Укротители атомного монстра фукусима 17 марта 2011 реферат

Обновлено: 02.07.2024

Авария на АЭС Фукусима-1 — крупная радиационная авария (по заявлению японских официальных лиц — 7-го уровня по шкале INES), произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего в истории Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами. Землетрясение и удар цунами вывели из строя внешние средства электроснабжения и резервные дизельные генераторы, что явилось причиной неработоспособности всех систем нормального и аварийного охлаждения и привело к расплавлению активной зоны реакторов на энергоблоках 1, 2 и 3 в первые дни развития аварии.

Содержание

1. Введение
2. Хроника событий
3. Последствия и восстановительные работы
4. Заключение
5. Список использованной литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

Авария на АЭС Фукусима.docx

Введение
Хроника событий
Последствия и восстановительные работы
Заключение
Список использованной литературы

Схема расположения энергоблоков

В момент землетрясения три работающих энергоблока были остановлены действием системы аварийной защиты, которая сработала в штатном режиме. Однако спустя час было прервано электроснабжение (в том числе и от резервных дизельных электростанций), предположительно из-за последовавшего за землетрясением цунами.

Без достаточного охлаждения во всех трёх работавших до аварийной остановки энергоблоках начал снижаться уровень теплоносителя и стало повышаться давление, создаваемое образующимся паром. Первая серьёзная ситуация возникла на энергоблоке № 1. Для недопущения повреждения реактора высоким давлением пар сбрасывали в гермооболочку, в которой давление возросло до 8,4 атм. при расчётном значении в 4 атм. . Чтобы гермооболочка не разрушилась, пар пришлось сбрасывать в атмосферу, при этом TEPCO и МАГАТЭ заявили, что он будет фильтроваться от радионуклидов. Давление в гермооболочке удалось сбросить, однако при этом в обстройку реакторного отделения проникло большое количество водорода, образовавшегося в результате оголения топлива и окисления циркониевой оболочки тепловыделяющих элементов паром.

12 марта В 6:36 по UTC на первом энергоблоке АЭС произошёл взрыв, в результате которого обрушилась часть бетонных конструкций. Причина взрыва — образование водорода в результате пароциркониевой реакции при высоких температуре и паросодержании. Корпус реактора не пострадал, была разрушена внешняя оболочка блока из железобетона. Четыре человека, принимавшие участие в работах на станции, получили ранения и были направлены в больницы.

В 12:20 стало известно, что Генеральный секретарь правительства Японии подтвердил информацию об утечке радиации. Масштабы утечки не уточнялись.

13 марта Правительство Японии сообщило о сложной ситуации на блоке № 3 — вышла из строя система его аварийного охлаждения, которая должна была заработать при снижении уровня теплоносителя ниже определённой установки.

На блоках 1 и 2 начались работы по восстановлению аварийного электроснабжения с помощью мобильных силовых установок. Продолжалась подача морской воды с борной кислотой для охлаждения реакторов блоков 1 и 3.

На блоке 2 отказала система аварийного охлаждения, и TEPCO уведомило о начале такой же аварийной ситуации, как и на блоках 1 и 3.

15 марта Примерно в 6:20 по местному времени произошёл взрыв на втором блоке АЭС. Одновременно на блоке 4 произошёл пожар в хранилище отработанного ядерного топлива, радиоактивные вещества, по информации МАГАТЭ, стали поступать в атмосферу. Пожар был потушен в течение 2 часов.Со станции эвакуирован весь персонал. Вести борьбу с катастрофой остались 50 инженеров.

16 марта В 5:45 утра по местному времени сотрудниками, пытающимися наладить электроснабжение, было замечено пламя на углу здания энергоблока 4.

17 марта В 09:48 по местному времени, ввиду угрозы повреждения отработавшего топлива в бассейнах выдержки третьего и четвёртого энергоблоков, началась операция по сбросу морской воды с военных вертолетов CH-47.

18 марта В 14:00 по местному времени возобновились попытки охлаждения ОЯТ, находящегося в бассейне выдержки блока 3. Шесть пожарных машин вылили примерно 40 тонн воды, в это же время, с помощью предоставленной армией США системы распыления воды высокого давления, было подано ещё 2 тонны.

