Авария на Чорнобильської АЭС

ПРИЧИНЫ.

Аварія такого типу, яка відбулася на Чорнобильською АЕС, як і малоймовірна, як і гіпотетичні аварії. Причиною трагедії стало непередбачувана поєднання порушень регламенту та режиму експлуатації енергоблоку, допущених обслуживавшим його персоналом. У цих порушень виникла ситуація, у якій проявилися деякі які були до аварії, і устранённые нині недоліки РБМК. Конструктори і керівники атомної енергетики, які здійснювали проектування експлуатацію РВПК-1000, не допускали, отже, і враховували можливість такої кількості різних відступів від встановлених і обов’язкових виспівати правил, передусім осіб, яким безпосередньо доручалося ознайомитися з безпекою ядерного реактора.

День 25 квітня 1986 року в 4-ом енергоблоці Чорнобильської АЕС електростанції планувався як і зовсім звичайний. Передбачалося зупинити реактор на планово-попереджувальний ремонт. Але перед заглушением ядерної установки потрібно було провести ще й деякі експерименти, які намітило керівництво ЧАЭС.

Перед зупинкою було заплановано випробування однієї з турбогенераторів як вибігу з навантаженням потреб блоку. Суть експерименту залежить від моделюванні ситуації, коли турбогенератор може залишитися без своєї рушійної сили, тобто без подачі пара. І тому розробили спеціальний режим, відповідно до яким при відключенні пара рахунок інерційного обертання ротора генератор що час продовжував виробляти електроенергію, необхідну потреб, зокрема на харчування головних циркуляційних насосов.

Зупинка реактора 4-го енергоблоку планувалася днем 25 квітня, отже, до іспитів готувався інший, не нічний персонал. Саме днем на станції на станції розташовані керівники, основні фахівці, і, отже, є можливість здійснити більш надійний контролю над ходом експериментів. Але тут сталася «неув'язка». Диспетчер «Київенерго» відмовив зупиняти реактор в намічене на ЧАЕС час, позаяк у єдиної енергосистемі бракувало електроенергії тому, що у інший електростанції несподівано ладу энергоблок.

Якість програми випробувань, котра була належним чином підготовлена й узгоджена, виявилося низьким. У ньому було порушено низку надзвичайно важливих положень регламенту експлуатації. Поза тим, що у програмі, сутнісно, були передбачені додаткові заходи для безпеки, нею наказувалося відключення системи аварійного охолодження реактора (САОР). Таке взагалі робити не можна. Однак зробили. І мотивування була. Під час експерименту мало статися автоматичне спрацьовування САОР, що завадило б завершення випробувань як вибігу. У результаті чимало годин 4-й реактор експлуатувався самотужки дуже важливого елементу системи безопасности.

25 квітня у 8 годин відбувалася перезмінка, общестанционное селекторну нараду, який зазвичай ведуть директор або його заместитель.

Того разу повідомили, що у 4-му блоці йде роботу з неприпустимо малим з погляду правил безпеки числом стержней-поглотителей.

Вже вночі це призвело до трагедії. І це вранці, коли всі розпорядження вимагали терміново зупинити реактор, керівництво станції дозволило продовжувати його эксплуатацию.

Тут мали втрутитися та припинити дії представники групи Держатоменергонагляду, що працювала на ЧАЕС. Але саме цей день жодної особи з співробітників оцієї організації був, окрім керівника, який заходив короткий час, яка встигла і з’ясувати, що відбувається, що планують 4-му енергоблоці. А далі все працівники нагляду, виявляється, у час у наказовому порядку було відправлені до поліклініки, де їх весь день проходили медкомісію. Отже, 4-й енергоблок залишився й без захисту із боку Госатомэнергонадзора.

Після аварії фахівці старанно проаналізували попередню роботу Чорнобильською АЕС. На жаль, картина виявилося настільки райдужною, як її представляли. Тут й раніше допускалися грубих порушень вимог ядерної безпеки. Тож з 17 січня 1986 року по дня аварії тому ж 4-му блоці 6 раз без достатніх підстав виводилися із роботи системи захисту реактора. З’ясувалося, що з 1980 по 1986 роки 27 випадків відмови від роботі устаткування взагалі розслідувалися і залишився без відповідних оценок.

