МОСКВА, 11 мар - РИА Новости. Ровно год назад, которое, по мнению ученых, стало для страны одним из сильнейших за всю историю наблюдений. Вслед за ним на территорию Японии обрушилось цунами, высота волн которого в некоторых местах достигала 40 метров. Огромный поток воды залил большую территорию, и в том числе несколько расположенных на ней атомных станций. Стихийное бедствие привело к развитию тяжелой аварии на японской АЭС "Фукусима-1" (Fukushima Daiichi).
Это авария стала третьей крупнейшей на АЭС в мире после событий на и Чернобыльской АЭС в СССР . Институт проблем безопасного развития атомной энергетики (ИБРАЭ) РАН с первых часов развития драматических событий в Японии подготовил прогноз развития ситуации на АЭС "Фукусима-1" в долгосрочной перспективе, который в результате полностью совпал с реальностью. Первый заместитель директора ИБРАЭ, ведущий эксперт по тяжелым авариям на АЭС Рафаэль Варназович Арутюнян к печальной годовщине данных событий развеял для РИА Новости пять главных мифов вокруг аварии на японской атомной станции.
Миф первый : Даже в Японии, высокотехнологичной стране, являющейся законодателем мод в культуре управления процессами, не удалось предотвратить аварию на атомной станции. А это значит, что атомная энергетика крайне опасна, потому что она ущербна в своей неуправляемости.
Реальность: На самом деле ситуация на АЭС "Фукусима-1" жизненная и очень простая. Японцы не учли в проекте этой атомной станции то, что в мире давно является стандартом безопасности. Проект Fukushima Daiichi изначально содержал в себе ошибки и не какие-то сложные, а очень простые - в проекте не было предусмотрено воздействие цунами на станцию. А ведь цунами очень характерно для Японии. Странным является то, что японцы на самом деле задолго до развития этих драматических событий реально обсуждали возникновение проблемы залива водой площадки станции, и компания-оператор АЭС TEPCO даже пересматривала проект с учетом цунами. Но они почему-то ограничили себя рассмотрением предельной высоты волны в 5,7 метра. И никакой научной базы под эту цифру, насколько мне известно, так и не подвели. Как мы помним, в результате волна пришла гораздо большей высоты. Не было ничего сложного и в подготовке площадки АЭС к такому возможному развитию событий. Ведь в данном случае речь идет не о глубоких разработках сложнейших систем безопасности, а об элементарных системах, обеспечивающих безопасность. К примеру, надо было поднять дизельные генераторы повыше, чтобы они не заливались водой. Вопрос в том, как в Японии, к которой мы относимся уважительно и воспринимаем их достижения в научно-технической области очень серьезно, могли столь небрежно относиться к обеспечению безопасности АЭС? Я думаю, что тут не нужно искать глубоких корней и причин. Мне кажется, похожее произошло в СССР после аварии на американской АЭС "Три Майл Айленд" в 1979 году. В Советском Союзе тогда стали говорить, что американская авария случилась, потому что у США и операторы были слабо подготовлены, и техника несовершенна. В итоге в СССР не выучили уроки аварии на АЭС в США, и через семь лет случилась Чернобыльская АЭС. То же самое произошло и в Японии, они не выучили уроки аварий, произошедших в мире ранее, в том числе и на Чернобыльской АЭС. У японцев вообще не было готовности к тяжелым авариям, и поэтому в ходе своей аварии они опаздывали в реагировании на развитие событий почти на каждом шагу.
Миф второй : На атомной станции системы защиты были настолько неадекватными, что привели к взрыву реакторов.