19 марта На площадке станции было развёрнуто спецподразделение токийских пожарных, в арсенале которых имеется мощнейший пожарный автомобиль, способный закачивать 3000 литров воды в минуту на высоту 22 метра. С помощью него и других машин через отверстие в стене заливают воду в бассейн выдержки отработавшего топлива блока 3 непрерывно с 14:00 по местному времени.

20 марта Непрерывная заливка воды в бассейн выдержки отработавшего топлива блока 3 продолжалась более 13 часов, до 3:40 по местному времени. В район энергоблока залито в общей сложности 2000 тонн воды. В 8:20 началась аналогичная операция на четвёртом блоке. 11 пожарных автомобилей сил самообороны залили 80 тонн воды в район его бассейна выдержки к 9:30. После полудня операция продолжилась заливкой ещё 80 тонн. Затем ликвидаторы приступили к заливке 40 тонн воды в бассейн выдержки блока 2.

21 марта До 04:00 по местному времени продолжалась 6,5 часовая операция пожарных по дополнительной заливке воды в бассейн выдержки отработавшего топлива блока 3, с 6:37 до 8:30 силы самообороны заливали воду в бассейн выдержки блока 4. Давление в гермооболочке блока 3, которое поднималось ранее, упало почти в три раза до безопасной величины.

22 марта Силовые кабели подключены ко всем 6 энергоблокам станции, ведутся проверки работоспособности систем. К концу дня дым практически рассеялся.

23 марта В течение дня велись работы по заливке воды в бассейны выдержки топлива блоков 3 и 4. Во второй половине дня появились клубы дыма серого цвета над энергоблоком 3, уровень радиации при этом не изменился, однако персоналу, который вёл работы по восстановлению работоспособности систем блока 3 и пожарным, заливающим воду в него, пришлось на время отойти от блока в укрытие. Дым рассеялся в течение часа.

24 марта Над энергоблоками 1—4 с вертолёта был замечен белый дым, по-видимости пар. Над первым энергоблоком этого ранее не наблюдалось. В гермооболочке блока 1 стало расти давление. Продолжаются работы по налаживанию электроснабжения, восстановлена индикация приборов теперь и на щите управления блока 1.

25 марта Идёт подготовка к переводу пролива реакторов и гермооболочек всех энергоблоков на пресную воду.

26 марта Налажен постоянный пролив реакторов блоков 1, 2 и 3 пресной водой вместо морской. Давление в гермооболочке блока 1, повысившееся в предыдущие дни, снижено до прежних величин.

27 марта Начались работы по откачке воды из затопленных турбинных залов энергоблоков в систему конденсата.

28—29 марта Продолжается откачка воды из затопленного турбинного отделения блока-1, подготавливаются к этому блоки 2 и 3.

31 марта—1 апреля Аварийным блокам требуется дополнительное оборудование для закачки воды в бассейны выдержки.

2—4 апреля Было обнаружено, что в стене кабельного канала имеется трещина шириной 20 см. Было принято решение залить бетоном участок с трещиной, однако две попытки это сделать не увенчались успехом, так как большой расход воды через трещину не даёт бетону затвердевать. 3 апреля была предпринята попытка залить трещину специальным полимерным материалом, которая также не увенчалась успехом. 4 апреля сотрудники пытались удостовериться, что именно эта трещина является причиной утечки в море. Температуры в реакторах к 4 апреля стабильны или снижаются.

5—7 апреля Течь высокорадиоактивной воды в море из подземного канала для электрокабелей была остановлена 5 апреля в 23:38 мск. В участке земли, примыкающем к трещине, пробурили два отверстия до гравийной подушки и залили в них 1500 литров жидкого стекла.

8—10 апреля Ситуация на станции остаётся очень серьёзной, однако есть продвижение в работах по восстановлению электроснабжения систем и функций контрольно-измерительных приборов.

11—14 апреля 11 апреля серия афтершоков продолжилась 7-балльным землетрясением с эпицентром в префектуре Фукусима. Внешнее электроснабжение аварийных энергоблоков и, соответственно, охлаждение их реакторов было прервано на 50 минут, после чего восстановлено в полном объёме.

15 апреля—4 мая 17 апреля TEPCO объявила об утверждении нового плана по охлаждению реакторов.

Стало известно, что количество радиоактивных веществ в морской воде рядом с водозабором блока 2 вновь стало повышаться, место течи определить не удалось

5—11 мая 5 мая впервые со времени начала аварии в реакторное отделение одного из блоков, номер 1, зашли люди.

