Крупнейшая авария в истории атомной энергетики Испании (событие третьего уровня по шкале INES). Пожар на первом энергоблоке АЭС. Из-за внезапной остановки одной из турбин произошли перегрев и разложение смазочного масла. Образовавшийся при этом водород взорвался, что и стало причиной возгорания турбины. Поскольку на станции не работала система автоматического пожаротушения, были вызваны пожарные подразделения соседних городов, находившихся в том числе на расстоянии до 100 километров от атомной электростанции. Борьба с огнём продолжалась более 4 часов. За это время серьезно пострадали системы энергоснабжения турбин и охлаждения реактора. Работавшие на станции пожарные рисковали жизнью. Они не знали расположения и функций её объектов, не были знакомы с планом аварийных действий на АЭС. Применяли для тушения электрических систем воду вместо пены, что могло привести к поражению их электрическим током. Кроме того, людей не предупредили о риске работы в зонах с повышенным уровнем радиации. Так через три года после Чернобыля пожарные, уже в другой стране, стали заложниками опасной ситуации на атомной станции. К счастью, на этот раз никто из них сильно не пострадал (WISE News Communique, 1989).

9 февраля 1991 года. Япония, о.Хонсю, префектура Фукуи, АЭС «Михама»

Авария на атомной электростанции в 320 километрах к северо-западу от Токио. Из-за разрыва трубы произошла утечка 55 тонн радиоактивной воды из системы охлаждения реактора второго энергоблока. Радиоактивного загрязнения персонала и местности не было отмечено, но инцидент считался в то время самой серьезной аварией на японских АЭС (Хронология аварий, 1999)

11 октября 1991 года. Украина, Киевская область, г.Припять, Чернобыльская АЭС

В результате короткого замыкания в электрокабеле произошел пожар в машинном зале второго энергоблока. Как и при аварии на четвёртом блоке ЧАЭС в апреле 1986 года, развитие пожара стимулировало использование при её строительстве горючих материалов: термопластобетона, рубероида и битума. Были разрушены девять пролетов крыши, выведено из строя турбинное оборудование (Яблоков, 2000).

22 декабря 1992 года. Россия, Свердловская область, пос.Заречный, Белоярская АЭС

Авария при перекачке жидких радиоактивных отходов на спецводоочистку Из-за халатности персонала было затоплено помещение обслуживания насосов, а затем около 15 кубических метров радиоактивных отходов вытекло по специальной дренажной сети в водоем-охладитель. Суммарная активность цезия-137, попавшего в него, - 6 мКи. Инцидент третьего уровня по международной шкале INES (Кузнецов, 2000).

2 февраля 1993 года. Россия, Мурманская область, пос. Полярные Зори, Кольская АЭС

Во время урагана в энергосистеме «Колэнерго» были повреждены высоковольтные линии электропередачи и произошла потеря внешних источников электропитания Кольской АЭС. Персоналу станции не удалось запустить аварийные дизельные установки первого и второго энергоблоков. В течение 1 часа 40 минут эти блоки оставались без энергии (Отраслевой отчет, 2001).

25 июля 1996 года. Украина, г.Нетешин, Хмельницкая АЭС

Авария третьего уровня по шкале INES. Произошел выброс радиоактивных продуктов в помещения станции. Один человек погиб (List of nuclear accidents, 2004).

10 апреля 2003 года. Венгрия, Paks, АЭС «Paks»

Во время плановых ремонтных работ на втором энергоблоке АЭС произошел выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов и радиоактивного йода. Причина - повреждение топливных сборок при проведении химической очистки их поверхности в специальном контейнере. Авария третьего уровня по шкале INES (Reuters, 2003; Аварии на АЭС, 2005).

4 июля 2003 года. Япония, префектура Фукуи, Ядерный комплекс «Фуген»

На заводе по переработке радиоактивных отходов ядерного комплекса в 350 километрах к западу от города Токио произошел взрыв, повлекший за собой пожар. Экспериментальный ядерный реактор мощностью 165 МВт, заглушённый в марте 2003 года, этим происшествием не был затронут (Аварии на АЭС, 2005).20 мая 2004 года. Россия, Ленинградская область, г. Сосновый Бор, Ленинградская АЭСАварийная остановка реактора четвёртого энергоблока АЭС и выброс радиоактивного пара. Причина - несанкционированное нажатие аварийной кнопки в операционном зале четвёртого энергоблока. Пострадавших не было; в течение 2 часов облако пара двигалось по направлению к населенному пункту Капорье (Аварии на АЭС, 2005).

9 августа 2004 года. Япония, о.Хонсю, префектура Фукуи, АЭС «Михама»

Авария на АЭС, расположенной в 320 километрах к западу от Токио. Из лопнувшей трубы второго контура системы охлаждения третьего энергоблока вырвалась струя пара с температурой 270° и обварила рабочих, которые находились в турбинном зале. Четыре человека погибли, 18 - серьезно пострадали (lzvestia.ru, 2004; RBC.ru, 2004).

25 августа 2004 года. Испания, г.Ванделлос, АЭС «Ванделлос»

Крупная утечка радиоактивной воды из системы охлаждения реактора второго энергоблока АЭС. По заявлению Испанского совета по радиационной безопасности, это наиболее серьезная авария на этой АЭС со времени пожара в 1989 году (WISE/NIRS Nuclear Monitor, 2005).

Чернобыль.

^ Черно́быльская ава́рия — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины (в то время — Украинской ССР). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу.

Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР, Восточной Европой, Скандинавией, Великобританией и восточной частью США. Примерно 60 % радиоактивных осадков выпало на территории Белоруссии. Около 200 000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.

Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического значения для СССР. И это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин[1][2]. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени и полностью единого мнения нет до сих пор.^ Характеристики АЭС Чернобыльская АЭС (51°23′22″ с. ш. 30°05′59″ в. д. / 51.389444° с. ш. 30.099722° в. д. (G)51.389444, 30.099722) расположена на Украине вблизи города Припять, в 18 километрах от города Чернобыль, в 16 километрах от границы с Белоруссией и в 110 километрах от Киева.

Ко времени аварии на ЧАЭС использовались четыре реактора РБМК-1000 (реактор большой мощности канального типа) с электрической мощностью 1000 МВт (тепловая мощность 3200 МВт) каждый. Ещё два аналогичных реактора строились. ЧАЭС производила примерно десятую долю электроэнергии Украины.Авария

Фотография территории вокруг Чернобыльской АЭС со станции «Мир», 27 апреля 1997

Примерно в 1:23:50 26 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС произошел взрыв, который полностью разрушил реактор. Здание энергоблока частично обрушилось, при этом, как считается, погиб 1 человек. В различных помещениях и на крыше начался пожар. Впоследствии остатки активной зоны расплавились. Смесь из расплавленного металла, песка, бетона и частичек топлива растеклась по подреакторным помещениям[3][4]. В результате аварии произошёл выброс радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года), цезия-137 (период полураспада 30 лет), стронция-90 (период полураспада 28 лет). Положение усугублялось тем, что в разрушенном реакторе продолжались неконтролируемые ядерные и химические (от горения запасов графита) реакции с выделением тепла, с извержением из разлома в течении многих и многих дней продуктов горения высокорадиоактивных элементов и заражении ими больших территорий. Остановить активное извержение радиоактивных веществ из разрушенного реактора удалось лишь к концу мая 1986 года мобилизацией ресурсов всего СССР и массовым переоблучением тысяч ликвидаторов.^ Хронология событий На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного обслуживания. Было решено использовать эту возможность для проведения ряда испытаний. Цель одного из них заключалась в проверке проектного режима, предусматривающего использование инерции турбины генератора (т. н. «выбега») для питания систем реактора в случае потери внешнего электропитания.

Испытания должны были проводиться на мощности 700 МВт, но из-за оплошности оператора при снижении мощности, она упала до 30 МВт. Было решено не поднимать мощность до запланированных 700 МВт и ограничиться 200 МВт. При быстром снижении мощности, и последующей работе на уровне 30 — 200 МВт стало усиливаться отравление активной зоны реактора изотопом ксенона-135 (см. «иодная яма»). Для того, чтобы поднять мощность, из активной зоны была извлечена часть регулирующих стержней (см. управление ядерным реактором).

После достижения 200 МВт были включены дополнительные насосы, которые должны были служить нагрузкой для генераторов во время эксперимента. Величина потока воды через активную зону на некоторое время превысила допустимое значение. В это время для поддержания мощности операторам пришлось ещё сильнее поднять стержни. При этом, оперативный запас реактивности оказался ниже разрешённой величины, но персонал реактора об этом не знал.

В 1:23:04 начался эксперимент. В этот момент никаких сигналов о неисправностях или о нестабильном состоянии реактора не было. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору и положительного парового коэффициента реактивности (см. ниже) реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная реактивность), однако система управления успешно этому противодействовала. В 1:23:40 оператор нажал кнопку аварийной защиты. Точная причина этого действия оператора неизвестна, существует мнение, что это было сделано в ответ на быстрый рост мощности. Однако А. С. Дятлов (заместитель главного инженера станции по эксплуатации, находившийся в момент аварии в помещении пульта управления 4-м энергоблоком) утверждает в своей книге, что это было предусмотрено ранее на инструктаже и сделано в штатном (а не аварийном) режиме для глушения реактора вместе с началом испытаний по выбегу турбины, после того как стержни автоматического регулятора мощности подошли к низу активной зоны. Системы контроля реактора также не зафиксировали роста мощности вплоть до включения аварийной защиты.

Регулирующие и аварийные стержни начали двигаться вниз, погружаясь в активную зону реактора, но через несколько секунд тепловая мощность реактора скачком выросла до неизвестно большой величины (мощность зашкалила по всем измерительным приборам). Произошло два взрыва с интервалом в несколько секунд, в результате которых реактор был разрушен. О точной последовательности процессов, которые привели к взрывам, не существует единого представления. Общепризнано, что сначала произошёл неконтролируемый разгон реактора, в результате которого разрушились несколько ТВЭЛ, и затем, вызванное этим нарушение герметичности технологических каналов (см. РБМК), в которых эти ТВЭЛы находились. Пар из повреждённых каналов пошёл в межканальное реакторное пространство. В результате, там резко возросло давление, что вызвало отрыв и подъём верхней плиты реактора, сквозь которую проходят все технологические каналы. Это чисто механически привело к массовому разрушению каналов, вскипанию одновременно во всем объёме активной зоны и выбросу пара наружу — это был первый взрыв (паровой).

Относительно дальнейшего протекания аварийного процесса и природы второго взрыва, полностью разрушившего реактор, нет объективных зарегистрированных данных и возможны только гипотезы. По одной из них, это был взрыв химической природы, то есть взрыв водорода, который образовался в реакторе при высокой температуре в результате пароциркониевой реакции и ряда других процессов. По другой гипотезе, это взрыв ядерной природы[5][6], то есть тепловой взрыв реактора в результате его разгона на мгновенных нейтронах, вызванного полным обезвоживанием активной зоны. Большой положительный паровой коэффициент реактивности делает такую версию аварии вполне вероятной. Наконец, существует версия, что второй взрыв — тоже паровой, то есть продолжение первого; по этой версии все разрушения вызвал поток пара, выбросив из шахты значительную часть графита и топлива. А пиротехнические эффекты в виде «фейерверка вылетающих раскалённых и горящих фрагментов», которые наблюдали очевидцы, это результат «возникновения пароциркониевой и других химических экзотермических реакций»[7][8].^ Причины аварии Существует по крайней мере два различных подхода к объяснению причины чернобыльской аварии, которые можно назвать официальными, а также несколько альтернативных версий разной степени достоверности.

