Характеристики аварий на АЭС
Радиационная авария - потеря управления источником ионизирующих излучений, вызванная неисправностью, повреждением оборудования, неправильным действием сотрудников (персонала), природными явлениями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей или радиоактивному загрязнению окружающей среды сверх установленных норм.
К основным источникам загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами относятся производственные предприятия, добывающие и перерабатывающие сырье, содержащее радиоактивные вещества, ядерные объекты (ЯО), радиохимические заводы, научно-исследовательские институты и другие объекты.
Наиболее опасными источниками ионизирующих излучений и радиоактивного заражения окружающей среды являются аварии на ядерных объектах. Под радиационными авариями на ядерных объектах понимают нарушение их безопасной эксплуатации, при котором произошёл выход радиоактивных продуктов и (или) ионизирующего излучения за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации границы в количествах, превышающих установленные значения. Радиационные аварии характеризуются исходным событием, характером протекания и радиационными последствиями .
В 1988 году Международным агентством по атомной энергетике (МАГАТЭ) была разработана Международная шкала ядерных событий (англ. INES, сокр. International Nuclear Event Scale). Уже с 1990 года эта шкала использовалась в целях единообразия оценки чрезвычайных случаев, связанных с гражданской атомной промышленностью.
Шкала применима к любому событию, связанному с перевозкой, хранением и использованием радиоактивных материалов и источников излучения и охватывает широкий спектр практической деятельности, включая радиографию, использование источников излучения в больницах, на любых гражданских ядерных установках и т.д. Она также включает утрату и хищения источников излучения и обнаружение бесхозных источников.
По шкале INES ядерные и радиологические аварии и инциденты классифицируются 8 уровнями (приложение 1):
Уровень 7. Крупная авария
Уровень 6. Серьёзная авария
Уровень 5. Авария с широкими последствиями
Уровень 4. Авария с локальными последствиями
Уровень 3. Серьёзный инцидент
Уровень 2. Инцидент
Уровень 1. Аномальная ситуация
Уровень 0. Событие ниже шкалы .
Хронология аварий и катастроф на АЭС
Полная хронология событий описывается в сообщении экологического блога от 17 апреля 2011 г. Первая в мире серьёзная авария произошла 12 декабря 1952 года в Канаде, штат Онтарио, Чолк-Ривер на атомной электростанции «NRX». Техническая ошибка персонала привела к перегреву и частичному расплавлению активной зоны. Тысячи кюри продуктов деления попали во внешнюю среду, а около 3800 кубических метров радиоактивно загрязнённой воды было сброшено прямо на землю, в мелкие траншеи неподалёку от реки Оттавы.
Спустя почти 14 лет, 5 октября 1966 года в США на АЭС «Энрико Ферми» произошла авария в системе охлаждения экспериментального ядерного реактора, которая вызвала частичное расплавление активной зоны. Персонал успел вручную остановить его. Потребовалось полтора года, чтобы вновь запустить реактор на полную мощность.
Уже через три года во Франции 17 октября 1969 года на АЭС «Сант-Лаурен» при перегрузке топлива на работающем реакторе оператор ошибочно загрузил в топливный канал не тепловыделяющую сборку, а устройство для регулирования расхода газов. В результате расплавления пяти тепловыделяющих элементов около 50 килограммов расплавленного топлива попало внутрь корпуса реактора. Произошёл выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Реактор был остановлен на один год.
20 марта 1975 года в США на АЭС «Брауне Ферри» начался пожар, продолжавшийся 7 часов и причинивший прямой материальный ущерб в 10 млн. долларов. Два реакторных блока были выведены из строя более чем на год, что принесло дополнительные убытки ещё в 10 млн. долларов. Причиной возникновения пожара стало несоблюдение мер безопасности при работах по герметизации кабельных вводов, проходивших через стену реакторного зала. Проверку этой работы осуществляли самым примитивным способом; по отклонению пламени горящей стеариновой свечи. В результате произошло воспламенение материалов изоляции кабельных отверстий, а затем огонь проник в помещение реакторного зала. Потребовались большие усилия, чтобы вывести реактор на безаварийный режим и ликвидировать пожар.
5 января 1976 года на АЭС «Богунице» в Чехословакии случилась авария, связанная с перегрузкой топлива. При обширной утечке «горячего» радиоактивного газа погибли два работника станции. Аварийный выход, через который они могли бы покинуть место ЧС, был заблокирован (чтобы «предотвратить частые случаи воровства»). Население относительно аварийного выброса радиоактивности предупреждено не было.
