Подготовка к эксперименту. 1 час 20 минут (примерно – по математической модели)—стержни автоматического регулирования (АР) вышли из активной зоны на верхние концевики, и оператор даже помогал этому с помощью ручного управления. Только так удалось удержать мощность аппарата на уровне 200 МВт (тепловых). Но какой ценой? Ценой нарушения строжайшего запрета работать на реакторе без определённого запаса стержней—поглотителей нейтронов. 1 час 22 минуты 30 секунд—по данным распечатки программ быстрой оценки состояния, в активной зоне находилось всего шесть–восемь стержней. Эта величина примерно вдвое меньше предельно допустимой, и опять реактор требовалось заглушить. 1 час 23 минуты 04 секунды(оператор закрыл стопорно-регулирующие клапаны турбогенератора №8. Подача пара на него прекратилась. Начался режим выбега. В момент отключения второго турбогенератора должна была бы сработать ещё одна автоматическая защита по остановке реактора. Но персонал, зная это, заблаговременно отключил её, чтобы, по-видимому, иметь возможность повторить испытания, если первая попытка не удастся. В ситуации, возникшей в результате нерегламентированных действий персонала, реактор попал (по расходу теплоносителя) в такое состояние, когда даже небольшое изменение мощности приводит к увеличению объёмного паросодержания, во много раз большему, чем при номинальной мощности. Рост объёмного паросодержания вызвал появление положительной реактивности. Колебания мощности в конечном итоге могли привести к дальнейшему её росту. 1 час 23 минуты 40 секунд(начальник смены 4-го энергоблока, поняв опасность ситуации, дал команду старшему инженеру управления реактором нажать кнопку самой эффективной аварийной защиты (АЗ-5). Стержни пошли вниз, однако через несколько секунд раздались удары, и оператор увидел, что поглотители остановились. Тогда он обесточил муфты сервоприводов, чтобы стержни упали в активную зону под воздействием собственной тяжести. Но большинство стержней-поглотителей так и осталось в верхней половине активной зоны. Ввод стержней, как показали позже специальные исследования, начавшийся после нажатия кнопки АЗ, при создавшемся распределении потока нейтронов по высоте реактора оказался неэффективным и также мог привести к появлению положительной реактивности.
Произошёл взрыв. Но не ядерный, а тепловой. В результате уже названных причин в реакторе началось интенсивное парообразование. Затем произошёл кризис теплоотдачи, разогрев топлива, его разрушение, бурное вскипание теплоносителя, в который попали частицы разрушенного топлива, резко повысилось давление в технологических каналах. Это привело к тепловому взрыву, развалившему реактор.
Снижение мощности реактора, как уже было сказано, началось в 1 час 00 минут 25 апреля. Затем этот процесс остановили по требованию диспетчера энергосистемы. И продолжение работы по снижению мощности вновь началось в 23 часа 10 минут. Рассмотрим, какие опасные процессы происходили в активной зоне за эти 22 часа. Прежде всего, необходимо отметить, что в ходе цепной реакции образуется целый спектр химических элементов. При делении ядер урана появляется йод, имеющий период полураспада около семи часов. Затем он переходит в ксенон-135, обладающий свойством активно поглощать нейтроны. Ксенон, который иногда называют “нейтронным ядром”, имеет период полураспада около девяти часов и постоянно присутствует в активной зоне реактора. Но при нормальной работе аппарата он частично выгорает под воздействием тех же нейтронов, поэтому практически количество ксенона сохраняется на одном уровне. А при снижении мощности реактора и соответственно ослаблении нейтронного поля количество ксенона (за счёт того, что его выгорает меньше) увеличивается. Происходит так называемое “отравление реактора”. При этом цепная реакция замедляется, реактор попадает в глубоко подкритичное состояние, известное под названием “йодной ямы”. И пока она не пройдена, то есть “нейтронный яд” не распадётся, ядерная установка должна быть остановлена. Попадание аппарата в “йодную яму” происходит при провале мощности реактора, что и случилось на 4-м энергоблоке ЧАЭС 25 апреля 1986 года. Ксенон понизил мощность аппарата, и для поддержания его “дыхания” потребовалось вывести из активной зоны большое количество стержней СУЗ, которые также поглощают нейтроны. Таким образом, стремление персонала, несмотря ни на что, провести эксперимент вступило в противоречие с требованиями регламента. * * * СРАЗУ ПОСЛЕ АВАРИИ Взрывы в 4-м реакторе ЧАЭС сдвинули со своего места металлоконструкции верха реактора, разрушили все трубы высокого давления, выбросили некоторые регулирующие стержни и горящие блоки графита, разрушили разгрузочную сторону реактора, подпиточный отсек и часть здания. Осколки активной зоны и испарительных каналов упали на крышу реакторного и турбинного зданий. Была пробита и частично разрушена крыша машинного зала второй очереди станции. Несмотря на взрывы, все три оставшихся блока продолжали действовать. Не был повреждён даже 3-й реактор, который технически тесно связан с аварийной ядерной установкой. Вместе с тем возникла ситуация, при которой следовало остановить все реакторы. 3-й блок остановили в 5 часов 26 апреля. 1-й и 2-й блоки заглушили соответственно в 1 час 13 минут и 2 часа 13 минут 27 апреля 1986 года. Все аппараты затем были подготовлены к длительной стоянке в холодном состоянии, а оборудование станции после аварии перевели в положение холодного резерва. * * * ПОСЛЕДСТВИЯ Выброс радионуклидов (вид неустойчивых атомов, которые при самопроизвольном превращении в другой нуклид испускают ионизирующее излучение(это и есть радиоактивность) за пределы аварийного блока ЧАЭС представлял собой растянутый во времени процесс, состоявший из нескольких стадий. 27 апреля 1986 года высота загрязнённой радионуклидами воздушной струи, выходящей из повреждённого энергоблока, превышала 1200м, уровни радиации в ней на удалении 5-10 км от места аварии составляли 1000 мР/ч. Специалисты рассчитали суммарный выброс продуктов деления (без радиоактивных благородных газов). Он составил 50 МКи, что примерно соответствует 3,5 % общего количества радионуклидов в реакторе на момент аварии. К 6 мая 1986 года выброс радиоактивности в основном завершился. Первоначально распространение радиоактивного загрязнения воздушных потоков происходило в западном и северном направлениях, в последующие два-три дня(в северном, а с 29 апреля 1986 года в течение нескольких дней(в южном направлении (в сторону Киева). Загрязнённые воздушные массы распространились затем на значительные расстояния по территории БССР, УССР, РСФСР, а также за пределами Советского Союза. Через 15 дней после аварии уровень гамма-фона в 5 мР/ч был зафиксирован на расстоянии 50-60 км к западу и 35-40 км к северу от ЧАЭС. В Киеве уровни радиации в мае 1986 года достигали нескольких десятых миллирентгена в час. Радиоактивному загрязнению в значительной мере подверглись Гомельская и Могилёвская области БССР, Районы Киевской и Житомирской областей УССР, примыкающие к 30-километровой зоне вокруг ЧАЭС, часть Брянской области РСФСР. Эти территории составляют ныне так называемую зону жёсткого контроля. Всего же в той или иной степени оказались загрязнёнными радионуклидами 11 областей СССР, в которых проживает 17 миллионов человек.