На ЧАЕС був навчально-методичного центру, немає ефективну систему професійнотехнічної освіти, що підтвердилося подіями ночі із 25-ма на 26 квітня. У час аварії на 4-му енергоблоці було чимало «зайвих» людей. Крім тих, хто був безпосередньо задіяним у проведенні випробувань, тут виявилися та інші працівники станції, зокрема з попередньої зміни. Вони залишилися з власної ініціативи, бажаючи самостійно повчитися тому, як зупиняти реактор, проводити випробування. Слід зазначити, що у системі Міненерго СРСР немає і тренажёра на підготовку операторів РБМК.

У цієї галузі особливе значення мають професійні іспити. На ЧАЕС вони приймалися замало компетентної комісією. Керівники, які мають її очолювати, самоусунулися від своїх зобов’язань. Не все ладилося і з виробничою дисциплиной.

Випробування на турбогенераторі № 8 підготували погано. Точніше, злочинно погано. Тим більше що одне і те час було заплановано абсолютно різні завданнями і методикам проведення іспиту турбіни — на вібрацію і «на выбег».

Причини аварії на ЧАЕС, її розвиток досліджувалися провідними ученими й експлуатаційниками фахівцями з цих про стан реактори й його систем перед аварією, математичних моделей енергоблоку та її реакторної встановлення і електронно-обчислювальної техніки. У результаті вдалося відновити перебіг подій, сформулювати версії про причини й розвитку аварии.

* * *.

АВАРИЯ.

25 квітня 1986 року розвивалася так:

1 годину 00 хвилин — відповідно до графіка зупинки реактора на планово — попереджувальний ремонт персонал розпочав зниження потужності апарату, працював на номінальних параметрах.

13 годин 05 хвилин — при теплової потужності 1600 МВт отключён від мережі турбогенератор № 7, входить у систему 4-го енергоблоку. Електроживлення потреб (головні циркуляційні насоси та інші споживачі) перевели на турбогенератор № 8.

14 годин 00 хвилин — відповідно до програмою випробувань відключається система аварійного охолодження реактора. Оскільки реактор неспроможна експлуатуватися без системи аварійного охолодження, необхідно було зупинити. Проте диспетчер «Київенерго» назву врегулювання глушіння апарату. І реактор продовжував працювати без САОР.

23 години 10 хвилин — отримано дозволу зупинку реактора. Почалося подальше його потужності до 1000—700 МВт (теплових), як і передбачалося програмою випробувань. Але оператор — не впорався з керуванням, у результаті потужність апарату скоротився майже нанівець. У разі реактор повинен глушиться. Але персонал похвалитися не порахувався з цим вимогою. Почали підйом мощности.

У 1 годину 00 хвилин 26 квітня персоналу, нарешті, вдалося підняти потужність реактори й стабілізувати її в рівні 200 МВт (теплових) замість 1000—700, закладених у програмі испытаний.

У 1 годину 03 хвилини і одну годину 07 минут—к шести працюючим головним циркуляционным насосам додатково підключили ще два, щоби підвищити надійність охолодження активної зони апарату після испытаний.

Підготовка до эксперименту.

1 годину 20 хвилин (приблизно — по математичної модели)—стержни автоматичного регулювання (АР) вийшли з активної зони на верхні концевики, і оператор навіть допомагав цьому із допомогою ручного управління. Тільки таким чином вдалося стримати потужність апарату лише на рівні 200 МВт (теплових). Але якою ціною? Ціною порушення якнайсуворішого заборони працювати на реакторі без певного запасу стержней—поглотителей нейтронов.

1 годину 22 хвилини 30 секунд—по даним роздруківки програм швидкої оцінки стану, в активної зоні перебувало тільки шесть-восемь стрижнів. Ця величина приблизно вдвічі нижча гранично допустимою, і знову реактор вимагалося заглушити.