Крупнейшая авария в истории ядерной энергетики США случилась 28 марта 1979 года на АЭС «Три-Майл Айленд». В результате серии сбоев в работе оборудования и ошибок операторов на втором энергоблоке АЭС произошло расплавление 53 процентов активной зоны реактора. Случившееся напоминало «эффект домино». Сначала испортился водяной насос. Затем из-за прекратившейся подачи охлаждающей воды урановое топливо расплавилось и вышло за пределы оболочек тепловыделяющих сборок. Образовавшаяся радиоактивная масса разрушила большую часть активной зоны и едва не прожгла корпус реактора. Если бы это случилось, последствия были бы катастрофичны. Однако персоналу станции удалось восстановить подачу воды и снизить температуру. Во время аварии около 70 процентов радиоактивных продуктов деления, накопленных в активной зоне, перешло в теплоноситель первого контура. Мощность экспозиционной дозы внутри корпуса, в который были заключены реактор и система первого контура, достигла 80 Р/ч. Произошёл выброс в атмосферу инертного радиоактивного газа - ксенона, а также йода. Кроме того, в реку Саскугана было сброшено 185 кубических метров слаборадиоактивной воды. Из района, подвергшегося радиационному воздействию, эвакуировали 200 тыс. человек. В наибольшей степени пострадали жители округа Дофин, проживавшие вблизи АЭС. Серьёзные негативные последствия имела задержка на два дня решения об эвакуации детей и беременных женщин из 10-километровой зоны вокруг АЭС. Работы по очистке второго энергоблока, почти полностью разрушенного в результате аварии, заняли целых 12 лет и обошлись в 1 млрд. долларов, что фактически обанкротило компанию - владельца.
8 марта 1981 года в Японии на АЭС «Цугура» произошла утечка около 4 тыс. галлонов высокорадиоактивной воды сквозь трещину в дне здания, где хранились отработавшие тепловыделяющие сборки. 56 работников были подвергнуты при этом радиоактивному облучению. Всего за период с 10 января по 8 марта 1981 года произошли четыре подобные утечки. При аварийно-восстановительных работах повышенное облучение получили 278 работников АЭС.
9 декабря 1986 года в результате прорыва трубопровода второго контура на АЭС «Сарри» в США произошёл выброс 120 кубических метров перегретых радиоактивных воды и пара. Восемь работников АЭС попали под кипящий поток. Четверо из них скончались от полученных ожогов. Причина аварии - коррозионный износ трубопровода, который привёл к уменьшению толщины стенок трубы (с 12 до 1,6 мм).
Крупнейшая авария в истории атомной энергетики Испании (событие третьего уровня по шкале INES) произошла на АЭС «Ванделлос» 19 октября 1989 года. Пожар на первом энергоблоке АЭС. Из-за внезапной остановки одной из турбин произошли перегрев и разложение смазочного масла. Образовавшийся при этом водород взорвался, что и стало причиной возгорания турбины. Поскольку на станции не работала система автоматического пожаротушения, были вызваны пожарные подразделения соседних городов, находившихся в том числе на расстоянии до 100 километров от атомной электростанции. Борьба с огнём продолжалась более 4 часов. За это время серьёзно пострадали системы энергоснабжения турбин и охлаждения реактора. Работавшие на станции пожарные рисковали жизнью. Они не знали расположения и функций её объектов, не были знакомы с планом аварийных действий на АЭС. Применяли для тушения электрических систем воду вместо пены, что могло привести к поражению их электрическим током. Кроме того, людей не предупредили о риске работы в зонах с повышенным уровнем радиации. Так через три года после Чернобыля пожарные, уже в другой стране, стали заложниками опасной ситуации на атомной станции. К счастью, на этот раз никто из них сильно не пострадал.
В Японии 9 февраля 1991 года авария на АЭС «Михама» в 320 километрах к северо-западу от Токио. Из-за разрыва трубы произошла утечка 55 тонн радиоактивной воды из системы охлаждения реактора второго энергоблока. Радиоактивного загрязнения персонала и местности не было отмечено, но инцидент считался в то время самой серьёзной аварией на японских АЭС.
Авария третьего уровня по шкале INES была зафиксирована на Хмельницкой АЭС в Украине 25 июля 1996 года. Произошёл выброс радиоактивных продуктов в помещения станции. Один человек погиб.
Во время плановых ремонтных работ 10 апреля 2003 года на втором энергоблоке АЭС «Paks» (Венгрия) произошёл выброс в атмосферу инертных радиоактивных газов и радиоактивного йода. Причина - повреждение топливных сборок при проведении химической очистки их поверхности в специальном контейнере. Авария третьего уровня по шкале INES.
4 июля 2003 года на заводе по переработке радиоактивных отходов ядерного комплекса «Фуген» в 350 километрах к западу от города Токио произошёл взрыв, повлёкший за собой пожар. Экспериментальный ядерный реактор мощностью 165 МВт, заглушённый в марте 2003 года, этим происшествием не был затронут.
Авария на АЭС «Михама» 9 августа 2004 года. Из лопнувшей трубы второго контура системы охлаждения третьего энергоблока вырвалась струя пара с температурой 270° и обварила рабочих, которые находились в турбинном зале. Четыре человека погибли, 18 - серьёзно пострадали.
