Краткая характеристика и классификация радиационно-опасных объектов

В настоящее время на многих объектах экономики, военных объектах, научных центрах и т.д. используются радиоактивные вещества. Отдельные системы, блоки и устройства этих объектов преобразуют энергию делящихся ядер в электрическую и другие виды энергий. Ряд предприятий использует радиоактивные вещества в технологических процессах или хранит их на своей территории. Все эти предприятия относятся к объектам с ядерными компонентами. Однако радиационно опасными из них являются далеко не все.

Радиационно опасный объект (РОО) - это объект, на котором хранят, перерабатывают или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии или разрушении которого может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственный животных, растений, объектов экономики и окружающей природной среды.

К радиационно опасным объектам относятся:

- предприятия ядерного топливного цикла (ЯТЦ): урановой и радиохимической промышленности, места переработки и захоронения радиоактивных отходов;

- атомные станции (АС): атомные электрические станции (АЭС), атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), атомные станции теплоснабжения (АСТ);

- объекты с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ): корабельными ЯЭУ, космическими ЯЭУ, войсковыми атомными электростанциями (ВАЭС);

- ядерные боеприпасы (ЯБ) и склады для их хранения.

Предприятия ядерного топливного цикла осуществляют добычу урановой руды, ее обогащение, изготовление топливных элементов для ядерных энергетических реакторов (ЯЭР), переработку радиоактивных отходов, их хранение и окончательное размещение.

Предприятие ядерного топливного цикла можно разделить на 3 группы:

- предприятия урановой промышленности;

- радиохимические заводы;

- места захоронения радиоактивных отходов.

К предприятиям урановой промышленности относятся объекты, осуществляющие:

- добычу урановой руды (открытой разработкой или из шахт);

- обработку урановой руды, включающие предприятия по очистке урановой руды на специальных дробилках в несколько этапов и обогащению методом газовой диффузии.

Процесс приготовления ядерного топлива включает получение порошкообразного диоксида урана, его таблетирование м5етодом порошковой металлургии, изготовление тепловыделяющих элементов ТВЭЛов и тепловыделяющих сборок (ТВС), которые в последующем используются в ЯЭР.

Отработанное в ядерных реакторах топливо может отправляться на захоронение, но может быть переработано с извлечением необходимых компонентов и частично повторно (дополнительно) использовано.

Переработка отработанного топлива осуществляется на перерабатывающих предприятиях (радиохимических заводах), на которых осуществляется разделка ТВЭЛов, растворение топлива, химическое отделение урана, плутония, цезия, стронция, др. изотопов и изготовление различных расщепляющихся материалов (ядерного топлива в боеприпасах, источников ионизирующих излучений, индикаторов и т.д.).

Радиоактивные отходы радиохимических заводов направляются на захоронение, которое осуществляется в бетонных емкостях в естественных или искусственных полостях.

Наиболее характерными авариями на предприятиях ядерного топливного цикла являются:

- возгорание горючих компонентов и радиоактивных материалов;

- превышение критической массы делящихся веществ;

- появление течений и разрывов в резервуарах-хранилищах;

- характерные аварии с готовыми изделиями.

Атомная станция (АС) – это электростанция, на которой ядерная (атомная) энергия преобразуется в электрическую и тепловую.

На АС тепло, выделяющееся в ядерном реакторе, используется для получения водяного пара, вращающего турбогенератор (АЭС), и частично для подогрева теплоносителя (АСТ, АТЭЦ).

АС включают: ядерные энергетические реакторы, паровые турбины, системы трубопроводов, конденсаторы, системы вывода генерируемой мощности тепла.

В зависимости от используемого топлива, типа ядерной реакции и способа снятия тепла в мире разработано 7 основных типов ядерных энергетических реакторов. В России используются 4 типа реакторов:

- реакторы кипящего типа (ВВЭР-440) на тепловых нейтронах с двухконтурным охлаждением реактора и съемом тепла водой;

- реакторы с водой под давлением (ВВЭР-1000);

- реакторы на быстрых нейтронах с охлаждением жидким натрием или магнием (БН);

- графитовые реакторы кипящего типа РБМК.

С точки зрения безопасности предпочтение имеют легководные реакторы типа ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.

Основными причинами аварий на атомных станциях являются:

- нарушения технологической дисциплины оперативным персоналом АС и недостатки в его профессиональной подготовке;

- низкий уровень внимания и требовательности со стороны министерств и ведомств, организаций и учреждений, ответственных за обеспечение безопасности АС на этапах проектирования, строительства и эксплуатации.

Объекты с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ).

Корабельные объекты с ЯЭУ оснащаются реакторами легководного и жидкометаллического типов. Принципиальными отличиями их от реакторов АС являются:

- использование в качестве топлива высокообогащенного урана;

- сравнительно малые размеры;

- высокая степень защиты.

Специфическими причинами аварий на корабельных ЯЭУ являются: разгерметизация 1-го контура реактора и попадание заборной воды под биологическую защиту.

К войсковым атомным электростанциям (ВАЭС) относятся реакторы легководного типа модульного исполнения естественной циркуляции теплоносителя. Особенностями ВАЭС являются:

- использование в качестве теплоносителя химически- и пожароопасного вещества нитрина;

- отсутствие оболочки внешней защиты.

ВАЭС существуют в трех видах исполнения: плавучие, на ж.д. платформах и блочно-транспортные общим весом до 100 тонн.

Причинами аварий на ВАЭС служат: разгерметизация 1-го контура реактора и механические повреждения.

Отличительной особенностью космических ЯЭУ является их небольшой размер, что достигается использованием в качестве ядерного топлива высокоочищенного топлива с высоким содержанием стронция-90 и плутония-238. Специфические причины аварии на космических ЯЭУ: несанкционированный выход на запроектную мощность в результате удара или падения и нештатные ситуации на борту.

Ядерные боеприпасы (ЯБП) и взрывные устройства к ним в мирное время хранятся вготовности к выдаче и боевому применению. Часть из них находится на боевом дежурстве. К наиболее характерным аварийным ситуациям с ЯБП относятся: столкновения и опрокидывание транспортных средств с ЯБП; пожары в сборочных помещениях, хранилищах, комплексах и воздействие грозовых разрядов.