Первоначально вину за катастрофу возлагали исключительно, или почти исключительно, на персонал. Такую позицию заняли Государственная комиссия, сформированная в СССР для расследования причин катастрофы, суд, а также КГБ СССР, проводивший собственное расследование. МАГАТЭ в своём отчёте 1986 года[9] также в целом поддержало эту точку зрения. Значительная часть публикаций в советских и российских СМИ, в том числе и недавних, основана именно на этой версии. На ней же основаны различные художественные и документальные произведения, в том числе, известная книга Григория Медведева «Чернобыльская тетрадь».

Грубые нарушения правил эксплуатации АЭС, совершённые персоналом ЧАЭС, по этой версии, заключались в следующем:

проведение эксперимента «любой ценой», несмотря на изменение состояния реактора;

вывод из работы исправных технологических защит, которые просто остановили бы реактор ещё до того как он попал бы в опасный режим;

замалчивание масштаба аварии в первые дни руководством ЧАЭС.

Однако в последующие годы объяснения причин аварии были пересмотрены, в том числе и МАГАТЭ. Консультативный комитет по вопросам ядерной безопасности (INSAG) в 1993 году опубликовал новый отчёт[10], уделявший бо́льшее внимание серьёзным проблемам в конструкции реактора. В этом отчёте многие выводы, сделанные в 1986 году, были признаны неверными.

В современном изложении, причины аварии следующие:

реактор был неправильно спроектирован и опасен;

персонал не был проинформирован об опасностях;

персонал допустил ряд ошибок и неумышленно нарушил существующие инструкции, частично из-за отсутствия информации об опасностях реактора;

отключение защит либо не повлияло на развитие аварии, либо не противоречило нормативным документам. ^ Недостатки реактора Реактор РБМК-1000 обладал рядом конструктивных недостатков, которые, по мнению специалистов МАГАТЭ, стали главной причиной аварии. Считается также, что из-за неправильной подготовки к эксперименту по «выбегу» генератора и ошибок операторов, возникли условия, в которых эти недостатки проявились в максимальной степени. Отмечается, в частности, что программа не была должным образом согласована и в ней не отводилось достаточного внимания вопросам ядерной безопасности.

После аварии были приняты меры для устранения этих недостатков (см. РБМК).^ Положительный паровой коэффициент реактивности Во время работы реактора через активную зону прокачивается вода, используемая в качестве теплоносителя. Внутри реактора она кипит, частично превращаясь в пар. Реактор имел положительный паровой коэффициент реактивности, т. е. чем больше пара, тем больше мощность, выделяющаяся за счёт ядерных реакций. На малой мощности, на которой работал энергоблок во время эксперимента, воздействие положительного парового коэффициента не компенсировалось другими явлениями, влияющими на реактивность, и реактор имел положительный мощностной коэффициент реактивности. Это значит, что существовала положительная обратная связь — рост мощности вызывал такие процессы в активной зоне, которые приводили к ещё большему росту мощности. Это делало реактор нестабильным и опасным. Кроме того, операторы не были проинформированы о том, что на низких мощностях может возникнуть положительная обратная связь.^ «Концевой эффект» Ещё более опасной была ошибка в конструкции управляющих стержней. Для управления мощностью ядерной реакции в активную зону вводятся стержни, содержащие вещество, поглощающее нейтроны. Когда стержень выведен из активной зоны, в канале остаётся вода, которая тоже поглощает нейтроны. Для того, чтобы устранить нежелательное влияние этой воды, в РБМК под стержнями были помещены вытеснители из непоглощающего материала (графита). Но при полностью поднятом стержне под вытеснителем оставался столб воды высотой 1,5 метра.

При движении стержня из верхнего положения, в верхнюю часть зоны входит поглотитель и вносит отрицательную реактивность, а в нижней части канала графитовый вытеснитель замещает воду и вносит положительную реактивность. В момент аварии нейтронное поле имело провал в середине активной зоны и два максимума — в верхней и нижней её части. При таком распределении поля, суммарная реактивность, вносимая стержнями, в течение первых трёх секунд движения была положительной. Это так называемый «концевой эффект», вследствие которого срабатывание аварийной защиты в первые секунды увеличивало мощность, вместо того чтобы немедленно остановить реактор.^ Ошибки операторов Первоначально утверждалось, что операторы допустили многочисленные нарушения. В частности, в вину персоналу ставилось то, что они отключили некоторые системы защиты реактора, продолжили работу после падения мощности до 30 МВт и не остановили реактор, хотя знали, что оперативный запас реактивности меньше разрешённого. Было заявлено, что эти действия были нарушением установленных инструкций и процедур и стали главной причиной аварии.

В докладе МАГАТЭ 1993 года эти выводы были пересмотрены. Было признано, что большинство действий операторов, которые ранее считались нарушениями, на самом деле соответствовали принятым в то время правилам или не оказали никакого влияния на развитие аварии. В частности:

Длительная работа реактора на мощности ниже 700 МВт не была запрещена, как это утверждалось ранее.

Одновременная работа всех восьми насосов не была запрещена ни одним документом.

Отключение системы аварийного охлаждения реактора (САОР) допускалось, при условии проведения необходимых согласований. Система была заблокирована в соответствии с утверждённой программой испытаний, и необходимое разрешение от Главного инженера станции было получено. Это не повлияло на развитие аварии — к тому моменту, когда САОР могла бы сработать, активная зона уже была разрушена.

