Аварии на радиационно опасных объектах за рубежом
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н.И.ЛОБАЧЕВСКОГО»
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ
ФАКУЛЬТЕТ
Доклад по основам безопасности жизнедеятельности
на тему
«Аварии
на радиационно опасных объектах за рубежом»
Выполнил Лисов Борис, 749 группа
Проверил
Басуров В.А.
НИЖНИЙ НОВГОРОД
2011
Содержание
Авария
в Уиндскейле
Авария в Уиндскейле (англ. Windscale fire) — крупная радиационная авария, произошедшая 10 октября 1957 года на одном из двух реакторов атомного комплекса «Селлафилд», в графстве Камбрия на Северо-Западе Англии.
В результате пожара в графитовом реакторе с воздушным охлаждением для производства оружейного плутония произошёл крупный (550-750 TБк1) выброс радиоактивных веществ. Авария соответствует 5-му уровню по международной шкале ядерных событий (INES) и является крупнейшей в истории ядерной индустрии Великобритании.
Причины
Авария произошла при выполнении программы планового отжига графитовой кладки. Во время нормальной эксплуатации реактора нейтроны, бомбардирующие графит, приводят к изменению его кристаллической структуры. Это вызывает аккумулирование энергии в графите (энергия Вигнера). Процесс контролируемого отжига использовался для восстановления структуры графита и высвобождения этой энергии. Для его инициации выключали газодувки охлаждающего контура, в результате чего реактор разогревался до температуры, при которой начинала выделяться аккумулированная в графите энергия. Из-за конструктивных особенностей Уиндскейлского реактора при этом остаются зоны не отожжённого графита, поэтому разогрев нужно производить повторно. Из-за отсутствия контрольно-измерительных приборов и ошибок персонала процесс вышел из-под контроля. В результате слишком большого энерговыделения металлическое урановое топливо в одном из топливных каналов вступило в реакцию с воздухом и загорелось.
Хронология событий
Первый сигнал о нарушении в работе (повышение радиоактивности воздуха в 10 раз) был получен 10 октября в 11:00 от пробоотборника воздуха, находящемся на большом расстоянии (около 800 м) от активной зоны. Анализ образцов воздуха рядом со реакторным зданием подтвердил выброс радиоактивности.
В 16:30 визуальный осмотр топливных каналов установил, что многие твэлы (тепловыделяющие элементы) раскалились докрасна (1400 °C), выгрузить их не удалось из-за распухания и заклинивания в каналах. Несмотря на самоотверженные действия операторов, которые выгружали топливные элементы из каналов, прилегающих к зоне возгорания, к вечеру огонь перекинулся на 150 каналов, содержащих около 8 тонн урана. В ночь с 10 на 11 октября предпринимались безуспешные попытки охладить активную зону с помощью углекислого газа. В итоге в 8:55 11 октября реактор затопили водой, осознавая при этом риск возможного взрыва. В результате в 3:20 12 октября реактор был переведён в холодное состояние2.
Наибольший вклад в результирующую активность выброса был внесён радиоактивным 131I (иод-131), по расчётам порядка 20 тыс. Кюри (740 ТБк). Долгосрочное загрязнение определилось 137Cs (цезий-137), 800 Кюри (30 ТБк).
Детерминированные эффекты3 у персонала отсутствовали, никто не получил дозу, близкую к уровню, превышающему в десять раз установленный предел годовой дозы облучения всего тела для работников.
После аварии производился контроль поступающего в продажу молока, из находящихся поблизости ферм его продажа была запрещена в течение 6 недель.
Последствия аварии изучались Национальной комиссией по радиологической защите. По сделанной комиссией оценке, среди населения могло произойти около 30 дополнительных смертей от заболевания раком (0,0015% прироста смертности от рака), то есть за время, в течение которого могут произойти эти 30 смертей, среди подвергшихся облучению людей по статистике умерло бы около 1 млн человек.
В
современных реакторах не используется
металлическое ядерное топливо.
Авария
на АЭС Три-Майл-Айленд
Авария на АЭС Три-Майл-Айленд (англ. Three Mile Island accident) — одна из крупнейших аварий в истории ядерной энергетики, произошедшая 28 марта 1979 года на атомной станции Три-Майл-Айленд, расположенной на реке Саскуэханна, неподалёку от Гаррисберга (Пенсильвания, США).