Учёные выделили в выбросах из аварийного реактора 23 основных радионуклида. Большая часть из них распалась в течение нескольких месяцев после аварии и опасности уже не представляет. В первые минуты после взрыва и образования радиоактивного облака наибольшую угрозу для здоровья людей представляли изотопы так называемых благородных газов. Атмосферные условия, сложившиеся в районе ЧАЭС в момент аварии, способствовали тому, что радиоактивное облако прошло мимо г. Припяти и постепенно рассеялось в атмосфере, теряя свою активность. В дальнейшем серьёзную тревогу врачей вызывали выпавшие на землю короткоживущие радиоактивные компоненты, в первую очередь йод-131. Несмотря на то, что период его полураспада, а, следовательно, и нейтрализации угрожающих свойств менее восьми суток, он обладает большой активностью и опасен тем, что передаётся по пищевым цепям, быстро усваивается человеком и накапливается в организме. В связи с этим вводились ограничения на употребление некоторых пищевых продуктов (например, молока), проводилась йодная профилактика. Кроме того, всем находившимся в наиболее опасной зоне предъявлялось требование об обязательном использовании респираторов. После распада большей части радиоактивного йода внимание радиохимиков и медиков привлек, прежде всего, плутоний. Он не столь радиоактивен, однако долгоживущ. Его накопление даже в малых дозах(опасно для лёгких. В результате исследований выяснилось, что протяжённость зон с повышенной концентрацией плутония была незначительной, а химические формы и размеры частиц, в которых он оказался, легко задерживался респираторами. Следующей проблемой стали уже долгоживущие изотопы стронция и цезия, особенно цезий-137. Их наличие на той или иной территории сегодня вызывает необходимость проведения дополнительных дезактивационных работ, а также определяет решение вопросов реэвакуации населения, его проживания в определённых районах, сельскохозяйственных работ режима питания людей и других проблем. * * * ПРЕДПРИНЯТЫЕ МЕРЫ Меры безопасности, принятые в г. Припяти, оказавшемся в 30-километровой зоне, основывались на “Критериях для принятия решения по защите населения в случае аварии атомного реактора”, разработанных и опубликованных учёными ещё в 1963 году. Их два. Первый критерий для принятия мер безопасности (критерий “А”) определяется уровнем внешнего облучения до 25 бэр и общим облучением щитовидной железы в 30-250 бэр. В случае, если прогнозируемая доза облучения не достигает этих уровней или близка к ним, никаких особых мероприятий, кроме йодной профилактики и соблюдения рекомендаций общегигиенического характера, не требуется. При уровне внешнего облучения от 25 до 75 бэр (критерий “Б”) проводятся мероприятия, связанные с профилактикой, укрытием населения в зависимости от местных условий. Крайним решением может быть эвакуация. Но её проведение становится обязательным, лишь когда прогнозируется доза внешнего гамма-облучения больше 75 бэр. Ситуация в Припяти была такова, что уровни радиации достигли критерия “А”, но не достигли критерия “Б”. Прогноз свыше 50 бэр вообще отсутствовал. Следовательно, с юридической точки зрения город в тот момент можно было и не эвакуировать. Почему всё-таки было принято такое решение? Потому, что в результате аварии на ЧАЭС произошёл не крупный разовый выброс активности (возможные последствия которого были рассчитаны наукой заранее), а выброс активности, растянутый во времени. В других местах, над которыми даже и прошло радиоактивное облако, оснований для эвакуации и больших тревог не было, рекомендовались лишь меры защиты по критерию “А”. Первоочередной задачей по ликвидации последствий аварии было осуществление комплекса работ, направленного на прекращение выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду из разрушенного реактора. С помощью военных вертолётов очаг аварии забрасывался теплоотводящими и фильтрующими материалами, что позволило существенно снизить, а затем и прекратить выброс радиоактивности в окружающую среду. Проводились также специальные мероприятия по предотвращению попадания радиоактивных веществ из разрушенного реактора в грунт под зданием 4-го энергоблока. Важным этапом этой работы стало сооружение укрытия над разрушенным реактором с целью обеспечения нормальной радиационной обстановки на окружающей территории и в воздушном пространстве. В целях предупреждения распространения радиоактивности через подземные и поверхностные воды в районе Чернобыльской АЭС был создан комплекс защитных и гидротехнических сооружений. Благодаря дезактивации внутренних помещений ЧАЭС их радиационная загрязнённость понижена до обычных норм при обслуживании атомных электростанций. На основной части территории станции уровни радиации составляли (осень 1988г.) от 1 до 7 мР/ч, у административно-бытового корпуса, куда прибывает персонал,( 0,5-0,7 мР/ч. Концентрация аэрозолей на территории АЭС находится в пределах допустимой нормы для атомных станций. За два года после аварии на ЧАЭС различные ведомства, ответственные за радиационную обстановку в стране, за медицинские аспекты аварии, получили огромный массив данных ( миллионы исследований дозиметрического, радиометрического, спектрометрического характера, которые позволили получить всеобъемлющую информацию об обстановке как на самой атомной станции, так и в других районах. В целом радиационная обстановка в 1988 году стабилизировалась, так как к этому времени в основном распались короткоживущие радионуклиды и радиационный фон на территориях, расположенных за пределами 30-километровой зоны, определялся долгоживущими радионуклидами цезия-137. Общий фон гамма-излучений в Киеве составлял в середине 1988 года от 0,035 мР/ч в правобережных районах до 0,045 мР/ч в левобережных. Уровни эти абсолютно безопасны. Не превышает таких пределов радиационный фон и в других крупных городах, находящихся в радиусе 100-200 км от района аварии. Более сложной является радиационная обстановка в зоне жёсткого контроля. Радиационное загрязнение здесь неравномерно. Под влиянием погодных условий (дождей, направления и силы ветра) в период прохождения радиоактивного облака, образовавшегося при аварии на ЧАЭС, в этой зоне сформировались отдельные пятна цезия-137 (так называемые цезиевые пятна). В настоящее время в зоне жёсткого контроля продолжается дезактивация наиболее загрязнённых участков и осуществляются мероприятия по защите населения от внешнего и внутреннего радиоактивного облучения. Приняты меры, обеспечивающие регламентацию облучения жителей зоны на длительную перспективу в соответствии с нормами радиационной безопасности, действующими в районах размещения атомных станций. Население зоны информируется о конкретной радиационной обстановке в районах его проживания. Первые оперативные меры Политбюро ЦК КПСС и Правительство приняли буквально через несколько часов после аварии на ЧАЭС. С тех пор вопросы ликвидации последствий аварии находились под контролем партийных и государственных органов. Предусматривались серьёзные меры материальной помощи населению, пострадавшему в результате аварии. В частности, выделялись средства на единовременные пособия, приобретение одежды и других предметов первой необходимости для переселяемых граждан, на оплату их питания и проезда.
