Питання 6. Ядерні енергетичні реактори аес
6.1. Характеристика радіаційно-небезпечних об'єктів
Під радіаційно-небезпечним об'єктом (РНО) розуміють науковий, промисловий, або оборонний об'єкт, при аваріях або руйнуваннях якого можуть статися масові радіаційні ураження людей, тварин, рослин і радіоактивне забруднення середовища.
До типових радіаційно-небезпечних об'єктів відносять:
- атомні електростанції
- підприємства по виготовленню ядерного палива;
- підприємства по переробці ядерного палива, що відпрацювало, і похованню радіоактивних відходів;
- ядерні енергетичні установки на об'єктах транспорту.
Усі ці об'єкти об'єднують одним поняттям - підприємства ядерно-паливного циклу (ПЯПЦ). Схема типового ПЯПЦ показана на мал. 1.
Серед ПЯПЦ найважливішим джерелом потенційної радіаційної небезпеки для персоналу, населення і довкілля є атомні станції і дослідницькі реактори. Їх небезпека обумовлена, в основному, накопиченням і можливим викидом продуктів ділення ядерного палива.
Радіаційна небезпека підприємств по виготовленню ядерного палива пов'язана зі вступом в довкілля твердих, рідких і газоподібних відходів, що містять природні радіоактивні речовини.
В процесі реалізації ядерного палива виникає необхідність в перевезеннях радіаційно-небезпечних матеріалів між різними ПЯПЦ (транспортування ядерної сировини на підприємства по виготовленню ядерного палива, ядерного палива до АЕС, ядерного палива, що відпрацювало, на радіохімічні заводи, транспортування радіоактивних відходів на усіх етапах ядерного паливного циклу). Ці операції створюють додатковий ризик радіоактивного забруднення довкілля.
Створення і вдосконалення ПЯПЦ неможливе без проведення відповідних наукових досліджень і експериментальних перевірок результатів в спеціальних наукових центрах, оснащених дослідницькими і експериментальними ядерними установками і стендами для випробування устаткування і приладів і моделювання аварійних ситуацій на об'єктах ядерної енергетики. Подібні центри, в основному, зосереджені е; густонаселених районах і навіть у великих містах, що обумовлює, у разі аварії, радіаційну небезпеку не лише для їх персоналу, але і для населення, що мешкає в районі РНО.
Історія будівництва атомних електростанцій розпочалася з 27 червня 1954 року, коли в місті Обнинске Калузької області була запущена перша у світі атомна електростанція (АЕС).
Нині в 45 країнах Світу експлуатуються близько 500 (загальна потужність більше 400 ГВт), працює більше 300 дослідницьких реакторів, близько 100 атомних енергоблоків будуються.
Загальна кількість виробляється у світі атомної енергії складає 20%, в Європі - 35%. У Франції доля електроенергії АЕС, що виробляється, від загального виробництва складає 70%, в Швеції, Бельгії і Південної Кореї - 50%, на Україні - 43%, США - 17%, в Канаді - 14%, в Росії - 13% (на 9 атомних електростанціях).
По кількості ядерних енергетичних установок (16 працюючих, 3 дослідницьких, таких, що 2, що будуються і 3 закритих в 2000 році) Україна займає 8 місце у світі і 5 місце в Європі.
Запорізька АЕС - найпотужніша в Європі, місто Енергодар, працює 6 енергоблоків, тип реакторів ВВЕР - 1000/в - 320, потужністю 1000 МВт, (дата початку експлуатації - 1984, 1986, 1986, 1987, 1989, 1995 р.), кількість персоналу 8120 чоловік.
Південноукраїнська АЕС - місто Південно-Украинск Миколаївської області, працює 4 енергоблоки, тип реакторів ВВЕР - 1000/в - 320, потужність 1000 МВт.
Початок експлуатації - 1982, 1985, 1989, 2005 рр., кількість персоналу 5023 людини.
Рівненська АЕС - місто Кузнецовськ, працює 4 енергоблоки: два енергоблоки тип реакторів ВВЕР - 440/213, потужність 440 МВт (1980, 1981 р.); два енергоблоки тип реакторів ВВЕР - 1000 - 320, потужністю 1000 МВт, (1986, 2006 р.), кількість персоналу 4700 чоловік.
Хмельницька АЕС - працює 2 енергоблоки: тип реакторів ВВЕР - 1000/в - 320, потужністю 1000 МВт (1987, 2004 рр.), будується 2 енергоблоки: тип реакторів ВВЕР - 1000/в - 320, потужністю 1000 МВт, кількість персоналу близько 4000 чоловік.
Закрита в 2000 році Чорнобильська АЕС - місто Славутич, працювали 4 енергоблоки, тип реакторів РБМК - 1000, потужність 1000 МВт, дата початку експлуатації 1977, 1978, 1978, 1981(3-4 енергоблоки), в 1,5 кілометра від 3-4 енергоблоків тривало будівництво 5-6 енергоблоків, на момент катастрофи їх готовність була на 80%, вони відрізнялися від попередніх тим, що розташовувалися не в одній будівлі, а окремо один від одного. Катастрофа сталася 26 квітня 1986 року на 4-му енергоблоці, після відновних робіт 1-ий енергоблок відновив роботу в жовтні 1986 року, 2-ою в листопаді 1986 року, 3-ої в грудні 1987 року. Кількість персоналу 5732 людини.
На території України знаходиться два дослідницькі реактори в містах Києві і Севастополі і одна досвідчена критична точка в місті Харкові, які зараз знаходяться в призупиненому стані.
Реактори були споруджені для різного виду дослідницьких робіт, в першу чергу населенню міст, в яких вони розташовані.
Один реактор потужністю 1000 МВт щорічно перетворює до 30 тонн уранового палива на радіоактивні відходи. Тому на 5 АЕС України знаходиться близько 70 тис. м3 рідких і твердих радіоактивних відходів. Близько 8 тис., підприємств використовують більше 100 тис. джерел іонізуючого випромінювання.
В уранодобувній і переробній промисловості розміщені до 65,5 млн. тонн радіоактивних відходів; у державному об'єднанні «Радон» - 5 тис., м3 таких відходів, а в зоні відчуження ЧАЕС - 1,1 млрд. м. Радіоактивні відходи в тисячі разів шкідливіші за уранову руду, оскільки є найдрібнішим пилом, який розноситься вітром на величезні площі, заражаючи їх на сотні років і створюючи високі рівні радіації.
З вищевикладеного виходить, що підприємства (АЕС, наукові центри та ін.), що мають у своїх технологічних процесах ядерні реактори, є найбільш потенційно-небезпечними джерелами радіаційної дії на довкілля. Тому надалі будуть розглянуті питання, пов'язані з причинами виникнення радіаційних аварій на атомних електростанціях, можливі наслідки таких аварій і заходу по зменшенню або ліквідації наслідків радіаційних аварій.