1 годину 23 хвилини 04 секунды (оператор закрив стопорно-регулюючі клапани турбогенератора № 8. Подача пара нею припинилася. Почався режим вибігу. У час відключення другого турбогенератора мусила спрацювати ще одна автоматична захист по зупинці реактора. Але персонал, знаючи це, завчасно відключив її, щоб, очевидно, матимуть можливість повторити випробування, якщо перша спроба не удастся.

У ситуації, яка виникла у результаті нерегламентированных дій персоналу, реактор потрапив (по витраті теплоносія) до такого стану, коли навіть невеличке зміна потужності призводить до збільшення объёмного паросодержания, в багато разів більшого, аніж за номінальною потужності. Зростання объёмного паросодержания викликав поява позитивної реактивності. Коливання потужності остаточному підсумку могли призвести до подальшому її росту.

1 годину 23 хвилини 40 секунд (начальник зміни 4-го енергоблоку, зрозумівши небезпека ситуації, наказав старшому інженеру управління реактором натиснути кнопку найефективнішою аварійного захисту (АЗ-5). Стрижні пішли униз, проте за кілька секунд пролунали удари, і оператор побачив, що поглиначі зупинилися. Тоді він знеструмив муфти сервоприводов, щоб стрижні впали у активну зону під впливом власної тяжкості. Та більшість стержней-поглотителей і залишилося серед верхньої половині активної зоны.

Введення стрижнів, як показали пізніше спеціальні дослідження, розпочатий після натискання кнопки АЗ, при создавшемся розподілі потоку нейтронів за висотою реактора виявився неефективною й що також міг призвести до появи позитивної реактивності.

Стався вибух. Не ядерний, а теплової. У результаті названих причин в реакторі почалося інтенсивне пароутворення. Потім стався криза тепловіддачі, розігрів палива, його руйнацію, бурхливе кипіння теплоносія, куди потрапили частки зруйнованого палива, різко підвищився тиск у технологічних каналах. Це спричинило тепловому вибуху, развалившему реактор.

Зниження потужності реактора, як було зазначено, почалося 1 годину 00 хвилин 25 квітня. Далі ця процес зупинили на вимогу диспетчера енергосистеми. І продовження роботи з зниження потужності знову почалося 23 години 10 минут.

Розглянемо, які небезпечні процеси відбувалися активної зоні ті 22 години. Насамперед, слід зазначити, що під час ланцюгову реакцію утворюється цілий спектр хімічних елементів. При розподілі ядер урану з’являється йод, має період піврозпаду близько сьомої. Потім він перетворюється на ксенон-135, у якого властивістю активно поглинати нейтроны.

Ксенон, що перепадав іноді називають «нейтронным ядром», має період піврозпаду близько 9 годині і є постійною в активної зоні реактора. Але у нормальної роботі апарату він частково вигорає під впливом тієї ж нейтронів, тому практично кількість ксенону зберігається однією уровне.

При зниженні потужності реактори й відповідно ослабленні нейтронного поля кількість ксенону (рахунок те, що його вигорає менше) збільшується. Відбувається зване «отруєння реактора». У цьому ланцюгова реакція сповільнюється, реактор потрапляє у глибоко подкритичное стан, відоме під назвою «йодної ями». І вона не пройдено, тобто «нейтронний отрута» не распадётся, ядерна установка повинна бути зупинена. Потрапляння апарату в «йодну яму» відбувається за провалі потужності реактора, що сталося на 4-му енергоблоці ЧАЕС 25 квітня 1986 года.

Ксенон понизив потужність апарату, й у підтримання її «дихання» знадобилося вивести ринок із активної зони дуже багато стрижнів СУЗ, які теж поглинають нейтрони. Отже, прагнення персоналу, попри що, провести експеримент перейшло лише в протиріччя з вимогами регламенту.

* * *.

ВІДРАЗУ ПІСЛЯ АВАРИИ.