Реальность: Самое удивительное в том, что даже на таком старом проекте АЭС, а проекту 40 лет, системы безопасности сработали в штатном режиме и заглушили реакторы во время землетрясения! Главное требование к безопасной эксплуатации атомной станции звучит так: в любом случае цепная реакция в реакторах должна быть остановлена. На японской станции это собственно и произошло: стрежни поглотители системы защиты в момент землетрясения вошли в активную зону реактора, и цепная реакция прекратилась. Повторю, даже в условиях сильнейшего землетрясения такая старая станция своевременно прекратила работу благодаря сработавшей системе аварийной остановки. Есть еще одна функция безопасности, которая должна обязательно действовать, - нужно обеспечить охлаждение активной зоны реактора. Эта задача чисто технически не требует каких-то особых усилий и "семи пядей во лбу" у персонала, ведь все необходимые системы на станции предусмотрены. Если в условиях землетрясения внешнее электропитание пропадает, то для обеспечения работы системы охлаждения станции необходимо иметь дизельные генераторы, предназначенные для обеспечения охлаждения активных зон и их полного расхолаживания. Что же в реальности произошло? Как я уже говорил выше, в рамках проекта не была предусмотрена защита от воздействия на станцию цунами, причем не какой-то безумной высоты волны, а выше пять-семь метров. И это при том, что АЭС стоит на берегу океана! В результате, пришедшая волна цунами затопила дизельные генераторы, которые были расположены на каждом из энергоблоков внизу, в заливаемой водой части. После выхода из строя дизельных генераторов АЭС они не смогли обеспечить простую функцию охлаждения реакторов и бассейнов выдержки топлива. В результате произошел перегрев и расплавление активных зон, случилась так называемая пароциркониевая реакция, в результате которой выделяется водород. Этот водород скапливался в помещениях, где расположены реакторы, взрывался, разрушал здания, и дальше шел выброс радиоактивности во внешнюю среду. То есть взрывались не реакторы, а скапливающийся в зданиях энергоблоков водород как крайне легко воспламеняющийся газ. Сами реакторы, конечно же, не взрывались.
Японские специалисты пытались бороться с аварией совсем не так, как следовало бы в данном случае, они действовали неадекватно. Например, нужно было вентилировать контайнтмент, где собирался водород, чтобы выпустить газ наружу, и тогда бы не было взрывов. Они все это делали с задержками. Долго думали, долго выполняли. Взрывов зданий точно можно было избежать. Японцы также оказались не готовыми и к аварийной подаче воды для охлаждения реакторов и бассейнов выдержки облученного ядерного топлива (ОЯТ).
Миф третий: Развитие аварии на любой атомной станции таково, что невозможно при любом уровне аварии повернуть ее вспять.
Реальность: На самом деле, если вы посмотрите историю развития японской аварии, то обратите внимание, что почему-то почти совсем не упоминаются пятый и шестой энергоблоки станции. Все дело в том, что именно на этих блоках АЭС "Фукусима-1" сохранился один дизель-генератор, и в условиях отсутствия внешнего электропитания с его помощью удалось обеспечить охлаждение двух реакторов и двух бассейнов ОЯТ. И на этих блоках никакой тяжелой аварии не произошло. То есть, если бы японцы вовремя предусмотрели меры по подаче дополнительного питания подачи воды не по стандартной схеме, можно было остановить эту аварию на всей АЭС. И на самой ранней стадии. Я считаю, что причина любой аварии на АЭС - человеческий фактор. В атомной энергетике нет технических особенностей, не позволяющих решить любые задачи в сфере безопасности. И если авария все-таки случилась, то по причине того, что либо был людьми недоработан проект АЭС, либо отсутствовали технические средства готовности к реагированию на запроектные события, либо персонал не был подготовлен к действиям в подобных ситуациях. Конечно, станция, построенная несколько десятилетий назад, могла по изначальному проекту не отвечать современным требованиям безопасности, но ведь есть же процесс модернизации, и японцам надо было, конечно же, в полной мере использовать его возможности.
Миф четвертый: Авария на японской АЭС из-за близости станции к океану и сбросов в него радиационной воды привела к колоссальным негативным последствиям для Японии и для мира в целом.