11 мая было найдено место новой течи радиоактивной воды, являвшейся причиной повышения активности морской воды рядом с водозабором блока 3 в последние дни. Высокоактивная вода выливалась из бетонных проходок силовых кабелей, связанных под землёй с системой подземных сооружений энергоблока. Течь была остановлена заливкой проходок бетоном.

12—24 мая 12 мая TEPCO опубликовала новые данные о состоянии реактора энергоблока 1, полученные в результате показаний уровнемеров реактора, которые были установлены ликвидаторами. Датчики показали, что уровень воды в реакторе не доходит даже до низа активной зоны. Специалисты компании считают, что большая часть активной зоны расплавилась и упала на днище реактора, прожгла его и, попав в гермооболочку, повредила последнюю, вызвав течь в подземные сооружения блока. Ведутся поиски места течи гермооболочки. В связи с этими данными план по заполнению гермооболочки водой до крышки реактора признан бессмысленным, так как, несмотря на течь из реактора, поддерживаемый нынешними мерами уровень воды в нём достаточен для охлаждения расплава активной зоны.

25 мая—2 июня Ликвидация мест протечек затруднена из-за высокого уровня излучения от поверхности загрязненной воды, доходящего до 70 мЗв/ч, однако попытки устранения течи, возможно, придётся предпринять.

31 мая около 14:30 местного времени при разборе завалов с южной стороны здания энергоблока 4 произошел взрыв кислородного баллона в груде обломков, убираемых с помощью дистанционно управляемой техники.

Весна 2013 Несмотря на заверения властей Японии, что ситуация стабилизировалась, в грунтовые воды под станцией поступают новые радиоактивные изотопы, и их концентрация растёт. Продолжаются периодические утечки из резервуаров с радиоактивной водой. Радиоактивные изотопы попадают с дождевой водой в грунт, и потому не могут быть полностью изолированы и обезврежены.

Последствия и восстановительные работы

15 марта Правительство Японии сделало запрос в МАГАТЭ о поддержке в сфере экологического мониторинга и исследования воздействия радиации на здоровье людей. Планируется, что команды экспертов агентства помогут в этом японским коллегам [165] .

23 марта в Токио были введены ограничения на употребление водопроводной воды детьми до одного года из-за обнаружения в ней иода-131, при этом его концентрация ниже значений, установленных в Японии для чрезвычайных ситуаций. Однако уже 24 марта в связи падением концентрации веществ в воде все ограничения были сняты. Ранее присутствие иода-131 и цезия-137 было обнаружено в молоке и шпинате в префектуре Фукусима. Употребление некоторых продуктов было запрещено, хотя это не несёт опасности для здоровья.

28 марта в двух из пяти пробах почвы на промплощадке станции обнаружены незначительные количества плутония (0,19—1,2 Бк/кг).

В 2011 году 11 марта в Японии произошла самая страшная радиационная авария на АЭС Фукусима 1, в результате землетрясения и последовавшего цунами.

Центр этой экологической катастрофы располагался в 70 км. восточнее от острова Хонсю. После страшного землетрясения в 9,1 балла последовало цунами, которое подняло океанские воды на 40 м. ввысь. Эта катастрофа привела в ужас как жителей Японии, так и всего мира в целом, масштабы и последствия просто ужасающие.

Развитие ситуации

В 1960-х гг. прошлого столетия Япония стала все больше уделять внимания атомной энергетике, тем самым, планируя обрести независимость от импорта энергоносителей или хотя бы его снижение. Страна стала повышать экономическое развитие, а следствие – строительство атомных электростанций. В 2011 году было 54 реактора, производившие электроэнергию (21 электростанция), они генерировали почти 1/3 энергии страны. Как оказалось в 80-х гг. двадцатого века были ситуации, которые держались в тайне, узнали о них только после радиационной аварии в стране восходящего солнца в 2011 году.

Строительство АЭС Фукусима 1 относится к 1967 году.

Первый генератор, спроектированный и построенный американской стороной, начали эксплуатировать еще весной далекого 1971 года. В течение следующих 8 лет было присоединено еще пять энергоблоков.

Вообще при постройке АЭС учитывались все катаклизмы, в том числе и как бы такое землетрясение, которое произошло в 2011 году. Но 11 марта 2011 года были не только колебания недр земли, через полчаса после первого толчка обрушилось цунами.

