Авария на Чернобыльской АЭС

Авария на Чернобыльской  АЭС

На протяжении почти восьми веков  Чернобыль был просто небольшим  украинским городком, но после 26 апреля 1986 года это имя стало обозначать самую страшную техногенную катастрофу за всю историю человечества. Само слово «Чернобыль» несет на себе знак радиоактивности, отпечаток человеческой трагедии и тайну. Чернобыль пугает и притягивает, и еще многие десятилетия он будет оставаться в центре внимания всего мира.

Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года — это начало отсчета  нового периода взаимоотношений человека и атомного ядра. Периода, полного опасений, осторожности и недоверия.

Объект: Энергоблок № 4 чернобыльской  АЭС, город Припять, Украина.

Дата: 26 апреля 1986 года, 01:23:47 местного времени

Жертв: 2 человека погибли во время катастрофы, 31 человек умер в последующие месяцы, около 80 — в последующие 15 лет. У 134 человек развилась лучевая болезнь, в 28 случаях приведшая к смерти. Порядка 60 000 человек (в основном — ликвидаторы) получили высокие дозы облучения.

Причины катастрофы

Вокруг Чернобыльской катастрофы сложилась необычная ситуация: буквально  до секунд известен ход событий той  роковой ночи 26 апреля 1986 года, изучены  все возможные причины возникновения  аварийной ситуации, но до сих пор  неизвестно, что именно привело к взрыву реактора. Существует несколько версий причин аварии, а за последние три десятилетия катастрофа обросла множеством домыслов, фантастических и откровенно бредовых версий.

Первые месяцы после аварии основную вину за нее возлагали на операторов, которые допустили массу ошибок, приведших к взрыву. Но с 1991 года ситуация изменилась, и с персонала АЭС были сняты практически все обвинения. Да, люди допустили несколько ошибок, но все они соответствовали действующему на тот момент регламенту эксплуатации реактора, и ни одна из них не была фатальной. Так что в качестве одной из причин аварии признано низкое качество регламентов и требований безопасности.

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.

Авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС произошла настолько стремительно, что вплоть до последних секунд все приборы контроля оставались работоспособными, благодаря чему весь ход катастрофы известен буквально до долей секунд.

На 24 — 26 апреля была намечена остановка  реактора для проведения планово-предупредительного ремонта — это, в общем-то, обычная для АЭС практика. Однако очень часто во время таких остановок проводятся разнообразные эксперименты, которые невозможно провести при работающем реакторе. На 25 апреля был назначен как раз один из таких экспериментов — испытание режима «выбега ротора турбогенератора», который принципиально мог стать одной из систем защиты реактора во время чрезвычайных ситуаций.

С 24 апреля началось постепенно снижение мощности реактора, и к 0.28 26 апреля ее удалось довести до необходимого уровня. Но в этот момент мощность реактора упала практически до нуля, что потребовало немедленного подъема управляющих стрежней. Наконец, к часу ночи мощность реактора достигла необходимой величины, и в 1:23:04, с опозданием в несколько часов, официально был дан старт эксперименту. Вот здесь и начались проблемы.

Спустя некоторое время —  в 1:23:39 — показания приборов достигли критических величин, и оператор нажал на кнопку аварийной защиты АЗ-5. Полностью вынутые стержни начали погружаться в реактор, и в этот момент сработал «концевой эффект» — мощность реактора многократно увеличилась, и через несколько секунд прогремел взрыв (точнее — как минимум два мощных взрыва).

Взрывом был полностью разрушен реактор и повреждено здание энергоблока, начался пожар. На место аварии быстро прибыли пожарные, которые к 6 часам утра полностью справились с огнем. И в первые два часа никто не предполагал о масштабах произошедшей катастрофы и степени радиационного заражения. Уже через час после начала тушения у многих пожарных стали появляться симптомы радиационного поражения. Люди получили большие дозы радиации, и 28 из пожарных умерло от лучевой болезни в последующие недели.