Реальность: Как только "Фукусиму" отнесли к седьмому уровню по международной шкале событий INES, то у мировой общественности сразу возникла аналогия с аварией в Чернобыле, а значит появилась убежденность, что "Фукусима" - катастрофа. Первое, что хочу отметить, и пусть это прозвучит неожиданно резко, но честно, Чернобыль - катастрофа только в головах общественности. Потому что реальные последствия аварии на ЧАЭС известны, и Всемирной организации здравоохранения, и МАГАТЭ, и ООН, и эти последствия никак нельзя отнести к катастрофическим. С точки зрения последствий для человека в аварии на ЧАЭС - 28 людей получили огромные дозы радиационного облучения и умерли. Сто тридцать четыре человека получили большие дозы, и за 25 лет из них умерло еще 20 человек, но по разным причинам, и далеко не все от онкологии. В тоже время смерть 28 человек - это очень много для атомной энергетики. Если брать общее число смертей в мире, связанных с атомной энергетикой, то насчитывается 60 умерших, и среди них наши 28 из-за ЧАЭС. Теперь посмотрим на японские события. Авария на четырех блоках АЭС "Фукусима-1" не привела к даже самым минимальным радиационным последствиям для населения, и никто не погиб из персонала АЭС из-за радиации. Доза радиационного облучения до 100 миллизиверт (млЗв) не несет никаких последствий для здоровья человека. Нигде на территории Японии люди не получили такие дозы. Среди персонала АЭС есть единичные случаи, порядка 17 человек, когда люди получили дозу более 100 млЗв, два человека превысили дозу в 250 мЗв, при этом аварийная норма, и на ЧАЭС, и на "Фукусиме" - 250 млЗв. У нас в свое время в Чернобыле тоже была аварийная доза в 100 млЗв, при ее превышении для продолжения работы нужно было получать разрешение директора; но здесь есть психологический момент - персонал на ЧАЭС не бегал за разрешением к директору, поскольку понимал, что нужно действовать. В Японии же для предотвращения взрывов тех же энергоблоков нужно было вентилировать контайнтмент, но как только персонал японской АЭС понимал, что приближается к получению дозы в 100 млЗв, он покидал опасную зону, несмотря на возможные негативные последствия их ухода для дальнейшего развития ситуации.
Можно конечно, обсуждать, правильно или нет, что они соблюдали строго аварийные пределы доз, даже когда они не представляли сколь либо значимого риска, но ведь в итоге никто из них не переоблучился, не получил высоких доз и не умер. Еще раз повторю - на японской АЭС не было ни одной смерти от радиационного воздействия в момент аварии, дозы облучения, полученные в дальнейшем специалистами-ликвидаторами, не превышают нормы. Поэтому катастрофой события на "Фукусиме" можно назвать только без учета реальных последствий.
Теперь о воздействии радиационных событий на природу. Давайте сразу же обозначим принципиальную вещь: когда мы говорим о влиянии на природу, то нужно понимать, что уровень радиационного воздействия, при котором проявляется негативное воздействие на флору и фауну, в 100 раз превышает уровень допустимого воздействия на человека. Поэтому нонсенсом и глупостью являются разговоры о воздействии радиации на природу там, где ее влияние на человека вообще не ощущается. Никаких уровней радиационного загрязнения, при которых будет проявлено хоть какое-то воздействие на природу, в Японии нет ни на суше, ни в океане. Конечно, какие-то локальные места загрязнения на территории страны на узкой полосе на северо-западе, но это очень небольшая территория, которую можно в привести в порядок. Что касается океана, то он сам по себе самый большой растворитель на планете, и те кажущиеся нам огромными объемы радиоактивной воды, сброшенные в свое время с АЭС в океанские воды, давно уже разбавились до уровней, не представляющих опасности ни для человека, ни для флоры и фауны.
Миф пятый: у атомной энергетики нет будущего, после аварии в Японии все страны мира стали отказываться от АЭС, и только Россия строит атомные станции, не прислушиваясь к мировому сообществу.