Именно цунами, которое последовало почти сразу после сильнейшего землетрясения и стало главной причиной катастрофы такого огромного масштаба, таких гигантских разрушений и покалеченных жизней. Цунами уносило все на своем пути: будь то города, дома, поезда, аэропорты – все.

ФУКУСИМА КАТАСТРОФА

Цунами, землетрясение и человеческий фактор – совокупность причин произошедшей аварии на АЭС Фукусима 1. Эту катастрофу в итоге признали второй по величине в истории человечества.

Вообще-то АЭС от цунами защищала специальная дамба, высота которой составляла 5,7 метра, считали, что этого будет более, чем достаточно. 11 марта 2011 года в рабочем состоянии находилось только три энергоблока из шести. В реакторах 4-6 проводилась замена топливных сборок по плану. Как только стали ощутимы толчки, сработала автоматическая система защиты (это предусмотрено правилами), то есть работавшие энергоблоки прекратили работу и приостановилось энергосбережение. Однако оно восстановилось при помощи резервных дизель-генераторов, предусмотренные именно на такие случаи, они были распложены на нижнем уровне АЭС Фукусима 1, стали охлаждаться реакторы. А в это время волна высотой 15-17 м. накрыла ядерную станцию, преодолев дамбу: затапливается территория АЭС, в том числе и нижние уровни, дизельные генераторы перестают работать, следом останавливаются насосы, которые охлаждали остановленные энергоблоки – все это послужило повышением давления в реакторах, которое сначала пытались сбросить в термооболочку, но после полного краха, в атмосферу. В этот момент водород проникает одновременно с паром в реактор, приводя к радиационному излучению.

В течение последующих четырех дней авария на Фукусима 1 сопровождалась взрывами: сначала в энергоблоке 1, затем 3 и в конечном итоге в 2, результатом чего стало разрушение корпусов реакторов. Эти взрывы привели к высвобождению более высокого уровня радиации со станции.

УСТРАНЕНИЕ АВАРИИ

По мере того, что попытки устранения проблемы не возымели нужного результата, повысился уровень радиации, власть приняла решение предупредить об опасности потребления воды и источников питания.

После некоторого успеха, а именно замедленного выпуска радиации, 6 апреля управление ядерной станции заявили, что трещины заделаны, позже стали перекачивать облученную воду в хранилище, для надлежащей обработки.

Во время ликвидации аварии не обошлось без жертв.

Эвакуация

Взрыв на АЭС Фукусима. Власти опасались радиационного облучения жителей и поэтому создали зону без полетов – тридцатикилометровую, площадь составляла 20 000 км. вокруг станции.

Следствием чего, примерно 47 000 жителей были эвакуированы. В 12 апреля 2011 повысился уровень тяжести ядерной чрезвычайной ситуации с 5 до 7 (самый высокий балл, такой же был после Чернобыльской аварии в 1986 году).

Последствия Фукусимы

Уровень радиации превысил норму в 5 раз, даже спустя несколько месяцев он оставался высоким в зоне эвакуации. Область катастрофы была признана непригодной для жизни не на одно десятилетие.

Авария на атомной станции Фукусима в Японии стала огромной бедой тысяч людей, унесшие жизни. Территория станции и ее окрестности заряжены, в том числе радиационные элементы обнаружили в питьевой воде, молоке и многих других продуктах, в морской воде и в почве. Также повысился радиационный фон и в некоторых регионах страны.

АЭС Фукусима официально была закрыта в 2013 году, до сих пор идут работы по ликвидации последствий аварии.

По данным на 2017 год ущерб составил 189 млрд. американских долларов. Акции компании упали на 80% и ей необходимо выплатить компенсации 80 000 человек – это примерно 130 млд. долларов США.

Чтобы полностью решить проблему с АЭС Фукусима, Япония потратит около 40 лет.

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3 г. Свирск

Ширяев Владислав Евгеньевич

Руководитель:

Заева Елена Николаевна

ГЛАВА I. Теоретическая часть………………………………………………4

2. ГЛАВА II. Практическая часть……………………………………………….7

Объектом исследования: Фукусима1–атомная электростанция

Цель: описание хронологии событий, их причин, возможных последствий и международной оценки данной аварии.