В октябре 1986 года вновь заработал 1-й энергоблок, а в ноябре того же года ( 2-й. И оба вышли на проектную нагрузку 1 миллион кВт. 4 декабря 1987 года в 14 часов 28 минут был включён в сеть 3-й энергоблок. 4-й реактор в октябре 1986 года был запечатан в “Укрытие”, так называемый “Саркофаг”. * * * УРОКИ НА БУДУЩЕЕ Были составлены и реализованы планы по повышению безопасности АЭС с реакторами РБМК и сводные мероприятия по повышению надёжности и безопасности действующих и сооружаемых атомных станций с реакторами РБМК и ВВЭР. С учётом анализа причин аварии пересмотрена нормативно-техническая документация по АЭС, внесены определённые изменения в общие положения обеспечения безопасности атомных станций и правила ядерной безопасности, уточнены действующие и разрабатываются новые стандарты и технические условия на оборудование, изделия, материалы, приборы и средства автоматизации, поставляемые на атомные станции. Разработаны и осуществляются меры по повышению технического уровня, надёжности и качества изготавливаемого оборудования для АЭС, совершенствованию его конструкций и технологии производства. Проведена переподготовка и аттестация эксплуатационного персонала всех действующих атомных станций. Тематика обучения разработана с учётом анализа причин аварии на Чернобыльской АЭС и необходимости повышения уровня знаний оперативным персоналом требований по ядерной, радиационной и пожарной безопасности. Внесены изменения и дополнения в технологические регламенты и инструкции по эксплуатации АЭС. Атомная энергетика, испытав тяжёлый урок Чернобыля, продолжает развиваться, максимально обеспечивая безопасность и надёжность!
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. “Чернобыль: события и уроки” Под ред. Е. И. Игнатенко, М., 1989 2. В. С. Губарев “Зарево над Припятью”, М., 1987 3. “Беларусь”, №4 (96:– А. Люцко “Парасткi надзеi i трывогi” – “Дзесяць палынных гадо?”
www.ronl.ru
АВАРИЯ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ
АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.
Место: север Украины, Киевская область, район впадения реки Припять в Днепр.
ЧернобыльскаяАЭС.
ПРИЧИНЫ
Реактор – источник повышенной опасности. Работа с ним требует повышенной ответственности и неукоснительного соблюдения инструкций.
Причиной случившейся трагедии явилось непредсказуемое сочетание нарушений регламента и режима эксплуатации энергоблока, допущенных обслуживавшим его персоналом.
День 25 апреля 1986 года на 4-ом энергоблоке Чернобыльской АЭС планировался как не совсем обычный. Предполагалось остановить реактор на планово-предупредительный ремонт. Но перед заглушением ядерной установки необходимо было провести ещё и некоторые эксперименты, которые наметило руководство ЧАЭС.
Перед остановкой были запланированы испытания одного из турбогенераторов в режиме выбега с нагрузкой собственных нужд блока. Суть эксперимента заключается в моделировании ситуации, когда турбогенератор может остаться без своей движущей силы, то есть без подачи пара. Для этого был разработан специальный режим, в соответствии с которым при отключении пара за счёт инерционного вращения ротора генератор какое-то время продолжал вырабатывать электроэнергию, необходимую для собственных нужд, в частности для питания главных циркуляционных насосов.
Остановка реактора 4-го энергоблока планировалась днём 25 апреля, следовательно, к испытаниям готовился другой, не ночной персонал. Именно днём на станции находятся руководители, основные специалисты, и, значит, есть возможность осуществить более надёжный контроль за ходом эксперимента. Однако здесь случилась “неувязка”. Диспетчер “Киевэнерго” не разрешил останавливать реактор в намеченное на ЧАЭС время, так как в единой энергосистеме не хватало электроэнергии из-за того, что на другой электростанции неожиданно вышел из строя энергоблок.
Программа испытаний не была должным образом подготовлена и согласована. ^ В ней был нарушен ряд важнейших положений регламента эксплуатации. Помимо того, что в программе, по существу, не были предусмотрены дополнительные меры безопасности, ею предписывалось отключение системы аварийного охлаждения реактора (САОР). Подобное вообще делать нельзя. Но тут сделали. И мотивировка была. В ходе эксперимента могло произойти автоматическое срабатывание САОР, что помешало бы завершению испытаний в режиме выбега. В результате много часов 4-й реактор эксплуатировался без этого очень важного элемента системы безопасности.
25 апреля в 8 часов происходила пересменка, общестанционное селекторное совещание, которое обычно ведут директор или его заместитель. В тот раз было сообщено, что на 4-м блоке идёт работа с недопустимо малым с точки зрения правил безопасности числом стержней-поглотителей. Уже ночью это привело к трагедии. А вот утром, когда все предписания требовали срочно остановить реактор, руководство станции разрешило продолжать его эксплуатацию.
Тут должны были вмешаться и пресечь подобные действия представители группы Госатомэнергонадзора, которая работала на ЧАЭС. Но именно в этот день никого из сотрудников этой организации не было, если не считать руководителя, который заходил на короткое время, не успев и выяснить, что происходит, что планируется на 4-м энергоблоке.
А все работники надзора, оказывается, в рабочее время в приказном порядке были отправлены в поликлинику, где они весь день проходили медкомиссию. Таким образом, 4-й энергоблок остался и без защиты со стороны Госатомэнергонадзора.
После аварии специалисты тщательно проанализировали всю предыдущую работу коллектива Чернобыльской АЭС. К сожалению, картина оказалась не столь радужной, как её представляли. Здесь и прежде допускались грубые нарушения требований ядерной безопасности. Так, с 17 января 1986 года до дня аварии на том же 4-м блоке 6 раз без достаточных на то оснований выводились из работы системы защиты реактора. Выяснилось, что с 1980 по 1986 годы 27 случаев отказа в работе оборудования вообще не расследовались и остались без соответствующих оценок.
В момент аварии на 4-м энергоблоке оказалось немало “лишних” людей. Кроме тех, кто был непосредственно задействован в проведении испытаний, тут оказались и другие работники станции, в частности из предыдущей смены. Они остались по личной инициативе, желая самостоятельно поучиться тому, как проводить испытания. Необходимо отметить, что в системе Минэнерго СССР не существовало и тренажёра для подготовки операторов РБМК. В ядерной энергетике особое значение имеют профессиональные экзамены. Но на ЧАЭС они принимались не всегда достаточно компетентной комиссией.
Причины аварии на ЧАЭС, её развитие исследовались ведущими учёными и специалистами с использованием данных о состоянии реактора и его систем перед аварией, математических моделей энергоблока и его реакторной установки и электронно-вычислительной техники. В итоге удалось восстановить ход событий, сформулировать версии о причинах и развитии аварии.
АВАРИЯ
25 апреля 1986 года ситуация развивалась следующим образом:
1 час 00 минут — согласно графику остановки реактора на планово - предупредительный ремонт персонал приступил к снижению мощности аппарата, работавшего на номинальных параметрах.
^ 13 часов 05 минут — при тепловой мощности 1600 МВт отключён от сети турбогенератор №7, входящий в систему 4-го энергоблока. Электропитание собственных нужд (главные циркуляционные насосы и другие потребители) перевели на турбогенератор №8.
^ 14 часов 00 минут — в соответствии с программой испытаний отключается система аварийного охлаждения реактора. Поскольку реактор не может эксплуатироваться без системы аварийного охлаждения, его необходимо было остановить. Однако диспетчер “Киевэнерго” не дал разрешения на глушение аппарата. И реактор продолжал работать без САОР.
^ 23 часа 10 минут — получено разрешение на остановку реактора. Началось дальнейшее снижение его мощности до 1000—700 МВт (тепловых), как и предусматривалось программой испытаний. Но оператор не справился с управлением, в результате чего мощность аппарата упала почти до нуля. В таких случаях реактор должен глушиться. Но персонал не посчитался с этим требованием. Начали подъём мощности.