25 августа 2004 года произошла крупная утечка радиоактивной воды из системы охлаждения реактора второго энергоблока АЭС «Ванделлос» (Испания). По заявлению Испанского совета по радиационной безопасности, это наиболее серьёзная авария на этой АЭС со времени пожара в 1989 году.
11 марта 2011 года в Японии произошло самое мощное за всю историю страны землетрясение. В результате на АЭС «Онагава» была разрушена турбина, возник пожар, который удалось быстро ликвидировать. На АЭС «Фукусима-1» ситуация сложилась очень серьёзная - в результате отключения системы охлаждения расплавилось ядерное топливо в реакторе блока №1, снаружи блока была зафиксирована утечка радиации, в 10-километровой зоне вокруг АЭС проведена эвакуация. На следующий день, 12 марта СМИ сообщили о взрыве на АЭС.
19 марта 2012 года Канадские власти сообщили об утечке радиоактивной воды в озеро Онтарио с АЭС, принадлежащей компании Ontario Power. Как пишет MIGnews, АЭС расположена в городе Пикеринг, в 35 км от Торонто. В заявлении компании сообщается, что в озеро попали 73 тыс. литров радиоактивной воды. Этот факт подтвердили и представители канадской Комиссии по Ядерной Безопасности.
На французской атомной электростанции «Фламанвиль», расположенной в северо-западном департаменте Манш, 26 октября 2012 года произошла утечка радиации, в результате чего первый реактор был переведён в состояние холодной остановки. За последний год это уже не первый случай аварий на французских АЭС, что заставляет противников этого вида энергии всё активнее требовать отказа от атомной энергетики .
За период становления атомной энергетики, в деятельности АЭС произошло немало радиационных аварий и катастроф. Отличительной чертой последних пяти десятилетий является проявление планетарного характера катастроф. К крупнейшим авариям на атомных энергетических станциях были отнесены аварии на Три-майл-Айленд (США), Чернобыльской АЭС (СССР), АЭС Фукусима-1 и Фукусима-2 (Япония).
Крупнейшие аварии на АЭС
ТРИ МАЙЛ АЙЛЕНД. США
Первая в мире крупнейшая авария на АЭС произошла на в 1979 году. Психологический эффект, произведённый ею на население в окрестности АЭС и, как результат, на весь Запад, был просто огромен. Большой урон был нанесен самой атомной электростанции. Однако не было жертв, облучение оказалось незначительным, так как радиоактивность (практически вся) была эффективно ограничена бетонным контейнментом станции.
ЧЕРНОБЫЛЬ. СССР (УКРАИНА)
26 апреля 1986 года на Чернобыльской атомной электростанции в СССР (территория нынешней Украины) произошла самая крупная и тяжелая в истории развития мировой атомной энергетики катастрофа. имела глобальный характер – её последствия почувствовали практически все континенты и страны. По взрыву на Чернобыльской АЭС была присвоена седьмая – самая высокая категория опасности.
ФУКУСИМА. ЯПОНИЯ
Благодарим пункт приема макулатуры в Брянске. Не знаете, где сдать макулатуру в Брянске ? Здесь примут макулатуру любого сорта, в любом виде. При желании, от 1 тонны будет обеспечен самовывоз.
Далекий 1979-й был славным годом. В этом году случилось несколько революций, советские хоккеисты взяли «Кубок Вызова» у команды НХЛ, в Сахаре целых полчаса шел снег, а на Джимми Картера напал кролик. И за три недели до памятной атаки кролика произошла крупнейшая в США (а на тот момент — и в мире) авария на атомной станции. Эта катастрофа поставила крест на американской ядреной энергетике, и показала, что с атомом, хоть и мирным, шутки плохи.Авария на АЭС Три-Майл-Айленд: первая ядерная
Объект: Энергоблок № 2 АЭС Three Mile Island (Три-Майл-Айленд, «Трехмильный остров») на одноименном острове на реке Саскуэханна, в 16 км южнее города Гаррисберг, штат Пенсильвания, США.
Причины
Можно выделить две причины катастрофы на АЭС Three Mile Island:
- «Спусковым механизмом» аварии стал вышедший из строя питательный насос второго контура охлаждения реактора.
- Аварийное развитие событий было обусловлено просто невероятным сочетанием целого ряда технических неполадок (заклинивание клапана, неправильные показания приборов, отказ нескольких насосов), грубых нарушений правил ремонта и эксплуатации, и пресловутого «человеческого фактора».
Поэтому и получилось то, что получилось — первая серьезная авария на АЭС, которая до трагических событий на Чернобыльской АЭС оставалась крупнейшей в мире.
Хроника событий
Авария на втором энергоблоке АЭС началась примерно в четыре утра 28 марта, и борьба за реактор велась до самого вечера, а полностью устранить опасность удалось лишь ко 2 апреля. Хроника событий этой аварии обширна, однако имеет смысл остановиться только на ее ключевых моментах.