Только в 3.30 утра 26 апреля был измерен  радиационный фон в месте катастрофы (так как в момент аварии штатные приборы контроля вышли из строя, а компактные индивидуальные дозиметры просто-напросто зашкаливали), и пришло понимание того, что же на самом деле произошло.

С первых дней после взрыва начались мероприятия по ликвидации последствий катастрофы, активная фаза которых продолжалась несколько месяцев, а фактически длилась вплоть до 1994 года. За это время в работах по ликвидации приняли участие свыше 600 000 человек.

Несмотря на мощный взрыв, основная масса содержимого ядерного реактора осталось на месте разрушенного четвертого энергоблока, поэтому было решение построить вокруг него защитное сооружение, впоследствии ставшее известным, как «Саркофаг». Возведение укрытия было завершено уже к ноябрю 1986 года. На строительство «саркофага» ушло свыше 400 тысяч кубометров бетона, несколько тысяч тонн ослабляющей радиоактивное излучение смеси и 7000 тонн металлоконструкций.

Взрыв

Многие эксперты сходятся во мнении, что взрыв был аналогичен ядерному. То есть, в реакторе началась неконтролируемая цепная реакция, подобная тем, что происходит при подрыве ядерной бомбы. Эти реакции продолжались доли секунды, и не перешли в полноценный ядерный взрыв, так как все содержимое реактора было выброшено из шахты, а ядерное топливо рассеялось.

Однако основному взрыву реактора способствовал взрыв иной природы  — паровой. Считается, что из-за лавинообразного  роста образования пара внутри реактора многократно возросло давление (фактически — в 70 раз), которым была сорвана  многотонная плита, укрывающая реактор сверху, как крышка кастрюлю. В результате реактор был полностью обезвожен, в нем начались неконтролируемые ядерные реакции, и — взрыв.

Основу реактора составляет бетонная шахта с размерами 21,6×21,6×25,5 м, на дне которой лежит стальной лист толщиной 2 м и диаметром 14,5 м. на этой плите покоится графитовая кладка цилиндрической формы, пронизанная каналами для ТВЭЛов, теплоносителя и стержней — собственно, это и есть реактор. Диаметр кладки достигает 11,8м, высота — 7 м, она окружена оболочкой с водой, которая служит дополнительной биологической защитой. Сверху реактор укрыт металлической плитой диаметром 17,5 м и толщиной 3 м.

Общая масса реактора достигает 1850 тонн, и вся эта масса была просто выброшена взрывом из шахты! Такие  разрушения могли возникнуть в результате очень мощного взрыва, который способен произвести только ядерный заряд.

Авария на АЭС  Фукусима-1

Атомная энергетика — практически  неисчерпаемый источник недорогой  электроэнергии, которая с середины прошлого века спасает мир от энергетического голода. Но атомные электростанции — это не только реки дешевого электричества, но и самые страшные радиационные катастрофы, способные уничтожить целую страну. Такой катастрофы удалось избежать на АЭС Три-Майл-Айленд, непоправимый вред нанес Чернобыль, а в 2011 году удар неожиданно нанесла японская станция Фукусима-1, которая до сих пор держит мир в напряжении.

Объект: АЭС Фукусима-1, город  Окума, префектура Фукусима, Япония.

Фукусима-1 входила в  число мощнейших АЭС мира. Она  состоит из 6 энергоблоков, которые до аварии отдавали в электрическую сеть до 4,7 гигаватт энергии. На момент катастрофы в рабочем состоянии находились только 1,2 и 3-й реакторы, 4, 5 и 6-й реакторы были остановлены для планового ремонта, причем топливо из четвертого реактора было полностью выгружено и находилось в бассейне выдержки. Также на момент катастрофы в бассейнах выдержки каждого энергоблока находился небольшой запас свежего топлива и достаточно большое количество отработанного.

Дата: 11 марта 2011 года

Жертв: 2 погибших и 6 раненых  в момент катастрофы, еще 22 человека получили травмы во время ликвидации аварии, 30 человек получили опасные  дозы облучения.