Реальность: Развитие атомной энергетики - насущная необходимость мировой экономики. Во-первых, крупные развивающиеся страны, испытывающие потребности в энергии, осознали, что решение проблемы надежного энергоснабжения на основе органических энергоносителей, нефти, газа, угля, не существует. Одни потребности Китая на рынке углеводородных ресурсов являются колоссальными. Именно поэтому развивающиеся страны пошли по пути эксплуатации атомной энергетики. Во-вторых, атомная энергетика - это экология. В США действует 100 энергоблоков АЭС, в Европе - 140, в одной только Франции 56 блоков. АЭС - это серьезный инструмент для сдерживания выбросов парниковых газов в атмосферу. При этом выбросы угольных станции, по официальным данным, приводят только в США ежегодно к смерти 26 тысяч человек. После аварии в Японии лишь Германия отказалась от своих АЭС, но поскольку она в окружении стран, эксплуатирующих "мирный атом", то вынуждена будет покупать электроэнергию атомных станций своих соседей. Отказ Германии, как мы видим, не имеет никакого отношения к общемировому тренду. Ведущие страны мира разрабатывают реакторы четвертого поколения, в том числе с жидкометаллическими теплоносителями, и новые АЭС должны обеспечивать не только безопасность эксплуатации, но и не допускать сколь либо значимых радиационных выбросов в любой ситуации.
Беседовал Андрей Резниченко
Атомная энергетика - практически неисчерпаемый источник недорогой электроэнергии, которая с середины прошлого века спасает мир от энергетического голода. Но атомные электростанции - это не только реки дешевого электричества, но и самые страшные радиационные катастрофы, способные уничтожить целую страну. Такой катастрофы удалось избежать на АЭС Три-Майл-Айленд, непоправимый вред нанес Чернобыль, а в 2011 году удар неожиданно нанесла японская станция Фукусима-1, которая до сих пор держит мир в напряжении.
Авария на АЭС Фукусима-1
Объект: АЭС Фукусима-1, город Окума, префектура Фукусима, Япония.
Фукусима-1 входила в число мощнейших АЭС мира. Она состоит из 6 энергоблоков, которые до аварии отдавали в электрическую сеть до 4,7 гигаватт энергии. На момент катастрофы в рабочем состоянии находились только 1,2 и 3-й реакторы, 4, 5 и 6-й реакторы были остановлены для планового ремонта, причем топливо из четвертого реактора было полностью выгружено и находилось в бассейне выдержки. Также на момент катастрофы в бассейнах выдержки каждого энергоблока находился небольшой запас свежего топлива и достаточно большое количество отработанного.
Жертв: 2 погибших и 6 раненых в момент катастрофы, еще 22 человека получили травмы во время ликвидации аварии, 30 человек получили опасные дозы облучения.
Причины катастрофы
Авария на АЭС Фукусима-1 - единственная радиационная катастрофа, вызванная стихийным бедствием. И, казалось бы, здесь можно винить только природу, но, как это ни удивительно, в аварии виноваты и люди.
Интересно, что печально известное землетрясение, случившееся 11 марта 2011 года, нельзя считать главной причиной аварии на Фукусиме - после первых толчков все работающие на АЭС реакторы были заглушены системой аварийной защиты. Однако примерно через час станцию накрыла волна цунами высотой почти 6 метров, что привело к фатальным последствиям - выключились штатные и аварийные системы охлаждения реакторов, а затем последовала цепочка взрывов и выбросов радиации.
Всему виной - волна, которая вывела из строя все источники электропитания систем охлаждения, а также затопила резервные дизельные электростанции. Реакторы, лишенные охлаждения, стали нагреваться, в них расплавилась активная зона, и лишь самоотверженные действия персонала станции спасли мир от нового Чернобыля. Хотя Фукусима могла стать пострашнее Чернобыля - на японской станции в аварийном положении оказалось сразу три реактора.
