Атомная электростанция

                              Костанайский государственный педагогический институт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План:

1.Введение.

2.1. Чернобыльская АЭС.

2.2..Взрыв на АЭС.

3.1.Чернобыль.Припять.1986 год.

3.2.. Чернобыль в наше  время.

4.1.Заключение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.Введение.

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).

Чернобыльская АЭС (ЧАЭС) расположена в восточной части большого географического региона, именуемого белорусско-украинским Полесьем, 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.

2.1.Чернобыльская АЭС.

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.

28 сентября 1977 года включен в  электрическую сеть 1-й турбогенератор. Чернобыльская АЭС дала стране первую электрическую энергию. 24 января 1978 года на электростанции выработан первый миллиард киловатт-часов электроэнергии, 21 декабря 1978 года осуществлен пуск 2-го энергоблока. 22 апреля 1979 года ЧАЭС выработала первые 10 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. 3 декабря 1981 года осуществлен пуск 3-го блока электростанции. 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.

2.2.Взрыв на ЧАЭС.

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.

Различных объяснений причин Чернобыльской аварии довольно много. Но всего две из них выделяются как наиболее научные и разумные. Первая из них появилась в августе 1986 г. Суть её сводится к тому, что в ночь на 26 апреля 1986 г. персонал 4-го блока ЧАЭС в процессе подготовки и проведения электротехнических испытаний 6 раз грубо нарушил Регламент, т.е. правила безопасной эксплуатации реактора. Причём в шестой раз вывел из его активной зоны не менее 204 управляющих стержней из 211 штатных, т.е. более 96%. В то время как Регламент требовал от них: «При снижении оперативного запаса реактивности до 15 стержней реактор должен быть немедленно заглушен». А до этого они преднамеренно отключили почти все средства аварийной защиты. Тогда, как Регламент требовал от них: «11.1.8. Во всех случаях запрещается вмешиваться в работу защиты, автоматики и блокировок, кроме случаев их неисправности...». В результате этих действий реактор попал в неуправляемое состояние, и в какой-то момент в нём началась неуправляемая цепная реакция, которая закончилась тепловым взрывом реактора. Также отмечались «небрежность в управлении реакторной установкой», недостаточное понимание «персоналом особенностей протекания технологических процессов в ядерном реакторе» и потерю персоналом «чувства опасности».

Кроме этого, были указаны некоторые особенности конструкции реактора РБМК, которые «помогли» персоналу довести крупную аварию до размеров катастрофы. В частности, «Разработчики реакторной установки не предусмотрели создания защитных систем безопасности, способных предотвратить аварию при имевшем место наборе преднамеренных отключений технических средств защиты и нарушений регламента эксплуатации, так как считали такое сочетание событий невозможным». И с разработчиками нельзя не согласиться, ибо они не рассчитывали, что кто-то осмелится преднамеренно «отключать защиту» и «нарушать регламент». В заключение делается вывод, что «первопричиной аварии явилось крайне маловероятное сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, допущенных персоналом энергоблока».

При этом исходным событием аварии считается нажатие кнопки АЗ-5, которое вызвало движении стержней вниз. Вытеснение воды из нижних участков привело к возрастанию потока нейтронов в нижней части активной зоны. Локальные тепловые нагрузки на тепловыделяющие сборки достигли величин, превышающих пределы их механической прочности. Разрыв нескольких циркониевых оболочек тепловыделяющих сборок привёл к частичному отрыву верхней защитной плиты реактора от кожуха. Это повлекло массовый разрыв технологических каналов и заклинивание всех стержней, которые к этому моменту прошли примерно половину пути до своей цели.

Основные причины катастрофы лежали в технической плоскости. Многие тома расследований причин катастрофы сводятся к одному: взорвавшийся реактор РБМК-1000 имел ряд конструктивных недостатков, которые при определенных (достаточно редких!) условиях оказываются опасными. Кроме того, реактор просто-напросто не соответствовал многим правилам ядерной безопасности, хотя считается, что это не сыграло особой роли.