Вибухи у 4-му реакторі ЧАЕС зсунули з його місця металоконструкції верхи реактора, зруйнували все труби високого тиску, викинули деякі регулюючі стрижні і палаючі блоки графіту, зруйнували розвантажувальну бік реактора, подпиточный відсік і частину будинку. Осколки активної зони і випарних каналів впали на дах реакторного і турбінного будинків. Була пробито і лише частково зруйнована дах машинного залу другої черги станции.

Попри вибухи, все три решти блоку продовжували діяти. Не був повреждён навіть 3-й реактор, який технічно тісно пов’язані з аварійної ядерної установкой.

Разом про те виникла ситуація, коли він слід було зупинити все реактори. 3-й блок зупинили в розмірі 5 годин 26 квітня. 1-ї та 2-ї блоки заглушили відповідно 1 годину 13 хвилин і 2 години 13 хвилин 27 квітня 1986 року. Усі апарати потім були підготовлені тривалої стоянці в холодному стані, а устаткування станції після аварії було переведено до становище холодного резерву.

* * *.

ПОСЛЕДСТВИЯ.

Викид радіонуклідів (вид нестійких атомів, які за мимовільному перетворення на другий нуклід випускають іонізуюче излучение (это це і є радіоактивність) межі аварійного блоку ЧАЕС був розтягнутий у часі процес, що складалася з кількох стадий.

27 квітня 1986 року висота загрязнённой радіонуклідами повітряної струменя, котра виходить з повреждённого енергоблоку, перевищувала 1200 м, рівні радіації у ній за 25−50 км 5−10 кілометрів від місця аварії становили 1000 мР/ч.

Фахівці розрахували сумарний викид продуктів розподілу (без радіоактивних шляхетних газів). Він становив 50 МКи, що відповідає 3,5% загальної кількості радіонуклідів в реакторі на даний момент аварии.

До 6 травня 1986 року викид радіоактивності переважно завершился.

Спочатку поширення радіоактивного забруднення повітряних потоків відбувався за західний і північному напрямах, у наступні два-три дня (в північному, і з 29 квітня 1986 року протягом кількох дней (в напрямку (убік Киева).

Загрязнённые повітряні маси поширилися потім на значні відстані територією БРСР, УРСР, РРФСР, і навіть поза Радянського Союза.

Через 15 днів після аварії рівень гамма-фону в розмірі 5 мР/ч було зафіксовано з відривом 50−60 км на захід і 35−40 км північніше ЧАЕС. У Києві рівні радіації у травні 1986 року досягали кількох десятих мілірентгена в час.

Радіоактивного забруднення значною мірою зазнали Гомельська і Могилёвская області БРСР, Райони Київській і Житомирській областей УРСР, що примикають до 30-кілометрової зоні навколо ЧАЕС, частина Брянській областях РРФСР. Ці території становлять нині так звану зону жорсткого контролю. Загалом у тій чи іншій ступеня виявилися загрязнёнными радіонуклідами 11 областей СРСР, де живе 17 мільйонів человек.

Вчені виділили в викидах з аварійного реактора 23 основних радионуклида. Більша частина з них розпалася протягом кількамісячної після аварії, і небезпеки не представляє. У перші хвилини після вибуху, і освіти радіоактивного хмари найбільшу загрозу здоров’ю людей представляли ізотопи про шляхетних газів. Атмосферні умови, сформовані у районі ЧАЕС момент аварії, сприяли з того що радіоактивна хмара минуло повз р. Прип’яті та поступово розсіялося у атмосфері, втрачаючи свою активність. Надалі серйозну тривогу лікарів викликали які випадали на грішну землю короткоіснуючі радіоактивні компоненти, насамперед йод-131. Попри те що, що період його піврозпаду, отже, і нейтралізації загрозливих властивостей менш як вісім діб, він має великий активністю і небезпечний тим, що передається по харчових ланцюгах, швидко засвоюється людиною і накопичується в організмі. У зв’язку з цим вводилися обмеження вживання деяких продуктів харчування (наприклад, молока), проводилася йодна профілактика. З іншого боку, всім що перебували у найбільш небезпечної зоні пред’являлося обов’язковий використанні респираторов.