Блокировка защиты, останавливающей реактор в случае остановки двух турбогенераторов, не только допускалась, но была обязательной при работе на низкой мощности.

То, что не была включена защита по низкому уровню воды в баках-сепараторах, технически, являлось нарушением регламента. Однако это нарушение не связано непосредственно с причинами аварии и, кроме того, другая защита (по более низкому уровню) была включена.

Теперь при анализе действий персонала основное внимание уделяется не конкретным нарушениям, а низкой «культуре безопасности». Следует отметить, что само это понятие специалисты по ядерной безопасности стали использовать лишь после чернобыльской аварии. Обвинение относится не только к операторам, но и к проектировщикам реактора, руководству АЭС и т. п. Эксперты указывают на следующие примеры недостаточного внимания к вопросам безопасности:

После отключения системы аварийного охлаждения реактора (САОР) 25 апреля от диспетчера «Киевэнерго» было получено указание отложить остановку энергоблока, и реактор несколько часов работал с отключённой САОР. У персонала не было возможности вновь привести САОР в состояние готовности (для этого нужно было вручную открыть несколько клапанов, а это заняло бы несколько часов[11]), однако с точки зрения культуры безопасности, как её понимают сейчас, реактор следовало остановить, несмотря на требование «Киевэнерго».

25 апреля в течение нескольких часов оперативный запас реактивности (ОЗР), по измерениям, был меньше разрешённого (в этих измерениях, возможно, была ошибка, о которой персонал знал; реальное значение было в разрешённых пределах[12]). 26 апреля, непосредственно перед аварией, ОЗР также (на короткое время) оказался меньше разрешённого. Последнее стало одной из главных причин аварии. Эксперты МАГАТЭ отмечают, что операторы реактора не знали о важности этого параметра. До аварии считалось, что ограничения, установленные в регламенте эксплуатации, связаны с необходимостью поддержания равномерного энерговыделения во всей активной зоне. Хотя разработчикам реактора было известно (из анализа данных, полученных на Игналинской АЭС), что при малом запасе реактивности, срабатывание защиты может приводить к росту мощности, соответствующие изменения так и не были внесены в инструкции. Кроме того, не было средств для оперативного контроля этого параметра. Значения, нарушающие регламент, были получены из расчётов, сделанных уже после аварии на основании параметров, записанных регистрирующей аппаратурой.

После падения мощности персонал отклонился от утверждённой программы и по своему усмотрению принял решение не поднимать мощность до предписанных 700 МВт. По словам А. С. Дятлова[12] это было сделано по предложению начальника смены блока Акимова. Дятлов, как руководитель испытаний, согласился с предложением, так как в действовавшем в то время регламенте не было запрета на работу на такой мощности, а для испытаний бо́льшая мощность была не нужна. Эксперты МАГАТЭ считают, что любое отклонение от заранее составленной программы испытаний, даже в рамках регламента, недопустимо.

Несмотря на то, что в новом докладе акценты были смещены и основными причинами аварии названы недостатки реактора, эксперты МАГАТЭ считают, что недостаточная квалификация персонала, его плохая осведомлённость об особенностях реактора, влияющих на безопасность, и неосмотрительные действия также явились важными факторами, приведшими к аварии.^ Роль оперативного запаса реактивности

Глубины погружения управляющих стержней (в сантиметрах) на момент времени 1 ч 22 мин 30 с[10]

Для поддержания постоянной мощности реактора (т. е. нулевой реактивности) при малом оперативном запасе реактивности необходимо почти полностью извлечь из активной зоны управляющие стержни. Такая конфигурация (с извлечёнными стержнями) на реакторах РБМК была опасна по нескольким причинам:

затруднялось обеспечение однородности энерговыделения по активной зоне

увеличивался паровой коэффициент реактивности

создавались условия для увеличения мощности в первые секунды после срабатывания аварийной защиты из-за «концевого эффекта» стержней

Персонал станции, по-видимому, знал только о первой из них; ни об опасном увеличении парового коэффициента, ни о концевом эффекте в действовавших в то время документах ничего не говорилось.

Следует отметить, что нет прямой связи между проявлением концевого эффекта и оперативным запасом реактивности. Угроза этого эффекта возникает, когда большое количество управляющих стержней находится в крайних верхних поло

www.ronl.ru

Реферат по БЖД

Министерство образования РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

Реферат по БЖД

На тему: «Аварии на атомных электростанциях»

Выполнил студент 1 курса:

Битяев В.

Проверил преподаватель:

Мозжерин А. В.

Красноярск 2013 г.

Содержание

1. Что такое атомные электростанция ее история и принцип действия…3

2. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд………………………………………..5

3. Авария на Чернобыльской АЭС…………………………………………11

4. Список используемой литературы……………………………………....18

Что такое атомные электростанция ее история и принцип действия

Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом).

Вторая половина 40 –х гг., ознаменовалась началом работ по созданию первого проекта, предполагающего использование мирного атома для генерации электроэнергии. В 1948 году, И.В. Курчатов, руководствуясь заданием партии и советского правительства, внёс предложение о начале работ по практическому использованию атомной энергии, для вырабатывания электроэнергии. Спустя два года, в 1950г., неподалёку от посёлка Обнинское, расположенного в Калужской области, был дан старт строительству первой на планете АЭС. Запуск первой в мире промышленной атомной электростанции, мощность которой, составляла 5МВт, состоялся 27.06.1954г. Советский Союз стал первой в мире державой, которой удалось применить атом в мирных целях. Станция была открыта в получившем к тому времени статус города, Обнинске.