До
Чернобыльской аварии, случившейся
через семь лет, авария на АЭС «Три-Майл
Айленд» считалась крупнейшей в
истории мировой ядерной
Причины
1. 4:00:00. Первопричиной аварии явился отказ питательных насосов во втором контуре системы охлаждения реактора, в результате которого прекратилась подача воды в оба парогенератора. Автоматически отключился турбогенератор и включилась аварийная система подачи питательной воды в парогенераторы, однако, несмотря на нормальное функционирование всех трёх аварийных насосов, вода в парогенераторы не поступала. Оказалось, что задвижки на напоре насосов были закрыты. Это состояние сохранилось с планового ремонта, закончившегося на блоке за несколько дней до аварии.
2.
4:00:00—4:00:12. Утечка теплоносителя
(воды). Так как отвод тепла
от первого контура
4:02.
Через две минуты после
4:05.
В этот момент операторы АЭС
допустили первую серьёзную
4:08. В этот момент было обнаружено, что задвижки на напоре аварийных насосов питательной воды закрыты, индикацию об их состоянии скрывала маркировочная ремонтная табличка, поднять которую операторы наконец догадались. Персонал понял, что аварийная питательная вода не поступает в парогенераторы, задвижки открыли и началось её поступление. То обстоятельство, что подача питательной воды в парогенераторы была прервана на 8 минут, само по себе не могло привести к серьёзным последствиям, но прибавило замешательства в действия персонала и отвлекло их внимание от опасных последствий заедания в открытом положении импульсного клапана в системе компенсации давления.
4:14
Отвлёкшиеся от основной
Также в это время было замечено срабатывание предохранительных мембран на барботёре из-за превышения в нём давления, в результате чего пар с высокими параметрами стал поступать в помещения гермооболочки.
4:38
Обходчики помещений
4:50—5:00
Ещё один косвенный признак
течи первого контура был
Также в это время было замечена ещё одна странность — концентрация жидкого поглотителя, борной кислоты, в контуре сильно снизилась и, несмотря на полностью погружённые регулирующие стержни, начали расти показания приборов контроля нейтронного потока. Снижение концентрации борной кислоты также было последствием сильной течи. Операторы приступили к экстренному вводу бора, чтобы не допустить повторной критичности реактора, что было частично правильным решением, но не решающим главную проблему, которая до сих пор не была определена.
5:13
К этому времени циркуляция
в первом контуре была
5:45
По той же причине были
Можно
отметить, что отключение циркуляционных
насосов в первом контуре реакторов
с водой под давлением не должно
приводить к прекращению
6:18 Почти через 2,5 часа после начала событий, их причина была определена только что прибывшим инженером. Операторы закрыли отсечной клапан на линии импульсного клапана, заклинившего в открытом положении. Истечение теплоносителя из первого контура прекратилось. Однако разрушение оказавшейся к этому моменту оголённой активной зоны продолжалось, как показали впоследствии расчёты, её обнажившиеся 2/3 разогрелись до температуры свыше 2200 °C, что привело к быстрому окислению оболочек тепловыделяющих элементов (пароциркониевая реакция с выделением большого количества водорода) и в дальнейшем их обширному разрушению вследствие растворения диоксида урана цирконием и стеканию этой массы вниз. По оценкам специалистов окислилось примерно 1/3 общего количества циркония.
7:10 В этот момент была зафиксирована высокая радиоактивность в первом контуре, что указывало на серьёзное повреждение оболочек ТВЭЛов.
К управляющему энергоблоком персоналу пришло первое понимание масштаба аварии.
7:20—8:00 Наконец вновь были запущены насосы аварийного охлаждения высокого давления, проработали 40 минут и отключились, закончился аварийный запас борированной воды. Однако она успела накрыть активную зону, предотвращая её дальнейшее разрушение, но это была лишь временная мера.