Примерно 4.00. Остановка питательного насоса второго контура, в результате чего циркуляция воды прекратилась, а реактор начал перегреваться. Именно здесь случилось главное событие, послужившее началом аварии: из-за грубой ошибки, допущенной во время ремонта, не запустились аварийные насосы второго контура. Как выяснилось позже, проводившие ремонт техники не открыли задвижки на напоре, но операторы не могли видеть этого, так как индикаторы состояния насосов на пульте управления были просто-напросто закрыты ремонтными табличками!
Первые 12 секунд после аварии. Повышение температуры и давления в реакторе запустило систему аварийной защиты, которая заглушила атомный котел. Чуть ранее сработал предохранительный клапан, который начал выпускать из реактора пар и воду (она скапливалась в специальной емкости — барботере). Однако при достижении нормального давления клапан по какой-то причине не закрылся, что заметили только через 2,5 часа — за это время барботер переполнился, из-за критического уровня давления лопнули расположенные на нем предохранительные мембраны, и помещения гермооболочки начали заполняться перегретым паром и горячей радиоактивной водой.
4.02. Сработала система аварийного охлаждения реактора — в активную зону начала подаваться вода, которая из-за не закрывшегося клапана через барботер также поступала в гермооболочку.
4.05. Первая грубая ошибка операторов. Несмотря на то, что реактор был практически пуст, приборы показывали, что в нем слишком много воды, а поэтому операторы постепенно отключили все аварийные насосы, закачивающие воду в первый контур.
4.08. Операторы, наконец, обнаружили, что аварийные насосы второго контура не работают, но их запуск не особо исправил ситуацию.
Вплоть до 6.18 люди, опираясь на неверные показания приборов (и, в то же время, почему-то не замечая другие важные показатели, говорившие о характере аварии), пытались определить проблему и выполняли разнообразные действия, но лишь усугубили ситуацию. В результате активная зона реактора, лишенная охлаждения, начала в прямом смысле слова плавиться, хотя цепная ядерные реакции уже были остановлены. Перегрев был обусловлен распадом высокоактивных продуктов деления урана (именно из-за этого ядерный реактор не может быть остановлен сразу, в одно мгновение).
Лишь в 6.18 утра прибывший инженер определил истинную причину аварии, и слив воды из активной зоны реактора был прекращен. Однако насосы аварийного охлаждения, остановленные двумя часами ранее, по разным причинам удалось запустить лишь в 7.20, что и предотвратило катастрофу — специальная борированная вода, закачанная в активную зону, остановила ее нагрев и дальнейшее разрушение.
Казалось бы, авария предотвращена, и теперь можно спокойно заниматься полной остановкой реактора. Однако уже днем 28 марта выяснилось, что в корпусе реактора образовался огромный водородный пузырь, который мог в любую секунду вспыхнуть и взорваться — такой взрыв на АЭС привел бы к страшной катастрофе. Но откуда взялся этот водород? Он образовался из-за реакции раскаленного циркония с раскаленным же водяным паром, который буквально распадался на атомы кислорода и водорода. Кислород окислял цирконий, а свободный водород скапливался под крышкой реактора — так и образовался взрывоопасный пузырь.
Вечером, в 19.50 удалось восстановить работу одного из насосов первого контура, который, правда, проработал всего 15 секунд, но это позволило вскоре запустить остальные насосы и восстановить более или менее нормальную работу первого контура системы охлаждения реактора.
Вплоть до 2 апреля операторы работали над удалением из-под крышки реактора водорода — эта операция увенчалась успехом, и опасность неуправляемого развития аварии была полностью устранена.
Интересно, что в 6.30 утра операторы хотели провести разведку внутри гермооболочки, так сказать, посмотреть на аварию «изнутри», однако начальство станции не дало разрешения на вылазку. Как выяснилось позже, это спасло людей от неминуемой гибели — к тому времени радиационный фон в помещениях гермооболочки превышал норму в сотни раз!
А уже 1 апреля на станцию Три-Майл-Айленд с визитом прибыл сам президент США Джимми Картер, который успокоил людей и рассказал, что никакой опасности нет. И если верить официальным данным, то опасности действительно не было, но волнение людей, возникшее из-за аварии, понять можно.
АЭС Три-Майл-Айленд
Поcледствия аварии
Удивительно, но авария на АЭС Три-Майл-Айленд не имела серьезных последствий для здоровья людей и экологии, однако она оказала самое серьезное влияние на умы людей и американскую ядерную энергетику. Но, несмотря на это, все работы по устранению последствий аварии были завершены лишь к 1993 году!
Разрушения активной зоны. Температура в реакторе во время аварии достигала 2200 градусов, в результате расплавилось около половины всех компонентов активной зоны. В абсолютных цифрах это составляет почти 62 тонны.
Радиоактивное загрязнение. Из атомного реактора вытекло большое количество радиоактивной воды, в результате чего уровень радиоактивности в помещениях гермооболочки более чем в 600 раз превысил норму. Некоторое количество радиоактивных газов и пара попало в атмосферу, и в результате каждый житель 16-километровой зоны вокруг АЭС получил облучение не больше, чем во время сеанса флюорографии. Самого опасного — выбросов в атмосферу и воду высокоактивных нуклидов — удалось избежать, поэтому местность осталась «чистой».
