- •9 Курс «бжд: Защита в чс и го»
- •«Аварии на роо». Часть 2: Опасность радиационных аварий. Ядерная реакция.
- •Ядерный топливный цикл. Радиационно-опасные объекты (роо).
- •Реактор и его работа.
- •Зоны в период нормального функционирования реактора.
- •Аварии на роо: причины, классификация, стадии, состав выброса. Риск и причины аварий.
- •Классификация аварий.
- •Радиационная опасность аварии.
- •Стадии аварии.
- •Состав выброса и воздействие излучений по стадиям аварии.
- •Международная шкала оценки аварий (шкала магатэ)
- •Авария на чаэс.
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 N8 - 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 ·1017Бк, а суммарный, к 6 мая составил 18·1017Бк, 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 ·1019Бк). 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 ·10-5Гр/час, пересчитанное на 10 мая 1986 г.
По изолинии 5 ·10-5Гр/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 1,85·1011до 5,25·1011Бк/км2- 17880 км2,
с плотностью от 5,25·1011до 1,5·1012Бк/км2- 7090 км2,
с плотностью свыше 1,5 ·1012Бк/км2- 3100 км2.
Перечень контрольных вопросов по теме
Ионизирующие излучения: определение и виды.
Параметры ионизирующих излучений.
Дозовые характеристики поля ионизирующих излучений; экспозиционная, поглощенная, эквивалентная и эффективная дозы, взвешивающие коэффициенты.
Воздействие ионизирующих излучений на людей: виды эффектов облучения.
Лучевая болезнь.
Ядерный топливный цикл, РОО.
Реактор и его работа.
Аварии на РОО: причины, классификация.
Радиационная опасность аварии.
Стадии аварии, состав выброса по стадиям аварии.
Цели радиационной защиты, принципы радиационной безопасности.
НРБ-96. Основные дозовые пределы облучения.
Зоны в период нормального функционирования АС.
Международная шкала оценки аварий и происшествий на РОО (документ МАГАТЭ).
Литература
Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. - издательство Московского государственного университета. 1998.
Конспект лекций по курсу «Основы ГО в ЧС», кафедра ГО МГТУ, 2000 г.
«Гражданская защита», пособие для преподавателей под ред. Л.Титоренко, МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998 г.
И.Я.Емельянов и др. Конструирование ядерных реакторов, М.Энергоиздат,1987г, под ред. Н.А.Доллежаля.
ГОСТ Р 22.3.03-94 «Радиационная безопасность».
Факультет военного обучния