А в чем же вина людей? Все очень просто: при проектировании станции (а строить ее начали еще в 1966 году) были неверно выбраны места для расположения дизельных электростанций и не продуман подвод электроэнергии к штатным системам охлаждения реакторов. Получилось так, что реакторы выдержали колоссальные нагрузки, но вспомогательные системы вышли из строя от первого удара стихии. Это можно сравнить с установкой новой бронированной двери со старыми деревянными косяками - дверь-то не взломать, да петли вряд ли удержат взломщика…
Хроника событий
Первый удар стихия нанесла в 14.46 местного времени. Работавшие на тот момент реакторы АЭС Фукусима-1 (энергоблоки № 1, 2 и 3) были заглушены сработавшими системами аварийной защиты. И все бы обошлось, но примерно в 15.36 дамбу, защищающую станцию с моря, настигла волна цунами высотой 5,7 метра.
Волна легко перелилась через дамбу, проникла на территорию АЭС, нанося различные повреждения, начала затоплять здания и помещения, и в 15.41 вода вывела из строя штатные системы электропитания систем охлаждения реакторов и аварийные дизельные электростанции. Именно этот момент можно считать нулевой точкой отсчета катастрофы.
Как известно, реакторы и после остановки продолжают выделять большое количество тепла - это, в основном, обусловлено продолжающимся распадом высокоактивных продуктов деления ядерного топлива. И, несмотря на то, что реактор фактически «выключен» (цепные ядерные реакции остановлены), в нем выделяются мегаватты тепловой энергии, способные расплавить активную зону и привести к катастрофе.
Именно это и произошло на трех реакторах Фукусимы. Каждый из них выделял от 4 до 7 мегаватт энергии, но из-за остановки систем охлаждения это тепло никуда не отводилось. Поэтому в первые часы после цунами в активных зонах 1, 2 и 3-го реакторов значительно понизился уровень воды и одновременно поднялось давление (вода просто превращалась в пар), и, как предполагают специалисты, часть тепловыделяющих сборок с ядерным топливом расплавились.
Уже вечером 11 марта в гермооболочке энергоблока № 1 было зафиксировано значительное повышение давления, которое вдвое превысило допустимое. А в 15.36 12 марта прогремел первый взрыв, в результате которого было частично разрушено здание энергоблока, но реактор не пострадал. Причиной взрыва стало скопление водорода, который выделяется при взаимодействии перегретого пара и циркониевых оболочек топливных сборок.
На второй день после катастрофы - утром 12 марта - было принято решение охлаждать реактор № 1 подачей морской воды. Сначала от этой меры хотели отказаться, так как морская вода, насыщенная солями, ускоряет процессы коррозии, однако иного выхода не было, взять многие тысячи тонн пресной воды было просто неоткуда.
Утром 13 марта было зафиксировано повышение давления внутри реактора № 3, и в него тоже началась подача морской воды. Однако в 11.01 утра 14 марта в третьем энергоблоке раздался взрыв (как и в первом энергоблоке, взорвался водород), который не привел к серьезным повреждениям. Вечером этого же дня началась подача морской воды внутрь реактора № 2, но в 6.20 утра 15 марта и в его помещениях прогремел взрыв, не повлекший серьезных разрушений. В это же время взрыв раздался и в энергоблоке № 4, как предполагается - в хранилище ядерных отходов. В результате конструкции четвертого энергоблока получили серьезные повреждения.
После цепочки этих аварий и значительного повышения радиации на территории станции, было принято решение об эвакуации персонала. На Фукусиме осталось всего 50 инженеров, которые решали текущие задачи. Однако к ликвидации последствий аварии привлекались сотрудники сторонних компаний, которые производили закачку воды, прокладку электрических кабелей и т.д.
Из-за отсутствия электричества угрозу стали представлять и бассейны выдержки, в которых находились тепловыделяющие сборки четвертого, пятого и шестого реакторов. Вода в бассейнах не циркулировала, ее уровень падал, и с 16 марта началась операция по закачке в них воды. На следующий день ситуация стала крайне опасной, и в бассейны выдержки блоков № 3 и 4 было спрошено несколько десятков тонн воды с вертолетов.
С первого дня велись работы по подведению к станции электропитания от расположенной в полутора километрах линии электропередач. Нужно сказать, что дизельная электростанция шестого энергоблока продолжала работать, и ее периодически подключали к другим энергоблокам, но ее мощности не хватало. И только к 22 марта было налажено электропитание всех шести энергоблоков.