В 1 час 00 минут 26 апреля персоналу, наконец, удалось поднять мощность реактора и стабилизировать её на уровне 200 МВт (тепловых) вместо 1000—700, заложенных в программе испытаний.
В ^ 1 час 03 минуты и 1 час 07 минут—к шести работающим главным циркуляционным насосам дополнительно подключили ещё два, чтобы повысить надёжность охлаждения активной зоны аппарата после испытаний.
Подготовка к эксперименту.
1 час 20 минут— стержни автоматического регулирования (АР) вышли из активной зоны на верхние концевики, и оператор даже помогал этому с помощью ручного управления. Только так удалось удержать мощность аппарата на уровне 200 МВт (тепловых). Но какой ценой? Ценой нарушения строжайшего запрета работать на реакторе без определённого запаса стержней—поглотителей нейтронов.
1 час 22 минуты 30 секунд—по данным распечатки программ быстрой оценки состояния, в активной зоне находилось всего шесть–восемь стержней. Эта величина примерно вдвое меньше предельно допустимой, и опять реактор требовалось заглушить.
^ 1 час 23 минуты 04 секунды—оператор закрыл стопорно-регулирующие клапаны турбогенератора №8. Подача пара на него прекратилась. Начался режим выбега. В момент отключения второго турбогенератора должна была бы сработать ещё одна автоматическая защита по остановке реактора. Но персонал, зная это, заблаговременно отключил её, чтобы, по-видимому, иметь возможность повторить испытания, если первая попытка не удастся.
В ситуации, возникшей в результате нерегламентированных действий персонала, реактор попал в такое состояние, когда даже небольшое изменение мощности приводит к увеличению объёмного паросодержания, во много раз большему, чем при номинальной мощности. Рост объёмного паросодержания вызвал появление положительной реактивности. Колебания мощности в конечном итоге могли привести к дальнейшему её росту.
^ 1 час 23 минуты 40 секунд—начальник смены 4-го энергоблока, поняв опасность ситуации, дал команду старшему инженеру управления реактором нажать кнопку самой эффективной аварийной защиты (АЗ-5). Стержни пошли вниз, однако через несколько секунд раздались удары, и оператор увидел, что поглотители остановились. Тогда он обесточил муфты сервоприводов, чтобы стержни упали в активную зону под воздействием собственной тяжести. Но большинство стержней-поглотителей так и осталось в верхней половине активной зоны.
^ Ввод стержней, как показали позже специальные исследования, начавшийся после нажатия кнопки АЗ, при создавшемся распределении потока нейтронов по высоте реактора оказался неэффективным и также мог привести к появлению положительной реактивности.
Произошёл взрыв. Но не ядерный, а тепловой. В результате уже названных причин в реакторе началось интенсивное парообразование. Затем произошёл кризис теплоотдачи, разогрев топлива, его разрушение, бурное вскипание теплоносителя, в который попали частицы разрушенного топлива, резко повысилось давление в технологических каналах. Это привело к тепловому взрыву, развалившему реактор.
Снижение мощности реактора, как уже было сказано, началось в 1 час 00 минут 25 апреля. Затем этот процесс остановили по требованию диспетчера энергосистемы. И продолжение работы по снижению мощности вновь началось в 23 часа 10 минут.
Рассмотрим, какие опасные процессы происходили в активной зоне за эти 22 часа. Прежде всего, необходимо отметить, что в ходе цепной реакции образуется целый спектр химических элементов. При делении ядер урана появляется йод, имеющий период полураспада около семи часов. Затем он переходит в ксенон-135, обладающий свойством активно поглощать нейтроны. Ксенон, который иногда называют “нейтронным ядром”, имеет период полураспада около девяти часов и постоянно присутствует в активной зоне реактора. Но при нормальной работе аппарата он частично выгорает под воздействием тех же нейтронов, поэтому практически количество ксенона сохраняется на одном уровне.
^ А при снижении мощности реактора и соответственно ослаблении нейтронного поля количество ксенона (за счёт того, что его выгорает меньше) увеличивается. Происходит так называемое “отравление реактора”. При этом цепная реакция замедляется, реактор попадает в глубоко подкритичное состояние, известное под названием “йодной ямы”. И пока она не пройдена, то есть “нейтронный яд” не распадётся, ядерная установка должна быть остановлена. Попадание аппарата в “йодную яму” происходит при провале мощности реактора, что и случилось на 4-м энергоблоке ЧАЭС 25 апреля 1986 года.
Ксенон понизил мощность аппарата, и для поддержания его “дыхания” потребовалось вывести из активной зоны большое количество стержней СУЗ, которые также поглощают нейтроны. Таким образом, стремление персонала, несмотря ни на что, провести эксперимент вступило в противоречие с требованиями регламента.
^ СРАЗУ ПОСЛЕ АВАРИИ
Взрывы в 4-м реакторе ЧАЭС сдвинули со своего места металлоконструкции верха реактора, разрушили все трубы высокого давления, выбросили некоторые регулирующие стержни и горящие блоки графита, разрушили разгрузочную сторону реактора, подпиточный отсек и часть здания. Осколки активной зоны и испарительных каналов упали на крышу реакторного и турбинного зданий. Была пробита и частично разрушена крыша машинного зала второй очереди станции.
Несмотря на взрывы, все три оставшихся блока продолжали действовать. Не был повреждён даже 3-й реактор, который технически тесно связан с аварийной ядерной установкой.
Вместе с тем возникла ситуация, при которой следовало остановить все реакторы. ^ 3-й блок остановили в 5 часов 26 апреля. 1-й и 2-й блоки заглушили соответственно в 1 час 13 минут и 2 часа 13 минут 27 апреля 1986 года. Все аппараты затем были подготовлены к длительной стоянке в холодном состоянии, а оборудование станции после аварии перевели в положение холодного резерва.
ПОСЛЕДСТВИЯ
Непосредственно при взрыве погиб 31 человек. Однако никому не известно, сколько участников ликвидации аварии из 200 000 человек умерли в течение следующих пяти лет.
Выброс радионуклидов (вид неустойчивых атомов, которые при самопроизвольном превращении в другой нуклид испускают ионизирующее излучение — радиацию) за пределы аварийного блока ЧАЭС представлял собой растянутый во времени процесс, состоявший из нескольких стадий:
27 апреля 1986 года высота загрязнённой радионуклидами воздушной струи, выходящей из повреждённого энергоблока, превышала 1200м, уровни радиации в ней на удалении 5-10 км от места аварии составляли 1000 мР/ч. К 6 мая 1986 года выброс радиоактивности в основном завершился.
Первоначально распространение радиоактивного загрязнения воздушных потоков происходило в западном и северном направлениях, в последующие два-три дня—в северном, а с 29 апреля 1986 года в течение нескольких дней —в южном направлении (в сторону Киева).
Загрязнённые воздушные массы распространились затем на значительные расстояния по территории БССР, УССР, РСФСР, а также за пределами Советского Союза.
Через 15 дней после аварии уровень гамма-фона в 5 мР/ч (миллирентгена в час) был зафиксирован на расстоянии 50-60 км к западу и 35-40 км к северу от ЧАЭС. В Киеве уровень радиации в мае 1986 года достигал нескольких десятых миллирентгена в час.
