Общая характеристика аварий на атомных электростанциях.

Энергетический кризис в мировом масштабе потребовал от человечества искать новые источники энергии кроме энергии ископаемых, рек, ветра, солнца. Таким источником энергии явилась атомная энергия, которая первоначально использовалась в военных целях в августе 1945 г. после применения США атомной бомбы, без всякой на то необходимости, по японским городам Хиросима и Нагасаки.

В мире сейчас действует более 400 АЭС и строится еще около 110.

Кроме того, действует большое количество отдельных ядерных реакторов.

В 1990 г. в бывшем СССР работало 46 энергоблоков 15 АЭС. В США 111 реакторов и строится еще 12.

На Украине имеется 5 АЭС:

- Чернобыльская;

- Запорожская;

- Ровенская;

- Хмельницкая;

- Южно-Украинская около Одессы.

К концу 80-х годов в мире зарегистрировано 284 серьезных аварий на АЭС, сопровождавшихся выбросом радиоактивных веществ. Наиболее крупные из них были в Северной Англии (в Уиндскейле, 1957 г.), в США (на Три-Майк-Айленде, 1979 г.) и в СССР (на Чернобыльской АЭС, 1986 г.).

В ядерные реакторы загружаются сотни тонн окиси урана. Поэтому при выработке атомной энергии в ядерно-энергетических реакторах накапливается огромное количество радиоактивных веществ, образующихся при распаде ядер атомов ядерного топлива. Они являются в первую очередь потенциальным источником радиационной опасности и попадания содержащихся в них РВ в окружающую среду.

Основная часть действующих и строящихся АЭС размещается в районах с достаточно высокой плотностью населения.

При прогнозировании и оценке радиационной обстановки предусматривается два типа аварий, при которых создается опасная радиационная обстановка на местности, что требует осуществления мероприятий по защите населения.

Радиационной аварией называется выброс РВ за пределы ядерного энергетического реактора (АЭС) сверх установленных норм, в результате чего может создаваться повышенная опасность, представляющая собой угрозу для жизни и здоровья людей.

Аварии на АЭС могут быть:

1. Гипотетические.

2. Аварии с разрушением ядерного реактора.

Гипотетическая авария – авария, для которой проектом не предусматриваются технические меры, обеспечивающие безопасность АЭС.

При выбросе РВ в атмосферу создается опасная радиационная обстановка, что может привести к облучению населения в дозах, выше допустимых.

Авария с разрушением ядерного реактора может произойти в результате стихийного бедствия, падения летательного аппарата на сооружения АЭС, воздействия взрыва обычных боеприпасов или в результате грубого нарушения правил эксплуатации, как это было на ЧАЭС.

Она вызывает мгновенную потерю герметичности конструкций реактора, полное оплавление топливно-выделительных элементов и выброс РВ с потоками пара в окружающую среду. Одновременно возможен разброс радиоактивных осколков конструкций топливно-выделительных элементов, что в дальнейшем учитывается при ведении спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ (СНАВР).

Основными определяющими факторами последствий аварий и разрушений на АЭС являются: активность, изотопный состав и динамика выброса радионуклидов в атмосферу.

В практике эксплуатации АЭС имели место многочисленные случаи выброса радионуклидов за пределы станции.

По границам распространения выделившихся радиоактивных веществ и радиационным последствиям аварии делятся на три типа:

1. Локальные аварии – радиационные последствия которой ограничиваются одним зданием или сооружением и при которой возможно облучение персонала и загрязнение здания или сооружения выше предусмотренных уровней.

2. Местная авария – радиационные последствия ограничиваются зданиями и территорией АЭС и при которой возможно облучение персонала и загрязнение зданий и сооружений, находящихся на территории станции выше уровней, установленных для нормальной эксплуатации.

3. Общая авария – радиационные последствия распространяются за границу территории АЭС и при которой возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных уровней.

В результате общих радиационных аварий, как это было на Чернобыльской АЭС, из поврежденного реактора в окружающую среду выбрасывается РВ в виде распаленных газов и аэрозолей.

В результате взрыва реактора 4-го энергоблока станции произошло частичное разрушение реакторного здания и кровли машинного зала. Этот взрыв по энергоемкости равен ядерному взрыву мощностью примерно в килотонну. В реакторном зале возник пожар. Через пролом в здании на территорию станции было выброшено значительное количество твердых материалов. Образовалось гидроаэрозольное облако с мощным радиационным действием.

Длительный характер выбросов, проникновение части аэрозолей в нижние слои тропосферы обусловили создание обширных зон радиоактивного загрязнения, выходящих за пределы нашей страны. При этом радиоактивное загрязнение имело вид локальных «пятен». Сформировались значительные по площади зоны, внутри которых были превышены допустимые уровни загрязнения по наиболее опасным радионуклидам: плутонию-239, стронцию-90, цезию-137 (а также летучих радиоизотопов йода, цезия, теллура, бария и др.). Все это привело к радиоактивному загрязнению воды и пищевых продуктов, особенно молочных.

Уровень радиации в момент аварии составил:

- внутри аварийного реактора 200 - 1000 р/ч

- на территории АЭС 30 - 200 р/ч

- за пределами АЭС (30 км зона) 5 - 30 р/ч

Радиоактивному заражению подверглись территории:

- Украины – 3420 км2

- Белоруссии – 16520 км2

- России – 8130 км2

Всего – 28070 км2

На всей территории радиоактивного заражения дозу облучения выше допустимой (по НРБ-76/87) получили 150 тысяч человек, в т.ч. 60 тысяч детей. ОЛБ возникла у 145 человек, 30 человек погибло. Из 30 км зоны было эвакуировано более 116 тысяч человек.

Перечень радионуклидов, поступивших во внешнюю среду в момент аварии, включает до 400 названий. Наиболее опасны длительно существующие радионуклиды: цезий-134,137; стронций-89,90; плутоний-238,239; теллур-132; церий-141,144 и др. В момент аварии и в последующий период в воздухе наибольшую опасность представлял йод-131.

В практике радиационного контроля широко используют такие единицы оценки радиоактивности и характеристики доз облучения, как:

А) Специальная единица активности Кюри (Ки), что соответствует 3,7·1010 ядерных превращений в 1 сек.

Б) Концентрацию радиоактивного вещества (РВ) обычно выражают в единицах активности на единицу массы (Ки/кг, мкК/кг и т.д.), на единицу объема (Ки/см2, Ки/м3) или на единицу площади (Ки/м2, мКи/см2).

В) Дозу ионизирующего излучения измеряют по количеству актов ионизации в воздухе в рентгенах (Р) или в Берах (Бэр).