Изучить материал по данной теме;

Рассмотреть судьбу Чернобыля: прошлого, настоящего, будущего;

Охарактеризовать последствия аварии в мировом масштабе;

Гипотеза: человек не готов к последствиям, природных явлений, которые становятся причиной техногенных катастроф.

Глава 1. Теоретическая часть

Причина аварии

11 марта 2011 года близ японского острова Хонсю произошли мощные подземные толчки магнитудой 9 баллов, после которых произошла серия землетрясений-афтершоков. В результате которых образовалось цунами, которое обрушилась на побережье острова, сметая все на своем пути.

В результате этой природной катастрофы в Японии произошли значительные разрушения. Но одним из самых тяжелейших последствий стала авария на атомной электростанции Фукусима-1. В настоящее время основной причиной аварии Япония назвала ошибки работающего на станции персонала, низкой готовности к действиям в чрезвычайной ситуации. А также был обвинен премьер-министр страны, Наото Кана, который неправильно действовал в процессе ликвидации аварии.

Хронология событий

Взрыв на первом энергоблоке: В результате землетрясения три энергоблока станции перестали работать под действием системы аварийной защиты. Спустя час перестало поступать электроснабжение, в том числе от резервных станций, которое было необходимо для отвода тепловыделений реакторов. В свою очередь, в результате того, что тепло не отводилось, началось подниматься давление, которое образовывалось под действием паров. Сначала чрезвычайная ситуация сложилась на первом энергоблоке, где высокое давление сбрасывалось за счет удаления паров в гермооболочку. Однако там также нарастало давление, которое вскоре превысило допустимую норму почти в 2 раза. Было принято решение о сбросе пара в атмосферу, при этом представители компания ТЕРСО, владевшей АЭС, заявили, что пар будет фильтроваться от радионуклидов. Но ситуация продолжала ухудшаться и 12 марта на первом энергоблоке прогремел взрыв, произошедший вследствие образования водорода. Сразу после взрыва уровень радиации в районе промплощадки значительно увеличился. А в пробах воздуха вокруг АЭС был обнаружен радиоактивный цезий.

Взрыв на третьем энергоблоке: Вскоре генеральным секретарем Японии были подтверждены данные об утечке радиации.
13 марта усложнилась ситуация и на третьем энергоблоке, где перестала работать система аварийного охлаждения. Вновь возникла угроза взрыва водорода. Для предотвращения взрыва третий энергоблок, также как и первый, начали охлаждать при помощи морской воды, смешанной с борной кислотой. Однако это не помогло, и 14 марта на третьем энергоблоке произошел взрыв водорода, который также не повредил оболочки реактора. Взрыв третьего энергоблока повредил второй энергоблок, образовалась течка радиоактивного дыма, из-за этого реактор не взорвался. Но в атмосферу попали радиоактивные вещества, радиация возросла до 8217 мкЗв/час.

Пожар на четвертом энергоблоке; 15 марта произошел пожар на 4 блоке, где хранилось отработанное ядерное топливо. В этот же день весь персонал был эвакуирован, остались лишь 50 инженеров для устранения чрезвычайной ситуации. В дальнейшем для борьбы с вышедшей из под контроля ситуацией были направлены национальные войска, страны мира оказывали соответствующую помощь.

Ликвидация катастрофы

Последствия аварии

1.5 Фукусима сегодня

В связи с тем, что прошло уже больше 9-ти лет с момента взрыва на атомной электростанции Фукусима-1, правительство, компания-оператор ТЕРСО и непосредственно ликвидаторы с добровольцами проделали колоссальную работу по дезактивации радиоактивных частиц. Но, все же, жизнь здесь недопустима, мало кто решается посетить Фукусиму просто так, в виде обычной экскурсии. Радиация в Японии и сегодня достигает довольно больших показателей. Поэтому работа на электростанции Фукусима-1 является очень опасной и вредоносной для здоровья и жизни людей.

Фукусима-1 атомная электростанция, расположенная в городе Окума в уезде Футаба префектуры Фукусима. По состоянию на февраль 2011 года её шесть энергоблоков, мощностью 4,7 ГВт, делали Фукусиму-1 одной из 25 крупнейших атомных электростанций в мире. Фукусима-1 — это первая АЭС, построенная и эксплуатируемая Токийской энергетической компанией (TEPCO). Расположенная в 11,5 км южнее АЭС Фукусима-2 также эксплуатируется компанией TEPCO.
Авария на АЭС Фукусима-1 — радиационная авария с широкими последствиями (по заявлению японских официальных лиц — 5-го уровня по шкале INES), произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами.