Именно закачка морской, а затем пресной воды в реакторы стала главной стратегией стабилизации ситуации. Вода в реакторы подавалась вплоть до конца мая, когда удалось восстановить замкнутую систему охлаждения. Только 5 мая в энергоблок № 1 впервые после аварии зашли люди - всего на 10 минут, так как уровень радиоактивного загрязнения был очень высок.
Полностью заглушить реакторы и перевести их в режим холодной остановки удалось только к середине декабря 2011 года.
Последствия аварии на Фукусиме
Авария на атомной станции Фукусима-1 имела самые пагубные последствия, которые, как это ни удивительно, возникли по вине людей.
Самое неприятное во всех радиационных авариях - заражение воздуха, воды и земли высокоактивными продуктами деления ядерного топлива. То есть - радиационное заражение местности. Определенный вклад в это загрязнение внесли взрывы на энергоблоках, которые произошли с 12 по 15 марта 2011 года - пар, выброшенный из гермооболочек реакторов, нес в себе некоторое количество радионуклидов, осевших вокруг станции.
Однако наибольшие загрязнения произвела морская вода, которая закачивалась в реакторы в первую неделю после аварии. Ведь эта вода, проходя активную зону реакторов, снова попадала в океан. В результате уже к 31 марта 2011 года радиоактивность океанской воды на расстоянии 330 метров от станции превышала допустимую норму в 4385 раз! В настоящее время этот показатель значительно снизился, но радиоактивность побережья у станции практически в 100 раз выше всех допустимых норм.
Выбросы радиоактивных веществ вынудили уже 11 марта провести эвакуацию людей из 2-километровой зоны вокруг станции, а уже к 24 марта радиус зоны эвакуации увеличился до 30 км. Всего по разным подсчетам было эвакуировано от 185 до 320 тысяч человек, однако в это число входят и эвакуированные с территорий, подвергшихся серьезным разрушениям от землетрясения и цунами.
В результате заражения воды в ряде районов запрещена ловля рыбы, а также поставлен запрет на использовании земель в 30-километровой зоне вокруг Фукусимы-1. В настоящее время ведутся активные работы по дезактивации почвы в этой зоне, однако из-за высоких концентраций радионуклидов самым простым решением стало снятие верхнего пласта земли с его последующим уничтожением. В связи с этим местным жителям запрещено возвращаться в свои дома, когда это можно будет сделать - неизвестно.
Что касается воздействия аварии на здоровье людей, то особых опасений по этому поводу нет. Считается, что даже жители 2-километровой зоны получили минимальные дозы облучения, не представляющие опасности - ведь основное загрязнение местности произошло уже после эвакуации. Однако по заявлению экспертов, истинные последствия катастрофы для здоровья людей будут ясны не раньше, чем через 15 лет.
Авария на АЭС Фукусима-1 имела последствия и совершенно иного рода. Япония из-за остановки всех своих атомных станций была вынуждена значительно увеличить выработку электроэнергии на традиционных тепловых станциях. Но самое главное, что авария стала причиной ожесточенных споров по поводу необходимости атомной энергетики для Японии, и вполне возможно, что страна к 2040-м годам вообще откажется от использования АЭС.
Сейчас
В настоящее время станция бездействует, однако на ней ведутся работы по содержанию реакторов и бассейнов выдержки в стабильном состоянии. Дело в том, что нагрев ядерного топлива все еще происходит (в частности, температура воды в бассейнах достигает 50 - 60 градусов), что требует постоянного отвода тепла как от реакторов, так и от бассейнов с топливом и ядерными отходами.
Такое состояние будет сохраняться как минимум до 2021 года - за это время распадутся наиболее активные продукты распада ядерного топлива, и можно будет начать операцию по извлечению расплавленных активных зон из реакторов (извлечение топлива и отходов из бассейнов выдержки будет проведено в конце 2013 года). А к 2050-м годам АЭС Фукусима-1 будет полностью демонтирована и прекратит свое существование.