Причины катастрофы

Авария на АЭС Фукусима-1 — единственная радиационная катастрофа, вызванная  стихийным бедствием. И, казалось бы, здесь можно винить только природу, но, как это ни удивительно, в аварии виноваты и люди.

Интересно, что печально известное землетрясение, случившееся 11 марта 2011 года, нельзя считать главной  причиной аварии на Фукусиме — после первых толчков все работающие на АЭС реакторы были заглушены системой аварийной защиты. Однако примерно через час станцию накрыла волна цунами высотой почти 6 метров, что привело к фатальным последствиям — выключились штатные и аварийные системы охлаждения реакторов, а затем последовала цепочка взрывов и выбросов радиации.

Всему виной — волна, которая  вывела из строя все источники электропитания систем охлаждения, а также затопила резервные дизельные электростанции. Реакторы, лишенные охлаждения, стали нагреваться, в них расплавилась активная зона, и лишь самоотверженные действия персонала станции спасли мир от нового Чернобыля. Хотя Фукусима могла стать пострашнее Чернобыля — на японской станции в аварийном положении оказалось сразу три реактора.

Первый удар стихия нанесла в 14.46 местного времени. Работавшие на тот  момент реакторы АЭС Фукусима-1 (энергоблоки  № 1, 2 и 3) были заглушены сработавшими системами аварийной защиты. И все бы обошлось, но примерно в 15.36 дамбу, защищающую станцию с моря, настигла волна цунами высотой 5,7 метра.

Волна легко перелилась через дамбу, проникла на территорию АЭС, нанося различные повреждения, начала затоплять здания и помещения, и в 15.41 вода вывела из строя штатные системы электропитания систем охлаждения реакторов и аварийные дизельные электростанции. Именно этот момент можно считать нулевой точкой отсчета катастрофы.

Уже вечером 11 марта в гермооболочке энергоблока № 1 было зафиксировано значительное повышение давления, которое вдвое превысило допустимое. А в 15.36 12 марта прогремел первый взрыв, в результате которого было частично разрушено здание энергоблока, но реактор не пострадал. Причиной взрыва стало скопление водорода, который выделяется при взаимодействии перегретого пара и циркониевых оболочек топливных сборок.

На второй день после катастрофы — утром 12 марта — было принято  решение охлаждать реактор № 1 подачей морской воды. Сначала от этой меры хотели отказаться, так как морская вода, насыщенная солями, ускоряет процессы коррозии, однако иного выхода не было, взять многие тысячи тонн пресной воды было просто неоткуда.

Утром 13 марта было зафиксировано  повышение давления внутри реактора № 3, и в него тоже началась подача морской воды. Однако в 11.01 утра 14 марта в третьем энергоблоке раздался взрыв (как и в первом энергоблоке, взорвался водород), который не привел к серьезным повреждениям. Вечером этого же дня началась подача морской воды внутрь реактора № 2, но в 6.20 утра 15 марта и в его помещениях прогремел взрыв, не повлекший серьезных разрушений. В это же время взрыв раздался и в энергоблоке № 4, как предполагается — в хранилище ядерных отходов. В результате конструкции четвертого энергоблока получили серьезные повреждения.

После цепочки этих аварий и значительного  повышения радиации на территории станции, было принято решение об эвакуации  персонала. На Фукусиме осталось всего 50 инженеров, которые решали текущие задачи. Однако к ликвидации последствий аварии привлекались сотрудники сторонних компаний, которые производили закачку воды, прокладку электрических кабелей и т.д.

Именно закачка морской, а затем  пресной воды в реакторы стала  главной стратегией стабилизации ситуации. Вода в реакторы подавалась вплоть до конца мая, когда удалось восстановить замкнутую систему охлаждения. Только 5 мая в энергоблок № 1 впервые после аварии зашли люди — всего на 10 минут, так как уровень радиоактивного загрязнения был очень высок.