Содержание

1. Общие сведения
1.1 Схема принципа действия
1.2 Классификация АЭС
1.2.1 Типы реакторов
1.2.2 Виды отпускаемой энергии
2. АЭС Фукусима -1
2.1 Географическое расположение
2.2 Энергоблоки
2.3 Хроника событий
2.4 Эвакуационные меры
2.5 Пострадавшие
2.6 Оценки тяжести аварии
2.6.1 Альтернативные оценки
2.7 Последствия
Литература

Вложенные файлы: 1 файл

реферат по токсе ФУКУСИМА.docx

Ставропольская государственная медицинская академия

Кафедра безопасности жизнедеятельности и медицины катастроф

Зав. кафедрой: к.м.н. Калоев А.Д.

Преподаватель: к.м.н. Татарова Т.Б.

Реферат на тему:

Выполнила: студентка 423 гр.

1. Общие сведения

1.1 Схема принципа действия

1.2 Классификация АЭС

1.2.1 Типы реакторов

1.2.2 Виды отпускаемой энергии

2. АЭС Фукусима -1

2.1 Географическое расположение

2.3 Хроника событий

2.4 Эвакуационные меры

2.6 Оценки тяжести аварии

2.6.1 Альтернативные оценки

1.1 Схема принципа действия

На рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора, передаётся теплоносителю первого контура. Далее теплоноситель поступает в теплообменник (парогенератор), где нагревает до кипения воду второго контура. Полученный при этом пар поступает в турбины, вращающие электрогенераторы. На выходе из турбин пар поступает в конденсатор, где охлаждается большим количеством воды, поступающим из водохранилища.

Компенсатор давления представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, которая служит для выравнивания колебаний давления в контуре во время работы реактора, возникающих за счёт теплового расширения теплоносителя. Давление в 1-м контуре может доходить до 160 атмосфер (ВВЭР-1000).

Помимо воды, в различных реакторах в качестве теплоносителя могут применяться также расплавы металлов: натрий, свинец, эвтектический сплав свинца с висмутом и др. Использование жидкометаллических теплоносителей позволяет упростить конструкцию оболочки активной зоны реактора (в отличие от водяного контура, давление в жидкометаллическом контуре не превышает атмосферное), избавиться от компенсатора давления.

Общее количество контуров может меняться для различных реакторов, схема на рисунке приведена для реакторов типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор). Реакторы типа РБМК (Реактор Большой Мощности Канального типа) использует один водяной контур, реакторы БН (реактор на Быстрых Нейтронах) — два натриевых и один водяной контуры, перспективные проекты реакторных установок СВБР-100 и БРЕСТ предполагают двухконтурную схему, с тяжелым теплоносителем в первом контуре и водой во втором.

В случае невозможности использования большого количества воды для конденсации пара, вместо использования водохранилища вода может охлаждаться в специальных охладительных башнях (градирнях), которые благодаря своим размерам обычно являются самой заметной частью атомной электростанции.

1.2 Классификация АЭС

1.2.1 Типы реакторов

Реакторы на тепловых нейтронах, использующие специальные замедлители для увеличения вероятности поглощения нейтрона ядрами атомов топлива:

- Реакторы на лёгкой воде;

- Реакторы на тяжёлой воде;

- Реакторы на быстрых нейтронах;

- Субкритические реакторы, использующие внешние источники нейтронов.

1.2.2 Виды отпускаемой энергии

Атомные электростанции (АЭС), предназначенные для выработки электрической энергии. При этом на многих АЭС есть теплофикационные установки, предназначенные для подогрева сетевой воды, используя тепловые потери станции.

Атомные теплоэлектроцентрали (АТЭЦ), вырабатывающие как электроэнергию, так и тепловую энергию.

2. АЭС Фукусима -1

2.1 Географическое расположение

Реакторные установки для первого, второго и шестого энергоблоков были сооружены американской корпорацией General Electric, для третьего и пятого — Toshiba, для четвёртого — Hitachi. Все шесть реакторов спроектированы в General Electric. Архитектурное проектирование для энергоблоков Дженерал Электрик выполнила компания Ebasco, все строительные конструкции возвела японская строительная компания Kajima.