Радиоактивному загрязнению в значительной мере подверглись Гомельская и Могилёвская области БССР, Районы Киевской и Житомирской областей УССР, примыкающие к 30-километровой зоне вокруг ЧАЭС, часть Брянской области РСФСР. Эти территории составляют ныне так называемую зону жёсткого контроля. Всего же в той или иной степени оказались загрязнёнными радионуклидами 11 областей СССР.
В атмосферу было выброшено 50 млн кюри радионуклидов; 70% этих веществ «досталось» Белоруссии. В результате загрязнению долгоживущими нуклидами цезия, стронция, плутония подверглись 46 500 км².
На раннем этапе воздействию радионуклидов йода подверглось практически все население Белоруссии. В результате с 1990 года количество случаев рака щитовидной железы возросло среди детей в 33,6 раза, среди взрослых – в 2,5–7 раз.
В Медицинском институте им. М.Горького (г. Донецк) были выявлены отклонения в показателях системы иммунитета у детей, пострадавших от радиации при аварии на чернобыльской АЭС. Эти отклонения сочетались с частыми ОРВИ, обострениями аденотонзиллита, гнойничковыми поражениями кожи, аллергическими проявлениями. У многих детей отмечено тяжелое течение скарлатины.
* * *
Учёные выделили в выбросах из аварийного реактора 23 основных радионуклида. Большая часть из них распалась в течение нескольких месяцев после аварии и опасности уже не представляет. В первые минуты после взрыва и образования радиоактивного облака наибольшую угрозу для здоровья людей представляли изотопы так называемых благородных газов. Атмосферные условия, сложившиеся в районе ЧАЭС в момент аварии, способствовали тому, что радиоактивное облако прошло мимо г. Припяти и постепенно рассеялось в атмосфере, теряя свою активность. В дальнейшем серьёзную тревогу врачей вызывали выпавшие на землю короткоживущие радиоактивные компоненты, в первую очередь йод-131. Несмотря на то, что период его полураспада (нейтрализации угрожающих свойств) менее восьми суток, он обладает большой активностью и опасен тем, что передаётся по пищевым цепям, быстро усваивается человеком и накапливается в организме. В связи с этим вводились ограничения на употребление некоторых пищевых продуктов (например, молока), проводилась йодная профилактика. Кроме того, всем находившимся в наиболее опасной зоне предъявлялось требование об обязательном использовании респираторов.
После распада большей части радиоактивного йода внимание радиохимиков и медиков привлек, прежде всего, плутоний. Он не столь радиоактивен, однако долгоживущ. Его накопление даже в малых дозах—опасно для лёгких.
В результате исследований выяснилось, что протяжённость зон с повышенной концентрацией плутония была незначительной, а химические формы и размеры частиц, в которых он оказался, легко задерживался респираторами.
Следующей проблемой стали уже долгоживущие изотопы стронция и цезия, особенно цезий-137.
^ ПРЕДПРИНЯТЫЕ МЕРЫ
Первоочередной задачей по ликвидации последствий аварии было осуществление комплекса работ, направленного на прекращение выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду из разрушенного реактора. С помощью военных вертолётов очаг аварии забрасывался теплоотводящими и фильтрующими материалами, что позволило существенно снизить, а затем и прекратить выброс радиоактивности в окружающую среду. Проводились также специальные мероприятия по предотвращению попадания радиоактивных веществ из разрушенного реактора в грунт под зданием 4-го энергоблока.
Важным этапом этой работы стало сооружение укрытия над разрушенным реактором с целью обеспечения нормальной радиационной обстановки на окружающей территории и в воздушном пространстве.
В октябре 1986 года вновь заработал 1-й энергоблок, а в ноябре того же года — 2-й. И оба вышли на проектную нагрузку 1 миллион кВт. 4 декабря 1987 года в 14 часов 28 минут был включён в сеть 3-й энергоблок. 4-й реактор в октябре 1986 года был запечатан в “Укрытие”, так называемый “Саркофаг”.
Сейчас уровень радиации на ЧАЭС в два раза ниже контрольного уровня в 0,085 миллирентген в час. Спустя 19 лет в когда-то отселенные пункты начинают возвращаться люди, в регионе развивается экстремальный туризм.
Закрытая 15 декабря 2000 года Чернобыльская АЭС все еще представляет большую опасность для окружающей среды. Действующий саркофаг, в который заключен аварийный 4-й энергоблок, сооружался в условиях высокого уровня радиоактивности методом дистанционного монтажа. Основной задачей защитного сооружения, срок гарантированной эксплуатации которого истекает в 2006 году, являлось недопущение распространения радиоактивной пыли за пределы реактора.
В данный момент украинским ученым ничего не известно о процессах, протекающих внутри реактора, а также о состоянии около ^ 200 тонн ядерного топлива. Кроме того, техническое состояние саркофага ухудшилось - в стенах появились трещины, а потолок незначительно просел.
Эксперты предупреждают, что обрушение защитного сооружения может привести к более тяжелым экологическим последствиям, чем авария 1986 года.
Европейский банк реконструкции и развития принял решение о выделении Украине примерно $85 млн. на проведение комплекса работ по ремонту бетонного саркофага. Помимо этого Европейский банк реконструкции и развития планирует выделить еще около
$750 млн. США на строительство новой защиты четвертого энергоблока. Выделение средств на этот проект начнется уже в ближайшее время. Будет ли новый саркофаг разрабатываться на Украине или за ее пределами, пока неизвестно. Сообщает Compulenta.ru со ссылкой на Reuters.
* * *
^ В декабре 2003 года Генассамблея ООН поддержала решение Совета глав государств СНГ о провозглашении 1 апреля международным днем памяти жертв радиационных аварий и катастроф, а также призвала все государства-члены ООН отмечать этот Международный день и проводить в его рамках соответствующие мероприятия.
Чернобыльская АЭС
ЧАЭС. 1986 г.
4-й энергоблок
Чернобыльской АЭС. 1986 год.
www.ronl.ru
На тему: Анализ аварии на Чернобыльской
Атомной Электростанции (ЧАЭС)
Выпускная экзаменационная работа
по курсу «Основы безопасности жизнедеятельности»
ученика 9 класса «Б»
…
Преподаватель - организатор ОБЖ
Чуйкова Светлана Владимировна
Томск 2008.
ПЛАН
1. Чернобыльская атомная электростанция
2. Основные принципы работы АЭС
3. Основные причины аварии
4. Ликвидация последствий аварии
5. Распространение радиации
6. Медицинские аспекты аварии
7. Заключение
8. Список литературыЧернобыльская атомная электростанцияЧернобыльская атомная электростанция (ЧАЭС) расположена на берегу реки Припяти, впадающей в Днепр, в 18 км от районного центра - г. Чернобыль. Местность здесь отличается относительно плоским рельефом. Работы по сооружению станции были начаты в 1970 году.
Для белорусско-украинского Полесья характерная сравнительно невысокая плотность населения - примерно 70 человек на квадратный километр. До аварии на ЧАЭС общая численность населения в 30-ти километровой зоне вокруг станции составляла около 100 тысяч человек.
Строительство Чернобыльской АЭС велось очередями. Каждая из них включала 2 энергоблока, имевшие общие системы спецводоочистки и вспомогательные сооружения на площадке. В их состав входят: хранилище жидких и твердых радиоактивных отходов, открытые распределительные устройства, газовое хозяйство, резервные дизель-генераторные электростанции, гидротехнические и иные сооружения. Источником технического водоснабжения первых четырех энергоблоков является наливной пруд-охладитель площадью 22 квадратных километра. Предусмотрены также отдельные насосные станции для 3-го и 4-го блоков. Имеется резервное электроснабжение от дизель - генераторов. Даже неполное перечисление сооружений ЧАЭС говорит о том, насколько это был крупный энергетический объект.
31 декабря 1983 года дал первую электроэнергию 4-й энергоблок. 21 августа 1984 года Чернобыльская АЭС выработала 100 миллиардов киловатт-часов электроэнергии.
Таким образом, на 1 января 1986 года мощность четырех блоков станции составляла 4 миллиона киловатт, что соответствовало ее проектной мощности.Основные принципы работы АЭСНа Чернобыльской АЭС установлены ядерные реакторы РБМК-1000. Реактор этого типа был спроектирован более 30 лет назад и использовался в СССР на нескольких электростанциях. Тепловая мощность каждого реактора составляет 3200 МВт. Имеется два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый (общая электрическая мощность энергоблока - 1000 МВт).
Топливом для РМБК служит слабо обогащенная по урану-235 двуокись урана. В исходном для начала процесса состоянии каждая ее тонна содержит примерно 20 кг. ядерного горючего - урана-235. Стационарная загрузка двуокиси урана в один реактор равно 180 тонн. Ядерное горючее засыпается в реактор не навалом, а помещается в виде тепловыделяющих элементов - твэлов. Твэл представляет собой трубку из циркониевого сплава, куда помещаются таблетки цилиндрической формы двуокиси урана. Твэлы размещают в активной зоне реактора в виде так называемых тепловыделяющих сборок, объединяющих по 18 твэлов. Эти сборки, а их около 1700 шт., помещаются в графитовую кладку, для чего в ней сделаны технологические каналы. По ним же циркулирует и теплоноситель. В РМБК это вода, которая в результате теплового воздействия от происходящей в реакторе цепной реакции доводится до кипения, и пар, через технологические магистрали подается на турбогенераторы, непосредственно вырабатывающие электроэнергию. Круговорот воды в реакторе осуществляется главными циркуляционными насосами. Их восемь - шесть работающих и два резервных.
Сам реактор помещен внутри бетонной шахты, которая является средством биологической защиты. Графитовая кладка заключена в цилиндрический корпус толщиной 30 мм. Размер активной зоны реактора - 7м. по высоте и 12 м. в диаметре. Весь аппарат опирается на бетонное основание, под которым располагается бассейн - барботер системы локализации аварии.
Цепная реакция и тепловыделение в реакторной зоне в общих чертах протекают следующим образом: ядро урана под воздействием нейтрона делится на два осколочных ядра. При этом выделяются новые нейтроны. Они в свою очередь вызывают деление других ядер урана.
Кроме того, на ЧАЭС были предусмотрены защитные системы, на случай если авария все-таки произойдет. В случае разрыва труб контура циркуляции теплоносителя, включалась система аварийного охлаждения реактора (САОР) подававшая воду из гидроемкостей в технологические каналы для экстренного охлаждения рабочей зоны реактора. Конструкторы и средства информации утверждали, что система аварийной защиты РМБК на Чернобыльской АЭС такова, что в состоянии без вмешательства человека, то есть автоматически предотвратить серьезные последствия предусмотренных проектом отказов. Следовательно любая крупная авария, по их мнению могла быть локализована не принося ощутимого вреда здоровью людей, окружающей среде. Однако дальнейшие события доказали мягко говоря несостоятельность подобных утверждений.
Так что же произошло на Чернобыльской АЭС ?Основные причины аварииДень 25 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке ЧАЭС планировался не совсем как обычный. Предполагалось остановить реактор на планово-предупредительный ремонт. Но перед заглушением ядерной установке руководство ЧАЭС планировало провести некоторые эксперименты. Перед остановкой были запланированы испытания одного из турбогенераторов станции в режиме выбега с нагрузкой собственных нужд блока. Суть этого эксперимента заключается в моделировании ситуации, когда турбогенератор может остаться без своей движущей силы, то есть без подачи пара. Для этого был разработан специальный режим, в соответствии с которым при отключении пара за счет инерционного вращения ротора генератор какое-то время продолжал вырабатывать электроэнергию, необходимую для собственных нужд, в частности для питания главных циркуляционных насосов.
23ч. 10 мин. - получено разрешение на остановку реактора. Началось снижение его тепловой мощности до 1000-700 МВТ в соответствии с программой испытаний. Но оператор не справился с управлением, в результате чего мощность аппарата упала почти до 0. В таких случаях реактор должен глушиться. Но персонал не посчитался с этим требованием. Начали подъем мощности.
1ч. 00 мин. 26 апреля - персоналу удалось поднять мощность до уровня 200 МВт (тепловых) вместо положенных 1000-700.
1ч. 03 мин. - К шести работающим насосам подключили еще два, для повышения надежности охлаждения реактора после испытаний.
1ч. 20 мин. - Для удержания мощности реактора из него были выведены стержни автоматического регулирования, нарушив строжайший запрет работать на реакторе без определенного запаса стержней - поглотителей нейтронов. В тот момент в реакторе находилось только шесть стержней, что примерно вдвое меньше предельно допустимой величины.
1ч. 23 мин. - Оператор закрыл клапана турбогенератора. Подача пара прекратилась. Начался выбег турбины. В момент отключения второго турбогенератора должна была сработать еще одна система защиты по остановке реактора. Но персонал отключил ее, чтобы повторить испытания, если первая попытка не удастся. В результате возникшей ситуации реактор попал в неустойчивое состояние, что привело к появлению положительной радиоактивности и разогреву реактора.
1ч. 23 мин. 40 сек. - начальник смены 4-го энергоблока Анатолий Дятлов, поняв опасность ситуации, дал команду нажать кнопку самой эффективной аварийной защиты. Поглощающие стержни пошли вниз, но через несколько секунд остановились. Попытки ввести их в реакторную зону не удались. Реактор вышел из под контроля. Произошел взрыв.
Таким образом, можно кратко определить шесть основных причин аварии на 4-м энергоблоке:
Первое - снижение оперативного запаса радиоактивности, то есть уменьшение количества стержней-поглотителей в активной зоне реактора ниже допустимой величины.
Второе - неожиданный провал мощности реактора, а затем работа аппарата при мощности меньшей, чем было установлено программой испытаний.
Третье - подключение к реактору всех восьми насосов с превышением расходов по ЦГН.ё
Четвертое - блокировка защиты реактора по уровню воды и давлению пара в барабане-сепараторе.
Пятое - блокировка защиты реактора по сигналу отключения пара от двух турбогенераторов.
Шестое - отключение системы защиты, предусмотренной на случай возникновения максимальной проектной аварии, - системы аварийного охлаждения реактора.
В результате теплового взрыва произошедшего в реакторе произошло разрушение активной зоны реакторной установки и части здания 4-го энергоблока, а также произошел выброс части накопившихся в активной зоне радиоактивных продуктов в атмосферу. Взрывы в 4-м реакторе ЧАЭС сдвинули со своего места металлоконструкции верха реактора, разрушили все трубы высокого давления, выбросили некоторые регулирующие стержни и горящие блоки графита, разрушили разгрузочную сторону реактора, подпиточный отсек и часть здания. Осколки активной зоны и испарительных каналов упали на крышу реакторного и турбинного зданий. Была пробита и частично разрушена крыша машинного зала второй очереди станции. При взрыве часть панелей перекрытия упала на турбогенератор №7 повредив маслопроводы и электрические кабели, что привело к их загоранию, а большая температура внутри реактора вызвала горение графита.