Двумя главными причинами катастрофы считаются положительный паровой коэффициент реактивности и так называемый «концевой эффект». Первый эффект сводится к тому, что при закипании воды в реакторе резко возрастает его мощность, то есть — в нем более активно начинают идти ядерные реакции. Это обусловлено тем, что пар поглощает нейтроны хуже, чем вода, а чем больше нейтронов — тем активнее идут реакции деления урана.

А «концевой эффект» вызван особенностями конструкции стержней управления и защиты, использовавшихся в реакторах РБМК-1000. Эти стержни состоят из двух половин: верхняя (длиной 7 метров) изготовлена из поглощающего нейтроны материала, нижняя (длиной 5 метров) — из графита. Графитовая часть необходима для того, чтобы при вытягивании стрежня его канал в реакторе не занимала вода, которая хорошо поглощает нейтроны, а потому может ухудшить течение ядерных реакций. Однако графитовый стержень вытеснял воду не со всего канала — примерно 2 метра нижней части канала оставались без вытесняющего стержня, а поэтому заполнялись водой.

Известно, что графит значительно хуже поглощает нейтроны, чем вода, а поэтому при опускании полностью вытащенных стержней в нижней части каналов из-за резкого вытеснения воды графитом ядерные реакции не замедляются, а напротив — резко ускоряются. То есть, из-за «концевого эффекта» в первые мгновения опускания стержней реактор не глушится, как это должно происходить, а наоборот — его мощность скачком увеличивается.

Как все это могло привести к катастрофе? Считается, что положительный паровой коэффициент реактивности сыграл роковую роль в тот момент, когда мощность реактора была снижена, а одновременно с этим снижены и обороты циркуляционных насосов — из-за этого вода внутри реактора стала течь медленнее и начала быстро испаряться, что вызвало ускорение течения ядерных реакций. В первые секунды рост мощности контролировался, но затем он приобрел лавинообразных характер, и оператор был вынужден нажать кнопку аварийного опускания стержней. В это мгновение сработал «концевой эффект», в доли секунды мощность реактора скачком увеличилась, и… И прогремел взрыв, едва не поставивший крест не всей ядерной энергетике, и оставивший неизгладимый след на лице Земли и в сердцах людей.

 3.1. Чернобыль. Жизнь до трагедии.

Черно́быль (укр. Чорно́биль производное от растения «чернобыльник», полынь) — город Ивановского Киевской области Украины. Чернобыль расположен на реке Припять, недалеко от её впадения в Киевское водохранилище.

Печально известен из-за Чернобыльской аварии (1986 год). До аварии в городе проживало 12,5 тысяч человек. В настоящее время в городе проживают только работники учреждений и предприятий Зон отчуждения и безусловного гарантированного отселения Чернобыльской АЭС (работают на вахтовой основе) исамосёлы. Расстояние до Киева по прямой — 83 км, по автодорогам — 115 км.

Первое упоминание Чернобыля относится к событиям 1193 года. Перечислен в летописном «Списке русских городов дальних и ближних» (конец XIV века).

В середине XV века, когда эти земли контролировало Великое Княжество Литовское, по соседству с Чернобылем был построен замок, отделённый от поселения глубоким рвом, сохранившимся до наших дней. В начале XVI века замок был реконструирован, превращён в хорошо укреплённую и труднодоступную крепость, а город Чернобыль стал уездным центром[2].

В 1793 году вошёл в состав Российской империи. До XX столетия был заселён евреями, а также украинскими ипольскими крестьянами. В 1898население Чернобыля составляло 10 800 человек, из которых 7 200 — евреи.

Евреи были расселены в Чернобыле Филоном Кмитой в рамках польской колонизации. После присоединения в 1596 к Польскому королевству традиционное украинское православное крестьянство принуждалось переходить в католичество. Православие было восстановлено только после завоевания Русским царством.

Во второй половине XVIII века Чернобыль становится одним из главных центров хасидизма. Чернобыльская хасидская династия была образована раввином Менахемом Нахумом Тверским. Еврейское население сильно пострадало от погромов в октябре1905 и марте-апреле 1919, когда множество евреев было ограблено и убито черносотенцами. В 1920 династия Тверского покинула город, и Чернобыль перестал быть важным центром хасидизма.

Во время Первой мировой войны был оккупирован, затем являлся местом сражений в Гражданской войне. Во время  Советско-польской войны был сначала занят польской армией, а затем отбит кавалерией Красной армии. В 1921 включён в состав Украинской ССР.

Польская община Чернобыля была депортирована в Казахстан в 1936. Оставшаяся в городе после 1919 года немногочисленная еврейская община была полностью уничтожена во время немецкой оккупации 1941—1944. День освобождения — 17 ноября 1943 года.

В 1970-х годах в 10 км от Чернобыля была сооружена первая на Украине атомная электростанция.

В 1985 была введена в строй загоризонтная РЛС «Дуга» — объект Чернобыль-2.

26 апреля 1986 года на четвёртом энергоблоке Чернобыльской АЭС произошла авария, ставшая крупнейшей катастрофой в истории атомной энергетики. Все жители города после этого были эвакуированы, однако некоторые впоследствии вернулись в свои дома и сейчас живут на заражённой территории. После распада СССР в 1991 — в составе Украины.

В 2006 году Американской некоммерческой научно-исследовательской организацией Институт Блэксмита был опубликован список самых загрязнённых мест на планете, в котором Чернобыль оказался в первой десятке.

Строительство было провозглашено Всесоюзной ударной стройкой. На призыв партии на строительство города прибыли посланники комсомола из всех уголков СССР. Город расширялся, приобретали опыт его первые жители — строители. Своеобразное лицо имел Чернобыль благодаря композициям микрорайонов, которые размещались радиусами вокруг общегородского центра. Здесь были удачно использованы световая реклама, яркие панно и декоративная керамика на фасадах сооружений.

Чернобыль — город с ярко выраженным центром. По традиции, в центре города располагались административные здания (городской совет), объекты досуга, культуры и отдыха (кинотеатр «Прометей», ГПКиО, дворец культуры «Энергетик»), универсальные продовольственные и промтоварные магазины, гостиничный комплекс. Чернобыль являлась эталоном строительной уникальности и советских архитектурных изысков. Впоследствии, после предварительного утверждения, киевские архитекторы внесли в проект застройки собственные изменения, и этот компилированный вариант был окончательно согласован. Для того времени такая форма застройки была уникальна. Однако, параллельно с застройкой Чернобыля, эта же схема использовалась и при строительстве десятка других городов Советского Союза.

Для принципа «треугольной» застройки характерна смесь жилых домов стандартной этажности и домов повышенной этажности. Отличительной особенностью такого строительства является визуальный простор и свободные пространства между зданиями. В отличие от старых городов с тесными улочками и плотной застройкой, Чернобыль, как и другие однотипные города, проектировалась с одной единственной целью — удобство проживания. Кроме сознательного увеличения свободного городского пространства, эта цель достигалась также и особым, равноугольным расположением улиц и проспектов. С помощью такого расположения городских магистралей город Чернобыль, как и десять однотипных ему городов, должен был стать городом, в котором появление автомобильных пробок было невозможно.

 

3.3. Чернобыль в наше  время.

Зона отчуждения - это территория, с которой проведена эвакуация населения в 1986 году; зона безусловного (обязательного) отселения - это территория, подвергшаяся интенсивному загрязнению долгоживущими радионуклидами, с плотностью загрязнения почвы сверх доаварийного уровня изотопами цезия от 15,0 Ки/кв. км и выше, или стронция от 3,0 Ки/кв. км и выше, или плутония от 0,1 Ки/кв. км и выше, где расчетная эффективная эквивалентная доза облучения человека с учетом коэффициентов миграции радионуклидов в растения и других факторов может превысить 5,0 мЗв (0,5 бэр) за год сверх дозу, которую она получала в доаварийный период;