Авария на АЭС Фукусима-1 — радиационная авария с широкими последствиями (по заявлению японских официальных лиц — 5-го уровня по шкале INES), произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами.

2.3 Хроника событий

11 марта: в момент землетрясения три работающих энергоблока были остановлены действием системы аварийной защиты, которая сработала в штатном режиме. Однако спустя час было прервано электроснабжение (в том числе и от резервных дизельных электростанций), предположительно из-за последовавшего за землетрясением цунами.

Электроснабжение необходимо для отвода остаточных энерговыделений реакторов, которое, согласно формуле Вэя — Вигнера, впервые секунды составляет около 6,5% от уровня мощности до останова, через час — примерно 1,4%, через год — 0,023%. Сразу после потери резервных дизельных электростанций владелец станции, компания TEPCO, заявила правительству Японии об аварийной ситуации. С этого момента работа на площадке АЭС была сфокусирована на решении проблемы электроснабжения аварийных систем, для чего на станцию решили доставлять мобильные силовые установки для замещения неработающих дизелей.

Без достаточного охлаждения во всех трёх работавших до аварийного останова энергоблоках начал снижаться уровень теплоносителя и стало повышаться давление, создаваемое образующимся паром. Первая серьёзная ситуация возникла на энергоблоке №1. Для недопущения повреждения реактора высоким давлением пар сбрасывали в гермооболочку, в которой давление возросло до 840 кПа при расчётном значении в 400 кПа. Чтобы гермооболочка не разрушилась, пар пришлось сбрасывать в атмосферу, при этом TEPCO и МАГАТЭ заявили, что он будет фильтроваться от радионуклидов. Давление в гермооблочке удалось сбросить, однако при этом в обстройку реакторного отделения проникло большое количество водорода, образовавшегося в результате оголения топлива и окисления циркониевой оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) паром (пароциркониевая реакция).

12 марта: в 6:36 по UTC на первом энергоблоке АЭС произошёл взрыв, в результате которого обрушилась часть бетонных конструкций. Причина взрыва — образование водорода в результате пароциркониевой реакции при высоких температуре и паросодержании .Корпус реактора не пострадал, была разрушена внешняя оболочка блока из железобетона. Четыре человека, принимавшие участие в работах на станции, получили ранения и были направлены в больницы [10].

Уровень радиации на границе промплощадки станции сразу после взрыва достиг 1015 мкЗв/час, через 4 минуты — 860 мкЗв/час, через 3 часа 22 минуты — 70,5 мкЗв/час.

Во взятых передвижными лабораториями за территорией промплощадки АЭС пробах был обнаружен цезий, что может говорить о негерметичности оболочек некоторых ТВЭЛов, однако количественных данных не было приведено.

В 12:41 по UTC Генеральный секретарь кабинета министров Юкио Эдано подтвердил, что при взрыве была разрушена внешняя бетонная стена здания реакторного отделения, а внутренняя стальная герметичная оболочка не была повреждена. Таким образом, по его словам, существенного выброса радиоактивных веществ не произошло. Юкио Эдано также заявил, что с целью охлаждения реактора было принято решение заполнить его гермооболочку морской водой с раствором борной кислоты (в пресс-релизе TEPCO указывается, что подача воды осуществлялась непосредственно в реактор), что займет от пяти до десяти часов. По поводу причин взрыва Юкио Эдано заявил, что по мере падения уровня охлаждающей воды образовывался водород, который, просачиваясь в пространство между бетонной стеной и стальной оболочкой, смешивался с воздухом, что и привело к взрыву.

13 марта: правительство Японии сообщило о сложной ситуации на блоке №3 — вышла из строя система его аварийного охлаждения, которая должна была заработать при снижении уровня теплоносителя ниже определённой уставки. Имелись предварительные данные, что ТВЭЛы по высоте частично находились или находятся выше уровня воды. Существовала угроза взрыва водорода.

Японские официальные лица уведомили МАГАТЭ, что в 9:20 по местному времени начался сброс давления в гермооболочке 3-го блока контролируемым выпуском пара. В дальнейшем из-за отсутствия всех возможностей охлаждения реактора изнутри началась подобная проведённой на первом блоке операция по закачке морской воды для охлаждения реактора.