Крах атомной энергетики США. После аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в США было принято решение больше не строить атомных электростанций, что привело к застою в американской атомной энергетике.
Психология людей и «китайский синдром». По просто удивительному стечению обстоятельств за две недели до аварии на большие экраны вышел фильм «Китайский синдром», повествующий о катастрофе на АЭС. Жаргонный термин «китайский синдром», придуманный в 1960-х годах физиками-ядерщиками, означает аварию, при которой топливо в реакторе плавится и прожигает защитную оболочку. А ведь во втором энергоблоке АЭС Три-Майл-Айленд произошло именно расплавление активной зоны реактора! Так что нет ничего странного в том, что после реальной аварии поднялась паника, и никакие уверения высокопоставленных чиновников, включая самого президента США, не могли окончательно успокоить людей.
Современное положение
В настоящее время АЭС Three Mile Island продолжает работу — функционирует энергоблок № 1, который во время аварии находился в ремонте, и был запущен в 1985году. Второй энергоблок закрыт, внутренняя часть реактора полностью вынута и утилизирована, а за площадкой ведется наблюдение. Станция будет работать до 2034 года.
Интересно, что в 2010 году турбогенератор аварийного второго энергоблока был продан, снят и по частям перевезен на атомную станцию Shearon Harris (штат Северная Каролина, США), где занял место в новом энергоблоке. Удивительно? Нисколько. Ведь это оборудование проработало всего полгода, а во время аварии не пострадало и не получило радиоактивного заражения — не пропадать же многомиллионному добру)
Что сделано, чтобы подобное не повторилось
Одним из результатов расследования причин аварии стало понимание, что операторы станции были элементарно не готовы к инциденту. Эту проблему решили пересмотром концепции подготовки операторов АЭС: если раньше упор делался на то, чтобы люди анализировали ситуацию и самостоятельно искали решение, то теперь операторы учились работать преимущественно по заранее подготовленным «сценариям» аварий.
Аналогичные происшествия
Через семь лет в СССР произошла авария, которая в прямом и переносном смысле затмила инцидент на АЭС Три-Майл-Айленд — это печально известная катастрофа на Чернобыльской АЭС, произошедшая 26 апреля 1986 года. Интересно, что ход обеих аварий был схожим, однако в четвертом энергоблоке ЧАЭС произошло то, чего не случилось у американцев — прогремел взрыв, имевший самые серьезные последствия.
Авария на АЭС Три-Майл-Айленд также меркнет и на фоне аварии на АЭС «Фукусима», которая произошла в Японии во время цунами и землетрясения 11 марта 2011 года. И японская, и советская аварии все еще доставляют немало беспокойств, и остается надеяться, что мир больше не увидит новых ядерных катастроф.
В штатном режиме АЭС абсолютно безопасны, но аварийные ситуации с выбросами радиации оказывают губительное влияние на экологию и здоровье населения. Несмотря на внедрение технологий и автоматических систем мониторинга, угроза возникновения потенциально опасной ситуации остаётся. У каждой трагедии в истории атомной энергетики собственная неповторимая анатомия. Человеческий фактор, невнимательность, отказ оборудования, стихийные бедствия и роковое стечение обстоятельств могут привести к аварии с человеческими жертвами.
Что в атомной энергетике называют аварией
Как и на любом технологическом объекте, на атомной станции бывают нештатные ситуации. Поскольку аварии могут влиять на экологию в радиусе до 30 километров, чтобы максимально оперативно реагировать на инцидент и предотвратить последствия, Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) разработало Международную шкалу ядерных событий INES (с англ. International Nuclear Events Scale). Все события оцениваются по 7-балльной шкале.
0 баллов - нештатные ситуации, которые не повлияли на безопасность АЭС. Для их устранения не пришлось задействовать дополнительные системы, угрозы утечки радиации не было, но некоторые механизмы работали со сбоями. Ситуации нулевого уровня периодически происходят на каждой атомной станции.
1 балл по INES или аномалия - работа станции вне установленного режима. В эту категорию попадают, например, похищение низкоактивных источников или облучение постороннего человека дозой, которая превышает годовую, но не несёт опасности для здоровья пострадавшего.
2 балла или инцидент - ситуация, которая привела к переоблучению работников станции или значительному распространению радиации вне установленных проектом зон в пределах станции. Двумя баллами оценивают рост уровня радиации в рабочей зоне до 50 мЗв/ч (при годовой норме 3 мЗв), повреждение изоляционной упаковки высокоактивных отходов или источников.
3 балла - класс серьёзного инцидента присваивают нештатным ситуациям, которые привели к повышению радиации в рабочей зоне до 1 Зв/ч, возможны незначительные утечки радиации за пределы станции. У населения могут наблюдаться ожоги и другие не смертельные эффекты. Особенность аварий третьего уровня заключается в том, что распространение радиации работникам удаётся предотвратить самостоятельно, задействовав все эшелоны защиты.