Після розвалу більшу частину радіоактивного йоду увагу радиохимиков і медиків залучив, передусім, плутоній. Він настільки радіоактивний, проте долгоживущ. Його накопичення навіть у малих дозах (опасно для лёгких.

У результаті з’ясувалося, що довжина зон із підвищеною концентрацією плутонію була незначною, а хімічні форми й розміри частинок, у яких виявився, легко затримувався респираторами.

Наступною проблемою вже стали довгоживучі ізотопи стронцію і цезію, особливо цезій-137. Те того чи іншого території сьогодні зумовлює необхідність проведення додаткових дезактивационных робіт, і навіть визначає вирішення питань реевакуації населення, його проживання, у певних районах, сільськогосподарських робіт режиму харчування покупців, безліч інших проблем.

* * *.

ЩО ЇХ МЕРЫ.

Заходи безпеки, прийняті р. Прип’яті, що опинилася у 30-кілометровій зоні, грунтувалися на «Критеріях ухвалення рішення захисту населення разі аварії атомного реактора», розроблених і опублікованих вченими ще 1963 року. Їх два.

Перший критерій вжиття заходів безпеки (критерій «А») визначається найвищим рівнем зовнішнього опромінення до 25 бер й загальним опроміненням щитовидної залози в 30−250 бер. Що стосується, якщо прогнозована доза опромінення не сягає цих рівнів чи близька до них, якихось особливих заходів, крім йодної профілактики та дотримання рекомендацій общегигиенического характеру, не требуется.

За сьогоднішнього рівня зовнішнього опромінення від 25 до 75 бер (критерій «Б») виконуються заходи, пов’язані з профілактикою, укриттям населення залежність від місцевих умов. Крайнім рішенням то, можливо евакуація. Але її проведення стає обов’язковим, лиш, коли прогнозується доза зовнішнього гамма-облучения більше 75 бэр.

Ситуація в Прип’яті була така, що рівні радіації досягли критерію «А», але з досягли критерію «Б». Прогноз понад 50 бер взагалі був відсутній. Отже, з допомогою юридичної погляду місто на той час можна було евакуювати. Чому усе ж було винесено таке рішення? Тому, у результаті аварії на ЧАЕС стався не великий разовий викид активності (можливі наслідки якого було розраховані наукою заздалегідь), а викид активності, розтягнутий у времени.

За інших місцях, з яких навіть минуло радіоактивна хмара, підстав щодо евакуації і великих тривог був, рекомендувалися лише захисту критерієм «А».

Першочергове завдання із наслідків аварії було здійснення комплексу робіт, спрямованих припинення викидів радіоактивні речовини в довкілля з зруйнованого реактора. З допомогою військових вертольотів осередок аварії забрасывался теплоотводящими і фільтруючими матеріалами, що дозволило істотно знизити, та був і припинити викид радіоактивності в довкілля. Проводилися також спеціальні заходи щодо запобігання влучення радіоактивних речовин зі зруйнованого реактора у ґрунт під будинком 4-го энергоблока.

Важливим етапом цієї стало спорудження укриття над зруйнованим реактором з метою забезпечення нормальної радіаційної обстановки на оточуючої території у повітряному пространстве.

З метою запобігання поширенню радіоактивності через підземні і поверхневі води у районі Чорнобильською АЕС створили комплекс захисних і гідротехнічних споруд.

Завдяки дезактивації внутрішніх приміщень ЧАЕС їх радіаційна загрязнённость знижена до звичайних норм з обслуговування атомних электростанций.

На більшості території станції рівні радіації становили (осінь 1988 р.) від 1 до 7 мР/ч, у адміністративно-побутового корпусу, куди прибуває персонал,(0,5−0,7 мР/ч. Концентрація аерозолів біля АЕС у межах допустиму норму для атомних станций.

За двох років після аварії на ЧАЕС різні відомства, відповідальні радіаційну обстановку країни, за медичні аспекти аварії, отримали величезний масив даних (мільйони досліджень дозиметричного, радіометричного, спектрометричного характеру, що дозволило отримати всеосяжну інформацію про обстановку як у самої атомної станції, і у інших районах.