Но советские учёные не остановились на достигнутом, ими были продолжены работы в этом направлении, в частности всего четыре года спустя в 1958г., была начата эксплуатация первой очереди Сибирской АЭС. Её мощность в разы превосходила станцию в Обнинске и составляла 100МВт. Но для отечественных учёных и это, не было пределом, по завершению всех работ, проектная мощность станции составила 600МВт.

На просторах Советского Союза, строительство АЭС, приняло по тем временам, массовые масштабы. В том же году, была развёрнута стройка Белоярской АЭС, первая очередь которой, уже в апреле 1964 году снабдила первым электричеством потребителей. География строительства атомных станций, опутала своей сетью всю страну, в этом же году запустили первый блок АЭС в Воронеже, его мощность равнялась 210МВт, второй блок запущенный пять лет спустя в 1969 году, мог похвастаться мощностью в 365МВт. бум строительства АЭС, не стихал на протяжении всей советской эпохи. Новые станции, или дополнительные блоки уже построенных, запускались с периодичностью в несколько лет. Так, уже в 1973 году, собственную АЭС, получил Ленинград.

Однако Советская держава не была единственной в мире, кому было под силу осваивать такие проекты. В Великобритании, также не дремали и, понимая перспективность данного направления, активно изучали этот вопрос. Спустя всего два года, поле открытия станции в Обнинске, англичане запустили собственный проект по освоению мирного атома. В 1956г, городке Колдер – Холл британцами была запущенная своя станция, мощность которой, превышала советский аналог и составляла 46МВт. Не отставали и на другом берегу Атлантики, год спустя американцы торжественно запустили в эксплуатацию станцию в Шиппингпорте. Мощность объекта составила 60МВт.

Однако освоение мирного атома таило в себе скрытые угрозы, о которых вскоре узнал весь мир. Первой ласточкой стала крупная авария в Три – Майл – Айленд произошедшая в 1979г., ну а вслед за ней произошла катастрофа поразившая весь мир, в Советском Союзе, в небольшом городе Чернобыле произошла крупномасштабная катастрофа, это случилось в 1986году. Последствия трагедии были невосполнимы, но кроме этого, данный факт, заставил задуматься весь мир о целесообразности использования ядерной энергии в мирных целях.

Мировые светила в данной отрасли, всерьёз задумались о повышении безопасности ядерных объектов. Итогом стало проведение учредительной ассамблеи, которая была организована 15.05.1989г в советской столице. На ассамблее приняли решение о создании Всемирной ассоциации, в которую должны войти все операторы атомных электростанций, её общепризнанной аббревиатурой является WANO (Всемирная Ассоциация Операторов АЭС). В ходе реализации своих программ, организация планомерно следит за повышением уровня безопасности атомных станций в мире. Однако, несмотря на все приложенные усилия, даже самые современные и на первый взгляд кажущиеся безопасными объёкты, не выдерживают натиска стихий. Именно по причине эндогенной катастрофы, которая проявилась в форме землетрясения и последовавшего за ним цунами в 2011 году произошла авария на станции Фукусима – 1.

Главным элементом атомной электростанции является энергоблок, в котором смонтированы ядерный реактор — «атомный котел», нагревающий воду, и турбогенератор, вырабатывающий электроэнергию. Принцип действия и работа: нагретая вода превращается в пар, который вращает турбину. Турбина, в свою очередь, вращает ротор-магнит. Электрический ток производится благодаря известному из курса школьной физики явлению электромагнитной индукции — возникновению электродвижущей силы в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. При вращении ротора-магнита в витках окружающего его статора появляется электрический ток. Остается только «снять» напряжение с обмоток и передать электроэнергию внешним потребителям.

Самым распространённым типом, является реактор, использующий в качестве топлива обогащённый уран. В качестве теплоносителя и замедлителя здесь используется обыкновенная или лёгкая вода. Такие реакторы называют лёгко-водными, их известно две разновидности. В первом, пар служащий для вращения турбин, образуется в активной зоне, называемой кипящим реактором. Во втором, образование пара происходит во внешнем контуре, который связан с первым контуром посредством теплообменников и парогенераторов. Данный реактор, начали разрабатывать в пятидесятых годах прошлого столетия, основой для них, были армейские программы США. Параллельно, примерно в эти же сроки, в Союзе разработали кипящий реактор, в качестве замедлителя у которого, выступал графитовый стержень. Именно тип реактора с замедлителем данного типа и нашёл применение на практике. Речь идёт о газоохлаждаемом реакторе. Его история началась в конце сороковых, начале пятидесятых годов XX века, первоначально разработки данного типа использовались при производстве ядерного оружия. В связи с этим, для него подходят два вида топлива, это оружейный плутоний и природный уран. Последним проектом, которому сопутствовал коммерческий успех, стал реактор, где в качестве теплоносителя применяется тяжёлая вода, в качестве топлива используется уже хорошо нам знакомый природный уран. Первоначально, такие реакторы проектировали несколько стран, но в итоге их производство сосредоточилось в Канаде, чему служит причиной, наличие в этой стране массовых залежей урана.

Авария на АЭС Три-Майл-Айленд

Авария на АЭС Три-Майл-Айленд (англ. Three Mile Island accident) — одна из крупнейших аварий в истории ядерной энергетики, произошедшая 28 марта 1979 года на атомной станции Три-Майл-Айленд, расположенной на реке Саскуэханна, недалеко от Гаррисберга (Пенсильвания, США).

До Чернобыльской аварии, случившейся через семь лет, авария на АЭС «Три-Майл Айленд» считалась крупнейшей в истории мировой ядерной энергетики и до сих пор считается самой тяжёлой ядерной аварией в США, в ходе неё была серьёзно повреждена активная зона реактора, часть ядерного топлива расплавилась.