Такие аварийные ситуации несут угрозу прежде всего для работников станции. Пожар на атомной станции «Вандельос» (Испания) в 1989 году или авария на Хмельницкой АЭС в 1996 году с выбросом радиоактивных продуктов в помещения станции привели к жертвам среди сотрудников. Известен ещё один случай, имевший место на Ровенской АЭС в 2008 году. Персонал обнаружил в оборудовании реакторной установки потенциально опасный дефект. Реактор второго энергоблока пришлось перевести в холодное состояние на время проведения ремонтных работ.
Внештатные ситуации от 4 и до 8 баллов называются авариями.
Какие бывают аварии на АЭС
4 балла - это авария, которая не несёт значительного риска за пределами рабочей площадки станции, но возможны смертельные исходы среди населения. Чаще всего причинами таких инцидентов является расплавление или повреждение тепловыделяющих элементов, сопровождающиеся небольшой утечкой радиоактивного материала в пределах реактора, что может привести к выбросу наружу.
В 1999 году 4-балльная авария случилась в Японии на радиотехническом заводе «Токаймура». Во время очищения урана для последующего изготовления ядерного топлива, сотрудники нарушили правила технического процесса и запустили самоподдерживающую ядерную реакцию. Облучению подверглись 600 человек, с завода эвакуировали 135 сотрудников.
5 баллов - авария с широкими последствиями. Характеризуется повреждением физических барьеров между активной зоной реактора и рабочими помещениями, критическим режимом работы и возникновением пожара. В окружающую среду выбрасывается радиологический эквивалент нескольких сотен терабеккерелей йода-131. Может проводиться эвакуация населения.
Именно 5-й уровень присвоили крупной аварии в США. Случилась она в марте 1979-го года на АЭС «Три-Майл-Айленд». На втором энергоблоке слишком поздно обнаружили утечку теплоносителя (паровой или жидкой смеси, удаляющей из реактора тепло). Сбой произошёл в первом контуре установки, это привело к остановке процесса охлаждения тепловыделяющих сборок. Пострадала половина активной зоны реактора, она полностью расплавилась. Помещения второго энергоблока были сильно загрязнены радиоактивными продуктами, однако за пределами АЭС уровень радиации остался в норме.
Значительная авария соответствует 6 баллам. Речь идёт об инцидентах, связанных выбросом существенных объёмов радиоактивных веществ в окружающую среду. Проводятся эвакуация, размещение людей в укрытиях. Помещения станции могут быть смертельно опасны.
Инциденту, известному под названием «Кыштымская авария», присвоили 6 уровень опасности. На химическом комбинате «Маяк» произошёл взрыв ёмкости для радиоактивных отходов. Это случилось из-за поломки системы охлаждения. Ёмкость была полностью разрушена, бетонное перекрытие сорвало взрывом, который оценили в десятки тонн в тротиловом эквиваленте. Образовалось радиоактивное облако, но до 90% радиационных загрязнений выпали на территории химического комбината. В процессе ликвидации аварии было эвакуировано 12 тысяч человек. Место инцидента именуется Восточно-Уральским радиоактивным следом.
Отдельно классифицируются аварии как проектные и запроектные. Для проектных определены исходные события, порядок устранения и конечные состояния. Такие аварии, как правило, можно предотвратить с помощью автоматических и ручных систем безопасности. Запроектные инциденты - спонтанные чрезвычайные ситуации, которые либо выводят из строя системы, либо вызваны внешними катализаторами. Такие аварии могут привести к выбросу радиации.
Слабые места современных АЭС
Поскольку атомная энергетика начала развиваться в прошлом столетии, то первой проблемой современных ядерных объектов называют изношенность оборудования. Большинство европейских АЭС построены ещё в 70–80 годы. Безусловно, при продлении сроков эксплуатации оператор тщательно анализирует состояние АЭС, меняет оборудование. Но полная модернизация техпроцеса требует огромным финансовых затрат, поэтому зачастую станции работают на основе старых методик. На таких АЭС нет надёжных систем предотвращения аварий. Строить АЭС с нуля тоже дорого, поэтому страны одна за другой продлевают сроки эксплуатации АЭС и даже перезапускают после простоя.
Вторыми по частоте возникновения чрезвычайных ситуаций идут технические ошибки персонала. Неверные действия могут привести к потере контроля над реактором. Чаще всего в результате халатных действий происходит перегрев и активная зона частично или полностью расплавляется. При определённых обстоятельствах в активной зоне может произойти пожар. Так случилось, например, в Великобритании в 1957 году в реакторе по производству вооружённого плутония. Персонал не уследил за показателями немногочисленных измерительных приборов реактора и пропустил момент, когда урановое топливо вступило в реакцию с воздухом и загорелось. Ещё один случай технической ошибки персонала - авария на АЭС «Святой Лаврентий». Оператор по невнимательности неправильно загрузил в реактор топливные сборки.