8:30—11:30 Операторы, поняв что естественной циркуляции в контуре и теплоотвода от топлива по прежнему нет, пытаются поднять давление, чтобы сконденсировать пар в контуре и запустить циркуляционные насосы, однако они не знают, что в нём скопилось большое количество неконденсирующихся газов, в первую очередь водорода.
11:40
Персоналом за неимением плана
действий и мыслей в
Также в течение дня имели место локальные загорания водорода в гермооболочке.
16:00
Наконец руководством станции
было принято правильное
19:50
Операторы запустили один
Последствия
Хотя
ядерное топливо частично расплавилось,
оно не прожгло корпус реактора,
так что радиоактивные
Было проведено тщательное расследование обстоятельств аварии. Было признано, что операторы допустили ряд ошибок, которые серьёзно ухудшили ситуацию. Эти ошибки были вызваны тем, что они были перегружены информацией, часть которой не относилась к ситуации, а часть была просто неверной. После аварии были внесены изменения в систему подготовки операторов. Если до этого главное внимание уделялось умению оператора анализировать возникшую ситуацию и определять, чем вызвана проблема, то после аварии подготовка была сконцентрирована на выполнении оператором заранее определённых технологических процедур. Были также улучшены пульты управления и другое оборудование станции. На всех атомных станциях США были составлены планы действий на случай аварии, предусматривающие быстрое оповещение жителей в 10-мильной зоне.
Работы по устранению последствий аварии были начаты в августе 1979 года и официально завершены в декабре 1993 г. Они обошлись в 975 миллионов долларов США. Была проведена дезактивация территории станции, топливо было выгружено из реактора. Однако часть радиоактивной воды впиталась в бетон защитной оболочки, и эту радиоактивность практически невозможно удалить.
Эксплуатация другого реактора станции (TMI-1) была возобновлена в 1985 году.
Авария
на АЭС «Три-Майл Айленд» произошла через
несколько дней после выхода в прокат
кинофильма «Китайский
синдром», сюжет которого построен вокруг
расследования проблем с надёжностью
атомной электростанции, проводимого
тележурналисткой и сотрудником станции.
В одном из эпизодов показан инцидент,
очень похожий на то, что в действительности
произошло на «Три-Майл Айленд»: оператор,
введённый в заблуждение неисправным
датчиком, отключает аварийную подачу
воды в активную зону и это едва не приводит
к её расплавлению (к «китайскому синдрому»).
По ещё одному совпадению, один из персонажей
фильма говорит, что такая авария может
привести к эвакуации людей с территории
«размером с Пенсильванию».
Авария
на АЭС Фукусима I
Авария на АЭС Фукусима-1 — крупная радиационная авария (по заявлению японских официальных лиц — 7-го уровня по шкале INES), произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами. Землетрясение и удар цунами вывели из строя внешние средства электроснабжения и резервные дизельные электростанции, что явилось причиной неработоспособности всех систем нормального и аварийного охлаждения и привело к расплавлению активной зоны реакторов на энергоблоках 1, 2 и 3 в первые дни развития аварии.
11 марта. В момент землетрясения три работающих энергоблока были остановлены действием системы аварийной защиты, которая сработала в штатном режиме. Однако спустя час было прервано электроснабжение (в том числе и от резервных дизельных электростанций), предположительно из-за последовавшего за землетрясением цунами.
Электроснабжение необходимо для отвода остаточного тепловыделения реакторов, которое, согласно формуле Вэя — Вигнера, в первые секунды составляет около 6,5 % от уровня мощности до останова, через час — примерно 1,4 %, через год — 0,023 %. Сразу после потери резервных дизельных электростанций владелец станции, компания TEPCO, заявила правительству Японии об аварийной ситуации. С этого момента работа на площадке АЭС была сфокусирована на решении проблемы электроснабжения аварийных систем, для чего на станцию решили доставлять мобильные силовые установки для замещения неработающих дизелей.
