Аварии, катастрофы на радиационно-опасных объектах

Сейчас в мире насчитывается более 540 атомных реакторов, используемых на атомных электростанциях (АЭС), атомных подводных лодках и кораблях, атомных ледоколах, в атомной промышленности, в научно-исследовательских институтах и т. п.

Несколько десятков АЭС в 27 странах по данным МАГАТЭ дают более 17% всей электроэнергии, вырабатываемой на нашей планете. К 2000 г. АЭС будут действовать в 46 странах. Наибольшее значение имеют в энергетике атомные электростанции во Франции (до 70%), Бельгии, Германии, Японии, США, РФ.

Вместе с тем наиболее опасными для человечества, всего живого являются аварии и их последствия, возникающие на атомных реакторах и, прежде всего, на атомных электростанциях, где одновременно эксплуатируются (работают) несколько реакторов.

АЭС от тепловой отличается тем, что источником тепла в ней является ядерный реактор, который представляет собой устройство, где осуществляется управляемая реакция деления ядер урана и кинетическая энергия продуктов деления преобразуется в тепло.

Под радиационной аварией понимают непредвиденную ситуацию, вызванную нарушением, нормальной работы АЭС с выбросом радиоактивных веществ (РВ) ионизирующего излучения и созданием повышенной радиационной опасности. В результате выброса возможно облучение людей и животных, а также радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Только в период с 1971 г. по 1984 г. в 14 странах мира зарегистрирована 151 авария на АЭС. Самой опасной и тяжелой оказалась авария на Чернобыльской АЭС с разрушением реактора 26 апреля 1986 г., страшные последствия которой еще будут травмировать людей многие десятки лет. Сразу после аварии 29 человек, в основном спасатели, погибли от лучевого поражения, у 237 человек возникла тяжелая лучевая болезнь. Радиоактивному заражению, кроме Украины и Белоруссии подверглись 11 областей Российской Федерации, что потребовало осуществления массовых эвакуационных мероприятий, проведения дезактивационных работ и др. Все это нанесло огромный материальный ущерб, и самым тяжелым в этой трагедии являются опасные генетические последствия для многих поколений людей.

 

 

Особенности аварий на АЭС

В настоящее время в РФ используются одноконтурные и многоконтурные АЭС. Если контуры теплоносителя (воды) и рабочего тела (пара) не разделены, то АЭС называют одноконтурной. В реакторе такой АЭС происходит кипение теплоносителя, и образуемый пар поступает на турбину, вращая генератор. Используются канальные уран-графитовые реакторы типа РБМК-1000 (реактор канального типа электрической мощностью 1000 мВт). Примером такого типа АЭС являются Курская, Смоленская, Чернобыльская, Ленинградская и др.

В двухконтурных АЭС контуры теплоносителя и рабочего тела разделены. На реакторах такого типа работают: Кольская, Калининская, Запорожская, а также в Болгарии, Финляндии и др.

Общая авария с выходом радиоактивных веществ за пределы атомной электростанции может возникать без разрушения реактора — гипотетическая и наиболее опасная, катастрофическая, с разрушением реактора.

Гипотетическая авария возникает в результате оплавления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) при выбросе пара с аэрозольными радиоактивными веществами (ксенон, криптон, йод и др.) через высокую (150–200 м) вентиляционную трубу АЭС. Время выброса примерно 20–30 мин. При гипотетической аварии происходит заражение не только воздуха, но и местности по пути распространения радиоактивного облака (мелкодисперсные РВ). Основную дозу облучения люди и животные при этом получают за счет внутреннего облучения (99%) и от внешнего облучения (1%). Накопление дозы внутреннего облучения будет происходить в течение примерно одного часа за время прохождения загрязненного РВ облака.

Наиболее опасны по своим последствиям аварии с разрушением реактора, которые возникают вследствие теплового взрыва, при этом значительно повышается мощность радиоактивного выброса. Радиоактивные продукты деления из реактора выбрасываются на высоту 1–1,5 км.

Принципиальные особенности следующие. В связи с тем, что при работе реактора в нем происходит накопление долгоживущих радиоизотопов, заражение ими местности, территории при аварии происходит на очень длительное время. Например, период полураспада стронция 90–26,6 лет, цезия — 137–30 лет, углерода — 14–5700 лет и т. п. Спад радиации по сравнению со взрывом ядерного оружия идет значительно медленнее. Так, при аварии на АЭС спад радиоактивности составляет: за 1 сутки — в 2 раза, за 30 суток — в 5 раз, за 3 месяца — в 11 раз. При ядерном взрыве: за 1 сутки — в 45 раз, за 30 суток — в 2000 раз. Заражение РВ территории происходит неравномерно, носит пятнистый характер. Радиоактивное облако может распространяться в различных направлениях от АЭС. Уровни радиации на различных участках заражения могут отличаться порядками величин. Значительное время выброса РВ — до двух недель, при этом направление ветра и другие метеорологические условия изменяются несколько раз. На судовой ядерно-энергетической установке (ЯЭУ) вследствие аварии реактора в атмосферу может выйти значительная часть осколков деления, длительность выброса может составлять два часа, при этом доза внешнего облучения на расстоянии 200 м может составить более 600 рентген.

Основными способами заражения людей радиоактивными веществами, основными факторами радиационной опасности считаются:

― внешнее радиоактивное облучение при прохождении зараженного радиоактивного облака;

― внутреннее облучение вследствие вдыхания радиоактивных веществ (радионуклидов);

― контактное облучение за счет загрязнения кожных покровов, одежды, обуви и др.;

― внешнее облучение от радиоактивных веществ, выпавших на поверхность Земли, зданий, сооружений, техники;

― внутреннее облучение в результате потребления загрязненных продуктов питания и воды.

Таким образом, наибольшую опасность для населения при авариях на АЭС представляет радиоактивный выброс, в результате которого происходит облучение людей, животных и опасное, длительное радиоактивное заражение окружающей среды.