Бывают совсем уж курьёзные случаи - на реакторе «Браунз-Ферри» в 1975 году к пожару привела инициатива работника устранить протечку воздуха в бетонной стене. Работы он выполнял со свечкой в руках, сквозняк подхватил огонь и распространил по кабельному каналу. На устранение последствий аварии на атомной станции потратили ни много ни мало 10 млн долларов.
Самая крупная авария на ядерном объекте в 1986 году на Чернобыльской АЭС, а также известная крупная авария на АЭС «Фукусима» тоже случились из-за целого ряда ошибок технического персонала. В первом случае роковые ошибки были допущены во время проведения эксперимента, во втором имел место перегрев активной зоны реактора.
К сожалению, сценарий АЭС «Фукусима» не является редкостью для станций, где установлены такие же реакторы кипящей воды. Потенциально опасные ситуации могут возникать, поскольку все процессы, в том числе и главный процесс охлаждения, зависят от режима циркуляции воды. Если забился промышленный сток или деталь вышла из строя, реактор начнёт перегреваться.
С повышением температуры реакция деления ядра в тепловыделяющих сборках происходит интенсивнее, может начаться неконтролируемая цепная реакция. Ядерные стержни плавятся вместе с ядерным топливом (ураном или плутонием). Возникает аварийная ситуация, которая может развиваться по двум сценариям: а) расплавленное топливо прожигает корпус и защиту, попадая в грунтовые воды; б) давление внутри корпуса приводит к взрыву.
ТОП-5 аварий на АЭС
1. Долгое время единственной аварией, которую МАГАТЭ оценило в 7 баллов (худшее, что может случиться), оставался взрыв на ядерном объекте в Чернобыле. От лучевой болезни разной степени пострадали более 100 тысяч человек, а 30-километровая зона уже 30 лет остаётся безлюдной.
Расследованием аварии занимались не только советские физики, но и МАГАТЭ. Основной версией остаётся роковое стечение обстоятельств и ошибки персонала. Известно, что реактор работал внештатно и испытания в такой ситуации проводить не следовало. Но персонал решил работать по плану, сотрудники отключили исправные технологические системы защиты (они могли остановить реактор до входа в опасный режим) и начали тестирование. Позже эксперты пришли к выводу, что самаконструкция реактора была несовершенной, это тоже поспособствовало взрыву.
2. Авария на «Фукусиме-1» привела к тому, что территории в радиусе 20 километров от станции признали зоной отчуждения. Долгое время причиной инцидента считались землетрясение и цунами. Но позже японские парламентарии возложили ответственность за произошедшее на компанию-оператора Tokyo Electric Power, которая не обеспечила защиту АЭС. В результате аварии топливные стержни сразу на трёх реакторах полностью расплавились. Из района станции эвакуировали 80 тысяч человек. На данный момент в помещениях станции, которые обследуют исключительно роботы, остаются тоннырадиоактивных материалов и топлива, о чём ранее писали Пронедра.
3. В 1957 году на территории Советского Союза произошла авария на химическом комбинате «Маяк», известная как «Кыштымская». Причиной инцидента стал выход из строя системы охлаждения ёмкости с высокоактивными ядерными отходами. Бетонное перекрытие разрушило мощным взрывом. МАГАТЭ позже присвоило ядерному инциденту 6-й уровень опасности.
4. Пятую категорию получил Уиндскейлский пожар на станции в Великобритании. Авария случилась 10 октября того же 1957 года, что и взрыв на химкомбинате «Маяк». Точная причина аварии неизвестна. В то время у персонала отсутствовали контрольные приборы, поэтому следить за состоянием реактора было сложнее. В какой-то момент работники обратили внимание, что температура в реакторе растёт, хотя должна падать. При осмотре оборудования сотрудники с ужасом обнаружили в реакторе пожар. Тушить огонь водой сразу не решились в связи с опасениями, что вода будет мгновенно распадаться, а водород приведёт к взрыву. Перепробовав все подручные средства, персонал всё-таки открыл краны. К счастью, взрыва не произошло. По официальной информации, облучение получили около 300 человек.
5. Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд» в США случилась в 1979 году. Она считалась самой крупной в истории американской атомной энергетики. Основной причиной инцидента стала поломка насоса второго контура охлаждения реактора. К аварийной ситуации привело всё то же стечение обстоятельств: поломка учётных приборов, отказ других насосов, грубые нарушения правил эксплуатации. Обошлось, к счастью, без жертв. Люди, проживающие в 16-километровой зоне, получили небольшое облучение (чуть больше, чем на сеансе флюорографии).
Основными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются испытания ядерного оружия, аварии на атомных электростанциях, предприятиях, а также радиоактивные отходы.
Естественная радиоактивность (в том числе газ радон) также вносит свой вклад в уровень радиоактивного загрязнения окружающей среды. Далее представлена хронология наиболее крупных аварий на атомных станциях и предприятиях в мире.