После отказа системы охлаждения, на блоке 2 началась операция по охлаждению морской водой с борной кислотой, аналогичная проводимой на 1 и 3 блоках. Однако в процессе работ отказал предохранительный клапан сброса пара из реактора, и из-за возросшего давления, подача воды стала невозможной. Активная зона на некоторое время оголилась полностью, часть ТВЭЛов, вероятно, оказались серьёзно повреждены. Однако функции клапана удалось восстановить, что позволило сбросить давление и продолжить охлаждение морской водой.

15 марта: примерно в 6:20 по местному времени произошёл взрыв на втором блоке АЭС [24]. Вероятно, повреждён бак-барботёр (резервуар в виде тора, находящийся на более низкой отметке, чем реактор), предназначенный для конденсации пара, поступающего из реактора в аварийных ситуациях. Давление в барботёре упало в три раза, что говорит о его повреждении. В момент взрыва уровень радиации на промплощадке вырос до 8217 мкЗв/час, но позже снизился на треть. Причиной взрыва, как и в предыдущих случаях, явилось скопление водорода. В результате взрыва, возможно, была нарушена целостность гермооболочки.

Одновременно на блоке 4 произошёл пожар в хранилище отработанного ядерного топлива, радиоактивные вещества, по информации МАГАТЭ, стали поступать в атмосферу. Пожар был потушен в течение 2 часов.

Со станции эвакуирован весь персонал. Вести борьбу с катастрофой остались 50 инженеров.

16 марта: в 5:45 утра по местному времени сотрудниками, пытающимися наладить электроснабжение, было замечено пламя на углу здания энергоблока 4. Спустя 30 минут разведка персоналом не обнаружила признаков возгорания. Подать воду к энергоблоку 4 было невозможно из-за уровня излучения от блока 3.

В 8:34 утра по местному времени от блока 3 стали подниматься клубы белого дыма. Определить причину не удалось из-за отсутствия необходимого персонала и тяжёлой радиационной обстановки. Возможно, на блоке 3 произошло событие аналогичное случившемуся 15 марта на блоке 2, однако шума взрыва замечено не было.

Уровень воды в бассейне выдержки топлива блока 5, упавший до опасных величин, удалось поднять. Планируется подача электропитания от работающего дизеля 6-го блока для решения этой проблемы.

Министр сил самообороны Японии Тосими Китадзава заявил, что планируется сброс воды над энергоблоком 3 с помощью вертолётов. Также готовится заливка блока водой с земли, однако для этого необходимо расчистить завалы возле энергоблока.

17 марта: в 09:48 по местному времени, ввиду угрозы повреждения отработавшего топлива в бассейнах выдержки третьего и четвёртого энергоблоков, началась операция по сбросу морской воды с военных вертолетов CH-47. Таким способом попытались заполнить бассейны. Двумя вертолетами осуществлено по 4 рейса.

Подъезды к энергоблоку 3 удалось расчистить от крупного мусора (последствий цунами). После этого, с 19:05 до 19:45, воду в бассейн выдержки отработавшего топлива 3-го энергоблока безуспешно пытались заливать шесть полицейских грузовиков, экипированных водяными пушками. Им не удалось достать до бассейна. Затем, с 19:45 до 20:09, пять пожарных машин, оснащённых насосами высокого давления, вылили 30 тонн воды в район 3-го блока.

В последние дни штаб по ликвидации аварии столкнулся с чрезвычайно сложной задачей по выбору приоритета работ. Необходимо вести пролив морской водой на блоках 1-4 и периодически сбрасывать из них пар, при этом костяк персонала необходим на блоках 5 и 6 для усилий по сохранению их в нормальном состоянии. Эти задачи решались 50-ю инженерами, оставшимися после эвакуации остального персонала. Их работа осложняется серьёзным ухудшением радиационной обстановки после каждого сброса пара, которое вынуждает людей перемещаться в укрытие. Из-за высокого уровня излучения также затруднён анализ степени возможного повреждения различных функциональных систем. 17 марта количество персонала удалось существенно расширить — на промплощадке присутствуют ещё 130 человек, в том числе солдаты сил самообороны. В дополнение небольшая рабочая бригада пожарных и полицейских участвовала в операции по заливке воды с земли.

Читайте также: