Классификация аварий на РОО

 

Содержание.

 

 

1. Введение.

2. Источники Опасности.

   а) Краткая характеристика РОО.

   б) Основные опасности на РОО.

3. Система Классификации  и Шкала Происшествий.

4. Последствия для населения  и территорий.

5. Методы ликвидации последствий  аварий на РОО.

6. Заключение.

7. Литература и материалы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение.

 

В первой половине двадцатого века мир столкнулся с новой технологией, связанной с атомной энергией. С того времени атомные технологии совершили большой рывок в развитии, открывая миру новые перспективы в основном в области снабжения электроэнергией как крупного производства, так и большей части населения страны. В настоящее время в мире эксплуатируется 442 атомных энергоблока общей мощностью около 369 МВт. Картина распределения АЭС по странам мира проиллюстрирована данными на 15/06/2006 службы информации по энергетическим реакторам – PRIS. Серьезно рассматривают развитие атомной энергетики страны, не имеющие собственной атомной генерации: Италия, Польша, Белоруссия, Турция, Египет, Марокко, Казахстан, Чили, Нигерия, Бангладеш, Индонезия, Вьетнам, Таиланд, Австралия, Новая Зеландия.

Однако помимо перспектив в научно-технической и экономической областях, атомные технологии таят в себе чрезвычайную опасность для экологии всей планеты. Так, например, последствия аварии на Чернобыльской АЭС, произошедшей более двадцати лет назад (1986 г), сказываются до сих пор (загрязнено большое количество почв в Украине, Белоруссии, Европе, увеличилось количество заболевших раком, загрязнен воздух, вода, нанесен колоссальный экономический ущерб странам, подвергшимся загрязнению радиоактивными выбросами).

Поэтому, для заблаговременной разработки мер защиты и предотвращения нанесения ущерба вследствие аварий на Радиационно-Опасных Объектах (РОО) была создана система классификации происшествий на РОО.

Во многих странах, в том числе и в России, предпринимаются меры по повышению уровня безопасности на АЭС и РОО. (Для АЭС: Усовершенствование конструкции реакторов, создание аварийных систем, повышение ресурсной стойкости АЭС, применение современных технологий, усиление контроля безопасности.)

 

2.Источники Опасности.

а) Краткая характеристика РОО.

В настоящее время практически в любой отрасли  народного хозяйства и науки во все более возрастающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика. Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, но вместе с тем и большую опасность для людей и окружающей среды.

Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать, что создает дополнительный риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, поражения людей, животных и растительного мира.

 

Радиационно-опасный объект (РОО) – предприятие, на котором при авариях могут произойти массовые радиационные поражения.

Среди техногенных источников ЧС наибольшую опасность по тяжести поражения, масштабам и долговременности действия поражающих факторов представляют радиационные катастрофы. В обычных условиях радиационная обстановка в стране определяется, во-первых, природной радиоактивностью, включая космические излучения; во-вторых, радиоактивным фоном обусловленным проведенными с 1945 по 1989  г. не менее 1820 испытаниями ядерного оружия; в-третьих, наличием территорий, загрязненных радиоактивными веществами вследствие произошедших в предыдущие годы аварий на предприятиях атомной промышленности и энергетики; в-четвертых, эксплуатацией ядерно- и радиационно - опасных объектов.

Количество отработанного ядерного топлива в РФ составляет более 10 000 тонн. Объемы его постоянно растут, а мощности по переработке остаются прежними, в итоге на АЭС отработанного топлива хранится в среднем в 1,5-2 раза больше, чем в активных зонах, а на Белоярской, Билибинской, Ленинградской и Курской АЭС – в 3 раза.

Схожее положение с радиоактивными отходам. Основные источники их образования – добыча, обогащение урановой руды и производство тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), эксплуатация АЭС, регенерация отработавшего топлива, использование радиоизотопов. Общий объем таких отходов достиг 500 млн кубических метров.

Во всем мире стремительно растут энергозатраты. Производство электроэнергии удваивается за 10-15 лет. Мировые запасы нефти и газа могут быть исчерпаны за 50-80 лет. Запасы твердых топлив также не безграничны. После нефтяного кризиса 60-х годов, когда цена на нефть подскочила в 15 раз, начался интенсивный поиск альтернативных источников энергии. Но пока использование энергии ветра, волн и солнца дает неутешительные результаты.

Сегодня потребление первичных энергоресурсов на душу населения составляет в РФ 6,7 тонн условного топлива в год. Для сравнения: в Западной Европе – 5, в США – 11 тонн.

Основная часть производства электроэнергии приходится на тепловые электростанции (ТЭС) – 60%, для чего расходуется 211 млн. тонн условного топлива, или 41% потребляемого в России газа, 14% нефти, 37% угля. Специфика экономики России такова, что основные энергоресурсы расположены в восточных регионах страны, а около 70% всего электропроизводства и потребления осуществляется в европейской части, и на доставку энергоносителей в эти районы расходуется около 20% всего добываемого топлива.

Более 75% энергии на нашей планете получается в результате переработки ископаемых топлив, при этом в атмосферу выбрасывается 21 млрд. тонн двуокиси углерода, что грозит глобальной экологической катастрофой.

Топливо-энергетический комплекс, обладает большой инертностью. Сброс производства при прекращении инвестиций происходит в течении 2-3 лет, а восстановление прежнего объема, при дополнительных вложениях, достигается лишь через 8-15 лет. 

Единственный путь, который может отвести угрозу энергетического кризиса в настоящее время, это использование энергии атомного ядра.

ТЭС, вырабатывая энергию, сжигает уголь, остается шлак и зола. Много золы. Экибастузская ГРЭС-1, например, за один  год только в воздух выбрасывает 1 млн. 281 тыс. тонн золы, 177 тыс. тонн сернистого ангидрида, 48 тыс. тонн окислов азота. Леса, луга, вода, почва вокруг оказались загрязненными на площади 5 тыс. квадратных километров. Трава хрустит на зубах. Она как рашпиль стачивает зубы у коров и овец за 2-3 года. Подсчитано, что работа подобной ГРЭС наносит ущерб природе на такую же сумму, сколько стоит топливо, а иногда и больше. 70 млн. тонн пыли и ядовитых газов выбрасывается ежегодно в небо страны тепловыми электростанциями.

АЭС в этом отношении чисты: ни золы, ни газов. Да, выработка тепла на АЭС сопровождается выделением опасных радиоактивных веществ, ионизирующих излучений, есть проблемы захоронения отходов топлива. Но станция будет безопасна, если в любом случае, при любой аварии радиоактивность не выйдет за пределы защитных сооружений. Атомная энергия единственно реальная замена ископаемому топливу.

Помимо АЭС в РФ также имеются 9 атомных судов с 15 реакторами. В ВМФ и Минтрансе РФ всего около 250 судов с ядерными энергетическими установками. В пунктах отстоя в ожидании утилизации находятся 183 атомных  подводных лодок , причем, 120 из них с более 200 ядерными реакторами стоят с не выгруженным ядерным топливом. ( Данные по состоянию на момент гибели АПЛ «КУРСК» осень 2000 года). Кроме того, 70% АПЛ стратегического назначения нуждаются в ремонте. Из оставшихся 75% будут потеряны из-за окончания гарантийного срока корабельных комплексов.

К РОО относятся и 30 НИИ со 113 исследовательскими ядерными установками. 50  таких реакторов находятся в Московской области, а 9 из них непосредственно в Москве.

Предприятий ядерно-топливного цикла 12, в т.ч. 3 из них с радиохимическим производством.16 региональных спецкомбинатов «Радон» по переработке, транспортировке и захоронению отходов. Пункты захоронения радиоактивных отходов (ПЗРО) специальных комбинатов «Радон» расположены рядом с городами Москва, Санкт-Петербург, Волгоград, Нижний Новгород, Грозный, Иркутск, Казань, Самара, Мурманск, Новосибирск, Ростов-на-Дону, Саратов, Екатеринбург, Благовещенск республики Башкортостан, Челябинск и Хабаровск.

Согласно данным Информационной системы МАГАТЕ по энергетическим реакторам в 30 странах мира эксплуатируется 442 АЭС общей мощностью примерно 369 МВт. На них производится около 17% электроэнергии от общемирового уровня.

 

б) Основные опасности на РОО.

Факторы опасности ядерных реакторов достаточно многочисленны. Перечислим лишь некоторые из них.

 

● Возможность аварии с  разгоном реактора. При этом вследствие сильнейшего тепловыделения может произойти расплавление активной зоны реактора и попадание радиоактивных веществ в окружающую среду. Если в реакторе имеется вода, то в случае такой аварии она будет разлагаться на водород и кислород, что приведет к взрыву гремучего газа в реакторе и достаточно серьезному разрушению не только реактора, но и всего энергоблока с радиоактивным заражением местности.                                                            Аварии с разгоном реактора можно предотвратить, применив специальные технологии конструкции реакторов, систем защиты, подготовки персонала.

  ●  Радиоактивные  выбросы в окружающую среду. Их  количество и характер зависит  от конструкции реактора и  качества его сборки и эксплуатации. У РБМК они наибольшие, у реактора  с шаровой засыпкой наименьшие. Очистные сооружения могут уменьшить  их. Впрочем, у атомной станции, работающей  в нормальном режиме, эти выбросы  меньше, чем, скажем, у угольной станции, так как в угле тоже содержатся  радиоактивные вещества, и при  его сгорании они выходят в  атмосферу.

  ●  Необходимость  захоронения отработавшего реактора. На сегодняшний день эта проблема  не решена, хотя есть много  разработок в этой области.

  ●  Радиоактивное  облучение персонала. (Можно предотвратить  или уменьшить применением соответствующих  мер радиационной безопасности  в процессе эксплуатации атомной  станции.)

Начиная с 50-х годов, развитые страны продолжают наращивать свой производственный ядерный потенциал. АЭС все увереннее выступают в качестве важного источника энергии в странах Запада, США, Канады, Японии и др. Так доля АЭС в общем объеме вырабатываемой электроэнергии составляет: в США –14%, Франции- 70%, Японии-20%, Германии-30%, Великобритании-17%, Канаде - более 13%, Болгарии- около 30% и Швеции 100%. Ускоренными темпами развивается ядерная энергетика в Южной Корее, Индии, Аргентине, Пакистане, Тайване, ЮАР.

Параллельно с этим ростом идет увеличение аварий на РОО. Так, с 1957 года по настоящее время в ряде западных стран и США было зафиксировано около 200 происшествий только на АЭС, в том числе более 30 крупных аварий многие из которых сопровождались выбросами радиоактивных продуктов распада в окружающую среду. Только за 1971 – 1985 гг. в 14 странах на АЭС произошла 151 авария различной сложности. Кроме того, имеются данные о более чем 20 инцидентах с ядерным оружием в США  и Великобритании за последние 40 лет. Хотя тяжелых  радиационных последствий данные инциденты не имели.

В соответствии с экспертной оценкой инцидентов с ядерным оружием в США и Великобритании с 1950 по 1998 г.г. произошло 9 аварий, которые могли привести к возникновению ядерной войны, 77 аварий, которые привели или могли привести к разрушениям и гибели людей, к заражению местности токсичными и радиоактивными веществами, 100 аварий с носителями, на которых находилось или могло находиться ядерное оружие.                                                                                                                               В 1996 году на АЭС РФ зарегистрировано 87 нарушений в т.ч. 22 с отключением энергоблоков, 28 случаев приведшим к снижению мощности.

Под ядерной (радиационной) аварией понимают потерю управления цепной реакцией в реакторе либо образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении тепловыделяющих сборок, или повреждению ТВЭЛов, приведшую к потенциально опасному облучению людей  сверх допустимых пределов. Иногда используется понятие ядерно-опасного режима, который представляет собой отклонения от пределов и условий безопасности эксплуатации реакторной установки, не приводящие к ядерной аварии. Ядерно-опасный режим можно рассматривать как режим, создающий аварийную ситуацию.

  Главной опасностью  аварий на РОО был и будет  выброс в окружающую природную  среду РВ, сопровождающийся тяжелыми  последствиями. Радиационная авария  присуща не только АЭС, но и  всем предприятиям ядерного топливного  цикла, а также предприятиям, использующим  радиоактивные вещества. К таким  предприятиям можно отнести предприятия, добывающие урановую или ториевую  руду; заводы по переработке руды; обогатительные заводы, заводы по  изготовлению ядерного топлива; хранилища РВ и многие другие. Радиационные аварии на РОО  могут возникнуть в процессе  испытаний, хранения, транспортировки  ядерного оружия.

Основным поражающим фактором при авариях на реакторах АЭС являются радиоактивные загрязнения местности, а источником загрязнения является атомный реактор как мощный источник накопленных радиоактивных веществ. 

 

3. Система Классификации  и Шкала Происшествий

Классификация производится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшить вероятные последствия и содействовать успешной ее ликвидации.

Классификация возможных аварий на РОО производится по двум признакам: во-первых, по типовым нарушениям нормальной эксплуатации и, во-вторых, по характеру последствий для персонала, населения и окружающей среды.

При анализе аварий их принято характеризовать цепочкой: исходное событие – пути протекания – последствия.