1. Самая страшная ядерная катастрофа в истории США произошла на атомной станции Три-Майл -Айлэнд в Пенсильвании. Около 140000 человек были вынуждены покинуть свои дома после отказа целого ряда оборудования, проблем с ядерным реактором и вследствие человеческого фактора, которые привели к расплавлению части атомного топлива в реакторе TMI 2.
Хотя это расплавление привело к увеличению радиационного фона на территории станции, жертв среди населения не было. Однако пострадала сама ядерная энергетика. Происшествие вызывало волну протестов среди населения и привело к тому, что комиссия, занимающаяся ядерной энергетикой, вынуждена была ужесточить контроль над отраслью. Также было заморожено строительство новых атомных станция сроком на тридцать лет.
2. 10 октября 1957 года неопределенное количество радиоактивных веществ было выброшено в атмосферу после того, как начался пожар на реакторе атомной станции в Виндскейле, Великобритания.
Это событие, известное как «пожар в Виндскейле», вошло в историю, как самая серьезная ядерная катастрофа в Великобритании. Пятьдесят лет спустя, ученые сообщили, что уровень смертности и заболеваемости раком среди рабочих, которые в 1957 участвовали в ликвидации последствий аварии, «не подтверждает, что инцидент оказал какое бы то ни было влияние на здоровье». Атомная станция в Виндскейле была остановлена и закрыта.
3. На этой фотографии, сделанной 10 ноября 2000 года - комната управления и поврежденное оборудование в здании реактора № 4 на Чернобыльской атомной станции. Именно здесь счетчики Гейгера фиксировали излучение 80000 микрорентген в час, что в 16000 раз превышает допустимые значения.
Четвертый реактор Чернобыльской атомной станции в Украине, входившей тогда в состав Советского Союза, взорвался 26 апреля 1986 года, вызвав появление облака радиоактивной пыли над Европой. Около 200 человек погибли из-за взрыва, вызванного пожаром и повреждением реактора, которые привели к радиационным выбросам.
Исследователи, отметившие возрастание количества случаев заболевания раком щитовидной железы в регионе, полагают, что причиной послужила Чернобыльская авария. Однако, воздействие на здоровье людей в долгосрочной перспективе все еще остается невыясненным, и, как полагают эксперты, последствия могут проявиться долгие годы спустя.
4. Пожар и последовавшая за ним волна протестов населения вызвали остановку на четырнадцать лет реактора-размножителя на быстрых нейронах «Мондзю» в Цуруге, префектура Фукуи, на запад от Токио. Около 278 человек пострадали вследствие четырех последовательных выбросов радиоактивных веществ.
Эти выбросы, которые стали также причиной эвакуации местного населения, по мощности равны 200 атомным бомбам, аналогичным тем, что были сброшены на Хиросиму на исходе Второй мировой войны. Чиновник, занимавшийся расследованием ситуации, позже совершил самоубийство, выбросившись с крыши гостиницы в Токио. Его обвиняли в том, что он пытался скрыть факт аварии, испугавшись возможных последствий.
5. В апреле 1993 года Советский Союз сообщил о взрыве на секретном объекте по переработке ядерного топлива неподалеку от Томска. Считалось, что объект этот является частью комплекс ядерного технологического цикла для создания компонентов ядерного оружия, потому власти всячески старались предотвратить утечку информации.
Точное количество жертв неизвестно. Несмотря на завершение периода «холодной войны», район остается закрытым, а документы новоприбывших проверяются на контрольно-пропускных пунктах, один из которых запечатлен на фотографии.
6. Японский город Токаймура стал местом самой серьезной ядерной аварии после произошедшей в 1986 году аварии на Чернобыльской атомной станции. 30 сентября 1999 года в результате аварии на заводе по переработке урана погибли двое рабочих и более 600 человек получили дозу облучения.
Последовавшее за инцидентом расследования выявило случаи мошенничестве и пренебрежения правилами безопасности.
7. Пар над третьим реактором атомной станции «Михама» 10 августа 2004 года. Погибли четверо рабочих, семь человек получили ранения. Взрыв был вызван подвергшейся коррозии трубой, которая не проверялась в течение 28 лет. Тогдашний министр экономики Японии Шойши Накагава отметил: «Труба выглядела ужасно, была очень тонкой, даже на непрофессиональный взгляд».
9. Войдет ли происходящая сейчас катастрофа в этот список? Первый блок атомной станции «Фукусима-1», фотография сделана 11 марта 2011 года. Вследствие произошедшего в Японии мощного землетрясения, на станции произошел взрыв, который привел к выбросу значительного количества радиоактивных веществ в атмосферу и эвакуации местных жителей с территории радиусом в 20 километров.
Землетрясение вызвало повреждение системы охлаждения, что вызвало увеличения давления на бетонные стены вокруг реактора. Непосредственно после взрыва, чиновники заверили, что выброс небольшой и пострадали от облучения только три человека.