Наибольшую опасность, связанную с аварией представляло то, что, разрушение реакторной зоны вызвало выброс в атмосферу и на территорию АЭС большого количества радиоактивных деталей, графита, ядерного топлива. Выброс радионуклидов (вид неустойчивых атомов, которые при самопроизвольном превращении в другой нуклид испускают ионизирующее излучение - это и есть собственно радиоактивность) представлял собой растянутый во времени процесс, состоящий из нескольких стадий.
27 апреля 1986 года высота загрязненной радионуклидами воздушной струи, выходящая из поврежденного энергоблока, превышала 1200 метров, уровень радиации в ней на удалении 5-10 км. от места аварии составляли 1000 миллирентген в час. Выброс радиоактивности в основном завершился к 6 мая 1986г.
В первые часы после аварии, когда еще не были точно определены ее размеры и тяжесть, а также вследствие недостаточного радиационного контроля, часть лиц работавших на наиболее опасных участках, получили большие дозы облучения, а также ожоги при участии в тушении пожара. Всем пострадавшим была оказана первая медицинская помощь. К 6 часам утра 26 апреля было госпитализировано 108 человек, а в течение дня еще 24-х из число обследованных. На основе диагностики лучевой болезни, 237 человек, у кого развитие острой лучевой болезни прогнозировалось с наибольшей вероятностью были срочно госпитализированы в клинические учреждения Киева и Москвы. Ликвидация последствий аварииАвария на Чернобыльской АЭС породила целый комплекс проблем. Важно было организовать крупномасштабную радиометрическую разведку, причем не только в районе АЭС, но и на обширных территориях вокруг нее. Предстояло обеспечить безопасность находившихся еще в работе 1-го и 2-го энергоблоков. Таким образом, были определены следующие основные направления на начальный период ликвидации аварии:
· оценка состояния энергоблоков ЧАЭС и радиационной обстановки на станции и прилегающей территории;
· защита персонала станции и населения от возможных радиационных поражений;
· локализация аварии и уменьшение радиационного воздействия на население и окружающую среду.
К вечеру 26 апреля были приняты необходимые решения, началась подготовка к эвакуации города Припяти. 27 апреля в 1 ночи были остановлены реакторы первого и второго энергоблоков. Начались работы по ликвидации последствий аварии.
Первоочередной задачей по ликвидации последствий аварии было осуществление комплекса работа, направленного на прекращение выбросов радиоактивных веществ. С помощью военных вертолетов очаг аварии забрасывался теплоотводящими и фильтрующими материалами, что позволило значительно сократить, а затем и ликвидировать выброс радиоактивности в окружающую среду. Такими материалами являлись различные соединения бора, доломит, свинец, песок, глина. С 27 апреля, по 10 мая, на объект было сброшено около 5000 тонн этих материалов. В результате этого, шахта реактора была покрыта сыпучей массой, что прекратило выброс радиоактивных веществ. Также началась снижаться температура в кратере блока, чему способствовала и подача жидкого азота в пространство под шахту реактора. После этого были начаты работы по очистке наиболее загрязненных радиоактивными выбросами участков территории ЧАЭС. Наиболее загрязненными оказались кровельные покрытия 3-го энергоблока. На них попали осколки реакторного топлива, куски графитовой кладки, обломки конструкции. Именно здесь создавался радиационный фон, не позволяющий приступить к работам внутри станции, осуществлять мероприятия по захоронению 4-го энергоблока. Большая часть этой работы была выполнена вручную. Очищали крышу в основном военнослужащие. Несмотря на то, что их рабочая смена длилась от 20 секунд до 1 минуты, многие из них, несомненно, подверглись воздействию радиационного излучения.
После очистки крыши 3-го энергоблока, начались работы по зачистке территории станции и прилегающих районов. Часть работ выполнялась специальной техникой с дистанционным управлением, но на части работ использовались люди, опять в основном военнослужащие.
Участки ЧАЭС загрязненные мелкими выбросами и радиоактивной пылью, очищались специальной адсорбирующей пленкой. После распыления на поверхности, она застывала, схватывая пыль и прочий мусор, а затем сворачивалась и вывозилась для захоронения. Широко применялась пожарная и военная техника, с помощью которой обмывались стены и крыши зданий. Не отказывались от обычных сборов с территории радиоактивной грязи. Ее счищали бульдозерами, скреперами, вывозили и захоранивали. Затем эти участки покрывались бетоном, асфальтом и другими видами покрытий. Участок соснового леса, по которому прошел радиоактивный след ( так называемый “рыжий лес”), был полностью убран, и также вывезен для захоронения. Радиоактивная вода, затопившая подреакторные помещения была откачана в специально приготовленные емкости. Для предотвращения радиоактивного заражения грунтовых вод, были возведены соответствующие гидротехнические сооружения под корпусом 4-го энергоблока. Одновременно с этим велись работы по радиационному контролю и дезактивации радиационных пятен в пределах тридцатикилометровой зоны от места аварии. Работы по дезактивации продолжались вплоть до октября-ноября 1986 года, после чего радиационный фон был снижен настолько, что в эксплуатацию вновь ввели первую очередь атомной станции.
Для полной безопасности работы ЧАЭС, было принято решение закрыть поврежденный реактор специальным укрытием. В район 4-го энергоблока, при ликвидации аварии сгребалась вся радиоактивная грязь, радиоактивные осколки и конструкции., заранее рассчитывая устроить на этом месте могильник радиоактивных отходов. Проект получил инженерное название “Укрытие”, но широкой публике он более известен под названием “Саркофаг”. Суть проекта заключалась в том, чтобы залить поврежденный реактор слоем покрытых в определенных местах свинцом металлических конструкций заполненных бетоном. Особая сложность в этом проекте представляла стена 3-го энергоблока смежная с 4-м энергоблоком. Раньше оба реакторных цеха были соединены между собой различными коммуникациями и оборудованием. В настоящее время между энергоблоками возведена стена из свинца стали и бетона называемая “стеной биологической защиты”. После ее установки были начаты работы по дезактивации третьего энергоблока. При строительстве “Саркофага” было уложено около 300 тысяч кубических метров бетона, смонтировано свыше 6 тысяч тонн различных металлоконструкций. Таким образом в октябре 1986 года “Укрытие” плотно запечатало то, что было раньше 4-м энергоблоком ЧАЭС. В то же время “Укрытие” не полностью герметично. Оно имеет специальные вентиляционные каналы для охлаждения реактора, снабженные специальными фильтрами, обширный комплекс диагностического и радиометрического оборудования, систему активной ядерной защиты, для предотвращения возникновения цепной реакции в бывшем реакторе. Таким образом была обеспечена надежная консервация разрушенного реактора, предотвращен выход аэрозолей в окружающую среду, обеспечена ядерная безопасность объекта.Распространение радиации Как уже говорилось, процесс выброса радионуклидов из разрушенного реактора был растянут во времени и состоял из нескольких стадий.