На АЭС «Три-Майл Айленд» использовались водо-водяные реакторы с двухконтурной системой охлаждения, эксплуатировались два энергоблока, мощностью 802 и 906 МВт, авария произошла на блоке номер два (TMI-2) 28 марта 1979 года примерно в 4:00.

Хронология событий:

4:00:00 Первопричиной аварии явился отказ питательных насосов во втором контуре системы охлаждения реактора, в результате которого прекратилась подача воды в оба парогенератора. Автоматически отключился турбогенератор и включилась аварийная система подачи питательной воды в парогенераторы, однако, несмотря на нормальное функционирование всех трёх аварийных насосов, вода в парогенераторы не поступала. Оказалось, что задвижки на напоре насосов были закрыты. Это состояние сохранилось с планового ремонта, проходившего на блоке за несколько дней до аварии. 4:00:00—4:00:12 Так как отвод тепла от первого контура прекратился, в нём стало расти давление, которое через несколько секунд превысило допустимое значение и открылся импульсный предохранительный клапан на системе компенсации давления, сбрасывающий пар в специальную ёмкость, барботёр. Давление стало повышаться гораздо медленнее. Высокое давление в первом контуре, примерно 17 МПа, послужило причиной остановки реактора действием аварийной защиты через 9 секунд после исходного события. Теплоноситель в контуре перестал нагреваться, средняя температура упала, и вода стала сжиматься. Рост давления резко перешёл в его падение. В этот момент проявилась ещё одна техническая неисправность — предохранительный клапан должен был закрыться по нижней уставке срабатывания, но этого не произошло и сброс теплоносителя первого контура продолжался. Индикатор на пульте оператора при этом показывал, что клапан закрыт, хотя, на самом деле, лампочка сигнализировала лишь о том, что с клапана было снято питание. Других средств контроля не было предусмотрено. Утечка теплоносителя продолжалась почти 2,5 часа, пока не был закрыт отсечной клапан. 4:01 Время полного осушения при потере питательной воды для парогенераторов того типа, которые были установлены на данной станции, составляет 30-60 секунд, что определяется их малым водосодержанием. Поэтому на несколько минут теплоотвод из первого контура практически полностью прекратился. 4:02 Через две минуты после исходного события автоматически, как и предусмотрено при падении давления ниже допустимого, в данном случае 12 МПа, в системе первого контура включилась система аварийного охлаждения активной зоны реактора, насосы системы высокого давления.

4:05

В этот момент операторы АЭС допустили первую серьёзную ошибку, которая, вероятно, и определила характер аварии и её масштаб. Они отключили один, а затем и второй аварийный насос из трёх работающих, а на оставшемся вручную уменьшили расход более чем в 2 раза, такого количества воды было недостаточно для компенсации течи. Причиной такого решения послужили показания уровнемера компенсатора объёма, из которых следовало, что вода подаётся в первый контур быстрее, чем выходит через неисправное предохранительное устройство. Управляющий реактором персонал был обучен предотвращать заполнение водой компенсатора давления (не «вставать на жёсткий контур»), так как при этом затрудняется регулирование давления в контуре, что опасно с точки зрения его целостности, поэтому они отключили «лишние» по их мнению насосы высокого давления. Как оказалось впоследствии, уровнемер давал неправильные показания. На самом деле в это время происходило дальнейшее падение давления в первом контуре из-за некомпенсированной течи. Когда давление упало до точки насыщения, в активной зоне начали образовываться пузырьки пара, которые начали вытеснять из неё воду в компенсатор давления, тем самым ещё больше увеличивая ложные показания уровнемера. Всё ещё обеспокоенные необходимостью не допустить переполнения компенсатора, операторы начали сливать воду из него ещё и через дренажную линию первого контура.

4:08 В этот момент было обнаружено, что задвижки на напоре аварийных насосов питательной воды закрыты, индикацию об их состоянии скрывала маркировочная ремонтная табличка, поднять которую операторы наконец догадались. Персонал понял, что аварийная питательная вода не поступает в парогенераторы, задвижки открыли и началось её поступление. То обстоятельство, что подача питательной воды в парогенераторы была прервана на 8 минут, само по себе не могло привести к серьёзным последствиям, но прибавило замешательства в действия персонала и отвлекло их внимание от опасных последствий заедания в открытом положении импульсного клапана в системе компенсации давления. 4:14 Отвлёкшиеся от основной проблемы операторы не придали значения нескольким признакам того, что предохранительный клапан не закрылся — датчик температуры на его сбросной линии показывал превышение на 100 градусов, однако его показания были списаны на остаточный разогрев от сброса пара в начале события и на завышение датчиком показаний, что считалось обычным делом. Также в это время было замечено срабатывание предохранительных мембран на барботёре из-за превышения в нём давления, в результате чего пар с высокими параметрами стал поступать в помещения гермооболочки. 4:38 Обходчики помещений реакторного отделения доложили, что включились насосы, откачивающие переполняющийся бак-приямок гермообъёма. Операторы на щите управления выключили их, всё ещё не понимая, что в помещениях гермообъёма большое количество воды.

4:50—5:00 Ещё один косвенный признак течи первого контура был проигнорирован — температура в помещениях гермооболочки выросла на 50 градусов, а избыточное давление превысило 0,003 кгс/см². Также в это время было замечена ещё одна странность — концентрация жидкого поглотителя, борной кислоты, в контуре сильно снизилась и, несмотря на полностью погружённые регулирующие стержни, начали расти показания приборов контроля нейтронного потока. Снижение концентрации борной кислоты также было последствием сильной течи. Операторы приступили к экстренному вводу бора, чтобы не допустить повторной критичности реактора, что было частично правильным решением, но не решающим главную проблему, которая до сих пор не была определена.