Без достаточного охлаждения во всех трёх работавших до аварийного останова энергоблоках начал снижаться уровень теплоносителя и стало повышаться давление, создаваемое образующимся паром. Первая серьёзная ситуация возникла на энергоблоке № 1. Для недопущения повреждения реактора высоким давлением пар сбрасывали в гермооболочку, в которой давление возросло до 840 кПа при расчётном значении в 400 кПа. Чтобы гермооболочка не разрушилась, пар пришлось сбрасывать в атмосферу, при этом TEPCO и МАГАТЭ заявили, что он будет фильтроваться от радионуклидов. Давление в гермооболочке удалось сбросить, однако при этом в обстройку реакторного отделения проникло большое количество водорода, образовавшегося в результате оголения топлива и окисления циркониевой оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) паром (пароциркониевая реакция).
12 марта. В 6:36 по UTC на первом энергоблоке АЭС произошёл взрыв, в результате которого обрушилась часть бетонных конструкций. Причина взрыва — образование водорода в результате пароциркониевой реакции при высоких температуре и паросодержании. Корпус реактора не пострадал, была разрушена внешняя оболочка блока из железобетона. Четыре человека, принимавшие участие в работах на станции, получили ранения и были направлены в больницы.
Уровень радиации на границе промплощадки станции сразу после взрыва достиг 1015 мкЗв/час, через 4 минуты — 860 мкЗв/час, через 3 часа 22 минуты — 70,5 мкЗв/час.
С
целью охлаждения реактора было принято
решение заполнить его
13 марта Правительство Японии сообщило о сложной ситуации на блоке № 3 — вышла из строя система его аварийного охлаждения, которая должна была заработать при снижении уровня теплоносителя ниже определённой уставки. Имелись предварительные данные, что ТВЭЛы по высоте частично находились или находятся выше уровня воды. Существовала угроза взрыва водорода.
Японские официальные лица уведомили МАГАТЭ, что в 9:20 по местному времени начался сброс давления в гермооболочке 3-го блока контролируемым выпуском пара. В дальнейшем из-за отсутствия всех возможностей охлаждения реактора изнутри началась подобная проведённой на первом блоке операция по закачке морской воды для охлаждения реактора.
14 марта В 11:01 по местному времени произошёл взрыв водорода на третьем энергоблоке станции по тем же причинам, что и на первом. В результате ранения получили 11 человек. Гермооболочка и корпус реактора, по сообщению японских официальных лиц, не были повреждены.
На блоках 1 и 2 начались работы по восстановлению аварийного электроснабжения с помощью мобильных силовых установок. Продолжалась подача морской воды с борной кислотой для охлаждения реакторов блоков 1 и 3.
На блоке 2 отказала система аварийного охлаждения, и TEPCO уведомило о начале такой же аварийной ситуации, как и на блоках 1 и 3.
После
отказа системы охлаждения, на блоке
2 началась операция по охлаждению морской
водой с борной кислотой, аналогичная
проводимой на 1 и 3 блоках. Однако в
процессе работ отказал
15 марта Примерно в 6:20 по местному времени произошёл взрыв на втором блоке АЭС. Вероятно, повреждён бак-барботёр (резервуар в виде тора, находящийся на более низкой отметке, чем реактор), предназначенный для конденсации пара, поступающего из реактора в аварийных ситуациях. Давление в барботёре упало в три раза, что говорит о его повреждении. В момент взрыва уровень радиации на промплощадке вырос до 8217 мкЗв/час, но позже снизился на треть. Причиной взрыва, как и в предыдущих случаях, явилось скопление водорода. В результате взрыва возможно была нарушена целостность гермооболочки.
Одновременно на блоке 4 произошёл пожар в хранилище отработанного ядерного топлива, радиоактивные вещества, по информации МАГАТЭ, стали поступать в атмосферу. Пожар был потушен в течение 2 часов.
Со станции эвакуирован весь персонал. Вести борьбу с катастрофой остались 50 инженеров.
17 марта. В 09:48 по местному времени, ввиду угрозы повреждения отработавшего топлива в бассейнах выдержки третьего и четвёртого энергоблоков, началась операция по сбросу морской воды с военных вертолетов CH-47. Таким способом попытались заполнить бассейны. Двумя вертолетами осуществлено по 4 рейса.