На I стадии было выброшено диспергированное топливо, в котором состав радионуклидов соответствовал таковому в облученном топливе, но был обогащен летучими изотопами йода теллура, цезия и благородных газов.
На II стадии благодаря предпринимаемым мерам по прекращению горения графита и фильтрации выброса мощность выброса уменьшилась. Потоками горячего воздуха и продуктами горения графита из реактора выносилось радиоактивное мелкодиспергированное топливо.
Для III стадии характерным было быстрое нарастание мощности выхода продуктов деления за пределы реакторного блока. За счет остаточного тепловыделения температура топлива в активной зоне превышала 1700 С, что в свою очередь обусловливало температурно-зависимую миграцию продуктов деления и химические превращения оксида урана которые из топливной матрицы выносились в аэрозольной форме на продуктах сгорания графита.
Первоначально распространение радиоактивного загрязнения воздушных потоков происходило в западном и северном направлениях, в последующие два-три дня - в северном, а с 29 апреля в течении нескольких дней - в южном направлении ( в сторону Киева).
Значительная часть площадей водосбора Днепр Припяти подверглись интенсивному радиоактивному загрязнению. Нижние участки Припяти, Днепра и верхняя часть Киевского водохранилища вошли в З0-ти километровую зону отселения.
В соответствии с метеорологическими условиями переноса воз душных масс вышедшие за пределы реактора радионуклиды распространялись на площади водосбора и акватории Днепра, его водохранилищ притоков и Днепровско - Бугского лимана.
Уже в первые дни после аварии радиоактивные аэрозоли поступили в водоемы а затем дождем смывались с загрязненных водосборов.
Уровни радиоактивного загрязнения природных вод определялись расстоянием от ЧАЭС и интенсивностью выпадения аэрозолей, смывом с территории водосбору а в днепровских водохранилищах - временем "добегания" загрязненных масс воды. Поступившие в водоемы радионуклиды включились в абиотические (воды, взвеси, донные отложения) и биотические компоненты (гидробионты различных трофических уровней). При распаде короткоживущих радионуклидов определилась гидроэкологическая значимость наиболее биологически опасных долгоживущих стронция-90 и цезия-137.
Загрязненные воздушные массы распространились затем на значительные расстояния по территории Белоруссии, Украины и России, а также за пределы Советского Союза. В ряде стран были зафиксированы незначительные повышения уровня радиации, выявлены некоторые нуклиды, выброс которых в атмосферу произошел в результате аварии в Чернобыле. Прежде всего это было зарегистрировано соответствующими службами в Швеции ( в 6 часов утра 1986г), затем в Финляндии, Польше. Всего поступила информация о радиологических изменениях и принятых защитных мерах от 23 государств. Данные показали, что в результате погодных условий во время самой аварии на ЧАЭС, в Европе произошло определенное радиационное загрязнение территорий. Кроме того, первоначальный выброс из поврежденного реактора ( высота которого составляла около 1200 метров) привел к переносу небольших количеств радиоактивных веществ за пределы Европы, включая Китай, Японию и США.Медицинские аспекты аварииРадиационное излучение происходит не только вследствие каких-либо неполадок в ядерных установках или после взрыва атомных бомб. Все живое на земле, так или иначе, находится под воздействием радиационного фона. Он складывается из двух составляющих: естественного фона и так называемого техногенного, являющегося следствием технической деятельности человека. Естественный фон формируется за счет космического излучения и процессов происходящих в недрах земли. Техногенные источники радиационного фона формируются за счет медицинских рентгеновских обследований, просмотра телепередач, пребывания в современных зданиях, участия в производственных процессах и других факторов. В итоге, каждый житель земли получает в среднем в год радиационную дозу равную 300-500 миллибэр (мбэр). Бэр - единица облучения эквивалентная 1 рентгену применяется для оценки опасности ионизирующего излучения для человека. Ученые определили, что клинически определяются незначительные кратковременные изменения состава крови при облучении дозой 75 бэр. Рассмотрим, какие дозы могут быть получены при различных условиях, и каково их действие на человека.
· 0,5 мбэр - ежедневный трехчасовой просмотр телевизора в течении года
· 100 мбэр - фоновое облучение за год
· 500 мбэр - допустимое облучение персонала в нормальных условиях
· 3 бэр ( 1 бэр = 1000 мбэр) - облучение при рентгенографии зубов
· 5 бэр - допустимое облучение персонала атомных станций за год
· 10 бэр - допустимое аварийное облучение населения (разовое)
· 25 бэр - допустимое облучение персонала (разовое)
· 30 бэр - облучение при рентгеноскопии желудка (местное)
· 75 бэр - незначительное кратковременное изменение состава крови
· 100 бэр - нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни
· 450 бэр - тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных)
· 600-700 бэр - однократно полученная доза считается абсолютно смертельной.Неблагоприятные последствия облучения могут возникнуть в двух случаях. Первое - в результате интенсивного кратковременного облучения, и второе - как итог относительно длительного облучения малыми дозами. На площадке Чернобыльской АЭС произошел первый случай, где часть персонала, пожарные оказались в зоне именно высокого облучения. В результате у некоторых из них возникла лучевая болезнь, в том числе и в тяжелой форме. Как известно, 28 человек скончалось от острой лучевой болезни . С подозрением на диагноз острая лучевая болезнь разной степени тяжести было госпитализировано 237 человек. 4-я степень лучевой болезни была отмечена у 21 человека ( 20 из них умерли, один жив), 3-я степень - у 21 человека (7 умерли 14 - живы), 2 степень - у 53 человек (один умер 52 - живы), 1-я степень - у 50 человек ( все живы). Среди населения 30-ти километровой зоны и других районов случаев заболевания острой лучевой болезнью не отмечалось. Но интенсивное излучение ограничено в пространстве. Достаточно удалиться от радиоактивного источника буквально на считанные метры, как оно быстро уменьшается.
При облучении малыми дозами возникают эффекты, которые проявляются лишь у небольшой части людей. Тем не менее, потенциальное увеличение роста числа раковых заболеваний в районах подвергшихся наибольшему радиационному загрязнению, по расчетам Министерства здравоохранения оценивается в 1 - 1,5%, а уровень отрицательных генетических последствий соответственно - 0,5%. Также прогнозировался уровень развития лейкемии в пораженных районах.
Вместе с облучением получаемым человеком извне, радионуклиды могут попадать в организм человека, например с пищей, воздухом и пр. В этом случае говорят о внутреннем облучении. У него свои особенности. Каждый радионуклид ведет себя по-своему, имеет свои точки приложения. Например, при поступлении в организм радиоактивного йода, 30% его накапливается в щитовидной железе. Стронций концентрируется в костях, цезий распределяется равномерно в мышечной ткани. Кроме накопления радионуклидов в организме, радиобиологией учитывается период полувыведения - время, за которое количество попавшего в организм радиоизотопа сокращается наполовину. Для цезия-137 этот период равен 110 суток, а, например, для йода-131 - 7,5 суток. Радиационную обстановку в Чернобыле в основном определял цезий-137. Но существовали, конечно, и другие, долгоживущие радионуклиды, попадавшие в организм человека.
Список литературы
1. Игнатенко. Е. И. Чернобыль: события и уроки. М., 1989г.
2. Чернобыль. Вопросы и ответы. Справочник. М., 1990г.
3. Атомная энергетика. История и современность. М., Наука. 1991г
bukvasha.ru