5:13 К этому времени циркуляция в первом контуре была настолько нарушена, что начали сильно вибрировать два из четырёх главных циркуляционных насоса, вследствие смешения в контуре воды и пара. Операторы выключили насосы, чтобы предотвратить их разрушение или повреждение трубопроводов первого контура.

5:45 По той же причине были выключены 2 оставшихся циркуляционных насоса первого контура. Принудительная циркуляция теплоносителя прекратилась. Можно отметить, что отключение циркуляционных насосов в первом контуре реакторов с водой под давлением не должно приводить к прекращению циркуляции теплоносителя, должна продолжаться естественная циркуляция. Однако под крышкой реактора на этот момент накопился парогазовый пузырь, наличие которого вкупе с геометрическим расположением активной зоны и парогенераторов в конструкции данной ядерной установки воспрепятствовало возникновению естественной циркуляции в первом контуре.

6:18 Почти через 2,5 часа после начала событий, их причина была определена только что прибывшим инженером. Операторы закрыли отсечной клапан на линии импульсного клапана, заклинившего в открытом положении. Истечение теплоносителя из первого контура прекратилось. Однако разрушение оказавшейся к этому моменту оголённой активной зоны продолжалось, как показали впоследствии расчёты, её обнажившиеся 2/3 разогрелись до температуры свыше 2200 °C, что привело к быстрому окислению оболочек тепловыделяющих элементов (пароциркониевая реакция с выделением большого количества водорода) и в дальнейшем их обширному разрушению вследствие растворения диоксида урана цирконием и стеканию этой массы вниз. По оценкам специалистов окислилось примерно 1/3 общего количества циркония.

6:30 Операторы запросили у руководства разрешение на разведку работниками реакторного цеха в гермообъёме. К счастью, разрешение не было получено, вошедшие туда люди могли погибнуть.

7:10 В этот момент была зафиксирована высокая радиоактивность в первом контуре, что указывало на серьёзное повреждение оболочек ТВЭЛов. К управляющему энергоблоком персоналу пришло первое понимание масштаба аварии.

7:20—8:00 Наконец вновь были запущены насосы аварийного охлаждения высокого давления, проработали 40 минут и отключились, закончился аварийный запас борированной воды. Однако она успела накрыть активную зону, предотвращая её дальнейшее разрушение, но это была лишь временная мера. 8:30—11:30 Операторы, поняв что естественной циркуляции в контуре и теплоотвода от топлива по прежнему нет, пытаются поднять давление, чтобы сконденсировать пар в контуре и запустить циркуляционные насосы, однако они не знают, что в нём скопилось большое количество неконденсирующихся газов, в первую очередь водорода.

11:40 Персоналом за неимением плана действий и мыслей в правильном направлении было принято решение осторожно и медленно сбрасывать давление в первом контуре для инициирования срабатывания гидроаккумуляторов, ещё одной, пассивной, системы безопасности. Весь последующий день они пытались это сделать, но фактически эти действия не имели успеха и лишь незначительное количество воды из гидроёмкостей попало в активную зону. Зато теперь из-за сброшенного давления невозможно было запустить циркуляционные насосы. Также в течение дня имели место локальные загорания водорода в гермооболочке. 16:00 Наконец руководством станции было принято правильное решение — поднимать давление в первом контуре и пытаться запустить циркуляционные насосы. Были вновь включены аварийные насосы высокого давления. 19:50 Операторы запустили один циркуляционный насос первого контура, который проработал всего 15 секунд, но успел забросить в активную зону несколько десятков кубометров воды, которая сконденсировала пар и позволила в дальнейшем запустить циркуляционные насосы. В дальнейшем персонал не допускал ошибок, опасное количество водорода, накопившегося под крышкой реактора, было постепенно удалено. В состояние холодный останов реактор был переведён лишь через месяц.

Последствия

Хотя ядерное топливо частично расплавилось, оно не прожгло корпус реактора и радиоактивные вещества, в основном, остались внутри. По разным оценкам, радиоактивность благородных газов, выброшенных в атмосферу составила от 2,5 до 13 миллионов кюри (480×1015 Бк), однако выброс опасных нуклидов, таких как иод-131, был незначительным[5][6]. Территория станции также была загрязнена радиоактивной водой, вытекшей из первого контура. Было решено, что в эвакуации населения, проживавшего рядом со станцией нет необходимости, однако губернатор Пенсильвании посоветовал покинуть пятимильную (8 км) зону беременным женщинам и детям дошкольного возраста[7]. Средняя эквивалентная доза радиации для людей живущих в 10-мильной (16 км) зоне составила 8 миллибэр (80 мкЗв) и не превысила 100 миллибэр (1 мЗв) для любого из жителей[8]. Для сравнения, восемь миллибэр примерно соответствуют дозе, получаемой при флюорографии, а 100 миллибэр равны одной трети от средней дозы, получаемой жителем США за год за счёт фонового излучения. Было проведено тщательное расследование обстоятельств аварии. Было признано, что операторы допустили ряд ошибок, которые серьёзно ухудшили ситуацию. Эти ошибки были вызваны тем, что они были перегружены информацией, часть которой не относилась к ситуации, а часть была просто неверной. После аварии были внесены изменения в систему подготовки операторов. Если до этого главное внимание уделялось умению оператора анализировать возникшую ситуацию и определять, чем вызвана проблема, то после аварии подготовка была сконцентрирована на выполнении оператором заранее составленных технологических процедур. Были также улучшены пульты управления и другое оборудование станции. На всех атомных станциях США были составлены планы действий на случай аварии, предусматривающие быстрое оповещение жителей в 10-мильной зоне. Работы по устранению последствий аварии были начаты в августе 1979 года и официально завершены в декабре 1993. Они обошлись в 975 миллионов долларов США. Была проведена дезактивация территории станции, топливо было выгружено из реактора. Однако, часть радиоактивной воды впиталась в бетон защитной оболочки и эту радиоактивность практически невозможно удалить. Эксплуатация другого реактора станции (TMI-1) была возобновлена в 1985 году.

