Атомная станция, ядерные реакторы

Атомная энергетика
  • Ядерная реакция
  • Авария на ЧАЭС
  • Антуан Беккерель
  • Ядерный топливный цикл
  • Степень опасности РАО
  • Лазерная трансмутация
  • География транспортировки ядерных
    отходов в России
  • Новоуральск и ядерные отходы
  • СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
    АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
  • ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ
  • Атомные электростанции (АЭС)
  • Главным сооружением АЭС
    является энергоблок
    .
  • Физика атомного ядра
  • Радиоактивное излучение
  • Выделение энергии при делении
    тяжёлых ядер
    .
  • Зал управления Ленинградской АЭС
  • Авария на ЧАЭС.

    Наиболее крупная авария произошла на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. в 1 ч. 23 мин. Эта авария является одной из крупнейших экологических катастроф глобального масштаба.

    Авария произошла на реакторе типа РБМК-1000, в который загружается 192 т двуокиси урана-238 при двухпроцентном обогащении ураном-235. К моменту аварии реактор проработал 760 суток и содержал большое количество продуктов деления. Остановка четвертого блока АЭС, где находился реактор была,запланирована на 25 апреля. Перед остановкой планировались испытания турбогенератора N 8 - одного из двух генераторов четвертого блока. При проведении этих испытаний, в результате отключения большинства защит реактора, ошибочных действий персонала и прямого нарушения инструкций по эксплуатации, управление реактором было потеряно. Реактор вышел на непредусмотренный режим, его мощность начала резко возрастать при уменьшении расхода воды. Резкое увеличение парообразования и рост давления в активной зоне реактора привели к разрыву части технологических каналов. Попадание воды и пара в реакторное пространство вызвало тепловой взрыв,который сдвинул 1000-тонную защитную крышку реактора. Через 2 секунды произошел второй взрыв, который разрушил реактор и горячие куски топлива, графита и элементов реактора были выброшены из разрушенного здания.

    К моменту взрыва температура топлива достигала 1600...18000С. При такой температуре происходит утечка продуктов деления - радионуклидов инертных газов, йода, теллура, цезия. В течение первого часа после аварии температура снизилась и утечка летучих радионуклидов уменьшилась. В дальнейшем температура снова начала расти за счет остаточного тепловыделения и к 30 апреля превысила первоначальную. Высокая температура способствовала образованию столба горячего воздуха, который поднимался на значительную высоту и уносил из активной зоны радиоактивные газы и аэрозоли.

    С 30 апреля по 10 мая на реактор было сброшено более 5 тысяч тонн песка, глины, борной кислоты, свинца, в результате чего к 6 мая выброс резко уменьшился, а затем прекратился. К 5 мая температура реактора стабилизировалась и начала снижаться.

    В результате аварии было выброшено в окружающее пространство большое количество радиоактивных веществ. В атмосферу ушло около 50 тонн испарившегося топлива, примерно 70 тонн топлива и 700 тонн радиоактивного графита осело в районе аварийного блока и частично на всей площадке АЭС.

    Выброс радиактивных веществ в момент аварии оценивался в 7,5 · 1017 Бк, а суммарный, к 6 мая составил 18 · 1017 Бк, что соответствует примерно 3,5% от общей активности продуктов деления в реакторе на момент аварии.

    (Разрушение такого блока полностью, например в случае войны, даст выброс активностью примерно в 4,9 · 1019 Бк). Выход изотопов йода-131 составил 20%, цезия-137 - 15%, цезия-134 - 10%, стронция-90 - 4%, других радионуклидов - 2...5% от общего количества этих изотопов в реакторе.

    Характерной особенностью ранней стадии аварии было то, что радиоактивные продукты из разрушенного блока испускались не единичным выбросом, а несколькими, из которых самыми крупными были выбросы 26 апреля, 4 и 6 мая. Выход большого количества радиоактивных веществ в течение длительного времени, изменяющиеся метеоусловия привели к очень сложной радиационной обстановке. Уже в первые 7...10 дней направление ветра изменилось на 360 градусов, фактически описав полный круг.

    В течение этого времени происходил выброс и распространение радиоактивных веществ. В местах, где выпадали дожди, образовывались пятна заражения с большей плотностью. Промежуточная стадия аварии, в течение которой продолжалось оседание и перемещение радиоактивных веществ, формирование следа и пятен затянулся до конца мая. Заметные выпадения изотопов захватили Белоруссию, Украину, в меньшей мере, Россию. В Европе отмечались слабые следы заражения, вызванные дождями и не требующие никаких мероприятий по защите.

    Восстановительная стадия аварии является самой длительной. По-видимому, она будет исчисляться десятилетиями вследствие наличия в зонах загрязнения большого количества долгоживущих изотопов. В первые дни после аварии была проведена эвакуация из 10 -километровой зоны, а затем из 30-километровой зоны.

    В дальнейшем отселение проводилось по мере прояснения обстановки, обнаружения опасных районов, а также в связи с изменявшимися критериями дозовых нагрузок, которые были введены Минздравом СССР. Основным критерием первого года после аварии явилось недопущение облучения населения дозой более 0,1 Зв за первый год. Этому критерию соответствовало значение мощности дозы 5 · 10-5 Гр/час, пересчитанное на 10 мая 1986 г.

    По изолинии 5 · 10-5 Гр/час и проводилось отселение. В 1990 г. был введен новый критерий - доза за всю жизнь не должна превышать 0,35 Зв, что привело к появлению новых населенных пунктов, подлежащих эвакуации. Всего из опасных районов было эвакуировано и отселено 116 тысяч человек.

    Площади загрязнения цезием-137 

    с плотностью от 1,85·1011  до 5,25·1011 Бк/км2 - 17880 км2 ,

    с плотностью от 5,25·1011 до 1,5·1012 Бк/км2 - 7090 км2 ,

    с плотностью свыше 1,5 · 1012 Бк/км2 - 3100 км2.

    Методы утилизации ядерных отходов, используемые в мировой практике

    Зал управления Ленинградской АЭС