У цілому нині радіаційна обстановка 1988 року стабілізувалася, бо дійшли цьому часу у основному розпалися короткоіснуючі радіонукліди і радіаційний фон територій, розташованих поза 30-кілометрової зони, визначався довгоживучими радіонуклідами цезия-137.

Загальний фон гамма-проміння у Києві становив середині 1988 року від 0,035 мР/ч в правобережних районах до 0,045 мР/ч в лівобережних. Рівні ці абсолютно безпечні. Не перевищує таких меж радіаційний фон та інших великих містах, що у радіусі 100−200 кілометрів від району аварии.

Складнішою є радіаційна обстановка у зоні жорсткого контроля.

Радіаційний забруднення тут нерівномірно. Під упливом погодних умов (дощів, напряму, і сили вітру) під час проходження радіоактивного хмари, що утворився на підводному човні на ЧАЕС, у цій зоні сформувалися окремі плями цезію-137 (звані цезієві пятна).

Нині у зоні жорсткого контролю триває дезактивація найбільш загрязнённых ділянок та здійснюються заходи щодо захисту від зовнішнього й внутрішнього радіоактивного опромінення. Прийнято заходи, щоб забезпечити регламентацію опромінення жителів зони тривалу перспективу відповідно до нормами радіаційній безпеці, що діють у районах розміщення атомних станцій. Населення зони інформується про конкретної радіаційну обстановку околицях його проживания.

Перші оперативні заходи Політбюро цк кпрс і Уряд прийняли за кілька годин після аварії на ЧАЕС. З того часу питання ліквідацію наслідків аварії ставали під контроль партійних і запровадження державних органов.

Передбачалися серйозні заходи матеріальної допомоги населенню, постраждалому внаслідок аварії. Зокрема, виділяли кошти на одноразові підмоги, придбання одягу та інших предметів першої необхідності для переселенців громадян, з їхньої харчування і проезда.

У 1986 року знову заробив 1-ї енергоблок, а листопаді цього року (2-ї. І вийшли на проектну навантаження 1 мільйон кВт. 4 грудня 1987 року у 14 годин 28 хвилин був увімкнули до мережі 3-й енергоблок. 4-й реактор у жовтні 1986 року був запечатаний в «Укриття», так званий «Саркофаг».

* * *.

УРОКИ НА БУДУЩЕЕ.

Були складено і реалізовані плани з підвищенню безпеки АЕС з реакторами РБМК і зведені заходи щодо підвищення надёжности та безпеки діючих і споруджуваних атомних станцій з реакторами РБМК і ВВЕР. З урахуванням аналізу причин аварії переглянута нормативно-технічна документація по АЕС, внесено певні зміни у загальних положень забезпечення безпеки атомних станцій та правила ядерної безпеки, уточнені діючі заходи та розробляють нові стандарти технічні умови обладнання, вироби, матеріали, прилади й кошти автоматизації, що їх на атомні станції. Розроблені та здійснюються заходи з підвищення технічного рівня, надёжности і забезпечення якості изготавливаемого устаткування АЕС, вдосконаленню його конструкцій і технології виробництва. Проведено перепідготовка і атестація експлуатаційного персоналу всіх діючих атомних станцій. Тематика навчання розроблена з урахуванням аналізу причин аварії на Чорнобильської АЕС і необхідність підвищення рівня знань оперативним персоналом вимог щодо ядерної, радіаційної і прибуттям пожежної безпеки. Внесено зміни і в технологічні регламенти та інструкції по експлуатації АЭС.

Атомна енергетика, відчувши важкий урок Чорнобиля, продовжує розвиватися, максимально забезпечуючи безпека продукції та надёжность!

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛИТЕРАТУРА:

1. «Чорнобиль: події та уроки» Під ред. Є. І. Ігнатенка, М., 1989.

2. У. З. Губарєв «Заграва над Прип’яттю», М., 1987.

3. «Білорусь», № 4 (96: — А. Люцко «Парасткi надзеi і трывогi».

— «Дзесяць палынных.

гадо?".