Авария на Чернобыльской АЭС

26 апреля 1986 года был разрушен четвёртый энергоблок Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины (в то время - Украинской ССР). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. На момент аварии Чернобыльская АЭС была самой мощной в СССР. 31 человек погиб в течение первых 3-х месяцев после аварии. Отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек. 134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести, более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс. человек участвовали в ликвидации последствий аварии.

Хронология событий

На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного обслуживания. Было решено использовать эту возможность для проведения ряда испытаний. Цель одного из них заключалась в проверке проектного режима, предусматривающего использование инерции турбины генератора (т.н. «выбега») для питания систем реактора в случае потери внешнего электропитания. Испытания должны были проводиться на мощности 700 МВт, но из-за оплошности оператора при снижении мощности, она упала до 30 МВт. Было решено не поднимать мощность до запланированных 700 МВт и ограничиться 200 МВт. При быстром снижении мощности, и последующей работе на уровне 30– 200 МВт стало усиливаться отравление активной зоны реактора изотопом ксенона-135 (см. «иодная яма»). Для того, чтобы поднять мощность, из активной зоны была извлечена часть регулирующих стержней. После достижения 200 МВт были включены дополнительные насосы, которые должны были служить нагрузкой для генераторов во время эксперимента. Величина потока воды через активную зону на некоторое время превысила допустимое значение. В это время для поддержания мощности операторам пришлось ещё сильнее поднять стержни. При этом, оперативный запас реактивности оказался ниже разрешённой величины, но персонал реактора об этом не знал.

В 1:23:04 начался эксперимент. В этот момент никаких сигналов о неисправностях или о нестабильном состоянии реактора не было. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору и положительного парового коэффициента реактивности реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная реактивность), однако система управления успешно этому противодействовала. В 1:23:40 оператор нажал кнопку аварийной защиты. Точная причина этого действия оператора неизвестна, существует мнение, что это было сделано в ответ на быстрый рост мощности. Однако А. С. Дятлов (заместитель главного инженера станции по эксплуатации, находившийся в момент аварии в помещении пульта управления 4-м энергоблоком) утверждает в своей книге, что это было предусмотрено ранее на инструктаже и сделано в штатном (а не аварийном) режиме для глушения реактора вместе с началом испытаний по выбегу турбины, после того как стержни автоматического регулятора мощности подошли к низу активной зоны.

Системы контроля реактора также не зафиксировали роста мощности вплоть до включения аварийной защиты.

Регулирующие и аварийные стержни начали двигаться вниз, погружаясь в активную зону реактора, но через несколько секунд тепловая мощность реактора скачком выросла до неизвестно большой величины (мощность зашкалила по всем измерительным приборам). Произошло два взрыва с интервалом в несколько секунд, в результате которых реактор был разрушен. Общепризнано, что сначала произошёл неконтролируемый разгон реактора, в результате которого разрушились несколько твэлов, и затем, вызванное этим нарушение герметичности технологических каналов, в которых эти твэлы находились. Пар из повреждённых каналов пошёл в межканальное реакторное пространство. В результате, там резко возросло давление, что вызвало отрыв и подъём верхней плиты реактора, сквозь которую проходят все технологические каналы. Это чисто механически привело к массовому разрушению каналов, вскипанию одновременно во всем объёме активной зоны и выбросу пара наружу — это был первый взрыв (паровой).

Относительно дальнейшего протекания аварийного процесса и природы второго взрыва, полностью разрушившего реактор, нет объективных зарегистрированных данных и возможны только гипотезы. По одной из них, это был взрыв химической природы, то есть взрыв водорода, который образовался в реакторе при высокой температуре в результате пароциркониевой реакции и ряда других процессов. По другой гипотезе, это взрыв ядерной природы, то есть тепловой взрыв реактора в результате его разгона на мгновенных нейтронах, вызванного полным обезвоживанием активной зоны. Большой положительный паровой коэффициент реактивности делает такую версию аварии вполне вероятной. Наконец, существует версия, что второй взрыв — тоже паровой, то есть продолжение первого; по этой версии все разрушения вызвал поток пара, выбросив из шахты значительную часть графита и топлива. А пиротехнические эффекты в виде «фейерверка вылетающих раскалённых и горящих фрагментов», которые наблюдали очевидцы, это результат «возникновения пароциркониевой и других химических экзотермических реакций».

Последствия

Непосредственно во время взрыва на четвёртом энергоблоке погиб один человек. У 134 сотрудников ЧАЭС и членов спасательных команд, находившихся на станции во время взрыва развилась лучевая болезнь, 28 из них умерли. Вскоре после аварии на ЧАЭС прибыли подразделения пожарных частей по охране АЭС и начали тушение огня, в основном на крыше машинного зала. Из двух имевшихся приборов на 1000 рентген в час один вышел из строя, а другой оказался недоступен из-за возникших завалов. Поэтому в первые часы аварии никто точно не знал реальных уровней радиации в помещениях блока и вокруг него. Неясным было и состояние реактора.

studfiles.net

Смотрите также

• 
  Реферат мифы древнего египта
• 
  Реферат житие сергия радонежского
• 
  Житие сергия радонежского реферат
• 
  Реферат го и чс
• 
  Реферат по жилищному праву
• 
  Темы рефератов по аудиту
• 
  Работа по написанию рефератов
• 
  Реферат международное частное право
• 
  Темы рефератов гражданское право
• 
  Гражданское право темы рефератов
• 
  По микробиологии темы рефератов