Подъезды к энергоблоку 3 удалось расчистить от крупного мусора (последствий цунами). После этого, с 19:05 до 19:45, воду в бассейн выдержки отработавшего топлива 3-го энергоблока безуспешно пытались заливать шесть полицейских грузовиков, экипированных водяными пушками. Им не удалось достать до бассейна. Затем, с 19:45 до 20:09, пять пожарных машин, оснащённых насосами высокого давления, вылили 30 тонн воды в район 3-го блока.
В последние дни штаб по ликвидации аварии столкнулся с чрезвычайно сложной задачей по выбору приоритета работ. Необходимо вести пролив морской водой на блоках 1-4 и периодически сбрасывать из них пар, при этом костяк персонала необходим на блоках 5 и 6 для усилий по сохранению их в нормальном состоянии. Эти задачи решались 50-ю инженерами, оставшимися после эвакуации остального персонала. Их работа осложняется серьёзным ухудшением радиационной обстановки после каждого сброса пара, которое вынуждает людей перемещаться в укрытие. Из-за высокого уровня излучения также затруднён анализ степени возможного повреждения различных функциональных систем. 17 марта количество персонала удалось существенно расширить — на промплощадке присутствуют ещё 130 человек, в том числе солдаты сил самообороны. В дополнение небольшая рабочая бригада пожарных и полицейских участвовала в операции по заливке воды с земли.
В течение дня проходила операция по подключению силовой линии электропередач для восстановления электроснабжения энергоблока 2, которая была приостановлена на время операции по заливке воды с земли и возобновлена в 20:30. Кроме того, удалось восстановить работу резервной дизельной электро-станции блока 6, её используют поочерёдно для подачи воды в блоки 5 и 6.
В последующие дни осуществляется полив 1-4 блоков морской водой с использованием пожарных машин и насосов высокого давления.
2 апреля при поиске путей поступления радиоактивных веществ в море, ликвидаторами аварии было обнаружено, что бетонный канал для электрокабелей, располагающийся на глубине 2 метра в непосредственной близости от водозабора морской воды (для нужд технического водоснабжения) энергоблока 2 заполнен высокоактивной водой. Было принято решение залить бетоном участок с трещиной, однако две попытки это сделать не увенчались успехом, так как большой расход воды через трещину не даёт бетону затвердевать. 3 апреля была предпринята попытка залить трещину специальным полимерным материалом, которая также не увенчалась успехом. Течь высокорадиоактивной воды в море из подземного канала для электрокабелей была остановлена 5 апреля в 23:38 мск. В участке земли, примыкающем к трещине, пробурили два отверстия до гравийной подушки и залили в них 1500 литров жидкого стекла.
4 апреля для решения экстренной задачи откачки высокорадиоактивной воды из подземных сооружений энергоблоков 1, 2 и 3, TEPCO объявила о вынужденном сбросе в море примерно 10 000 тонн низкорадиоактивной воды из штатного станционного хранилища радиоактивных отходов. Эта мера необходима для высвобождения объёма под высокоактивную воду. Правительство Японии дало разрешение на операцию, об этом NISA проинформировала МАГАТЭ. По заявлению TEPCO, сброс воды может добавить к дозовой нагрузке человека, который бы неподалёку от станции жил и питался целый год, лишь около 0,6 мЗв (2,4 мЗв — природная годовая доза любого человека). В дополнение необходима откачка в море ещё 1500 тонн из подземных сооружений блоков 5 и 6, в которые просачиваются и накапливаются грунтовые воды. Их накопление потенциально опасно для важных систем энергоблоков.

- Аварии на радиационно-опасных объектах и их возможные последствия, и обеспечение радиационной защиты населения
- Аварии на радиационно-опасных объектах и их последствия
- Аварии на радиационных объектах
- Аварии на радиационных объектах
- Аварии на радиационных объектах
- Аварии на радиоактивных объектах
- Аварии на речном (морском) транспорте. Статистика ЧС на водном транспорте, причины аварий. Рекомендации пассажирам по безопасному поведени
- Аварии на объектах нефтяной промышленности
- Аварии на очистных сооружениях
- Аварии на пожаро- взрывоопасных объектах
- Аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах
- Аварии на пожароопасных объектах
- Аварии на радиационно-опасных объектах
- Аварии на радиационно-опасных объектах, возможные последствия. Правила поведения при радиационных авариях