Интересно, что реакторы № 5 и 6 все еще находятся в работоспособном состоянии, однако у них нарушены штатные системы охлаждения, а поэтому они не могут использоваться для получения электроэнергии.
Сейчас на станции ведется возведение саркофага над энергоблоком № 4, подобные меры планируется принять и в отношении других поврежденных реакторов.
Таким образом, на данный момент аварийная станция не представляет опасности, однако для поддержки такого положения приходится затрачивать огромные средства. В то же время, на станции периодически происходят различные инциденты, способные привести к новой аварии. Например, 19 марта 2013 года произошло короткое замыкание, в результате которого аварийные реакторы и бассейны выдержки снова остались без охлаждения, но к 20 марта ситуация была исправлена. А причиной этого инцидента стала самая обычная крыса!
Авария на АЭС Фукусима-1 привлекла внимание всего мира, вызвав страх и тревогу у людей даже на обратной стороне Земного шара. И сейчас каждый из нас может лично посмотреть за тем, что происходит на станции - вокруг нее установлено несколько веб-камер, круглосуточно передающих картинку с ключевых объектов Фукусимы-1.
И остается надеяться, что сотрудники станции не допустят новых аварий, а все японцы и половина мира может спать спокойно.
Анимация процессов, происходивших на АЭС Фукусима после цунами:
Одно из самых шокирующих видео цунами:
Энергии, делают Фукусиму I одной из 25 крупнейших атомных электростанций в мире. Фукусима I - это первая АЭС, построенная и эксплуатируемая
5. Приводы стержней СУЗ
6. Пар на турбину
7. Подпиточная вода
8. Цилиндр высокого давления турбины
9. Цилиндр низкого давления
13. Охлаждающая вода конденсатора
14. Подогреватель подпиточной воды
15. Питательный насос
16. Конденсатный насос
17. Железобетонное ограждение
18. Подключение к сети
В большинстве кипящих реакторов
поглощающие стержни системы управления и защиты располагаются снизу.
Пока полной информации об аварии нет, но относительно достоверно известно следующее. В момент землетрясения все три действующих реактора на «Фукусима-1» были одновременно заглушены. Примерно через час после первых подземных толчков аварийные дизельные генераторы, питающие систему охлаждения реактора, по неустановленной пока причине вышли из строя, и система перешла на питание от аварийных аккумуляторов, емкости которых было достаточно на 8 часов работы. Из-за сложной физики процессов, происходящих в активной зоне, реактор продолжает производить тепло продолжительное время после «заглушки» и нуждается в активном охлаждении. Из-за выхода из строя генераторов и ограниченной емкости аварийных аккумуляторов в какой-то момент (в какой – еще предстоит установить точно) охлаждение оказалось недостаточным, реактор стал перегреваться, что привело к повреждению тепловыделяющих элементов (твэлов) и частичному расплавлению уранового топлива. Российские эксперты также подтверждают, что твэлы в японском реакторе были, по всей видимости, повреждены.
Ситуация может быть угрожающей. Похоже, все-таки, что авария не ограничилась повреждением труб. Уж очень мощным и резким был выброс над АЭС. А светлый - почти белый цвет облака – указывал на то, что вырвалось огромное количество пара.
На АЭС "Фукусима" установлены так называемые кипящие реакторы. Или реакторы с кипящей водой (BWR). По сути это гигантские самовары – очень прочные и толстостенные цилиндры высотой в 20 метров и диаметром в 7 метров. Внутри – «кипятильники»: урановые стержни тепловыделяющих элементов. Они расположены в так называемой активной зоне реактора. «Кипятильники» кипятят воду. Нагревают примерно до 300 градусов при давлении в 70 атмосфер. Прямо внутри «самоваров» - в верхней их части - вода превращается в пар. Поступает на турбины, затем конденсируется и снова попадает в «самовар. Вода, которая циркулирует в системе, одновременно служит и замедлителем ядерных реакций.
Если наружу вырвался пар и вырвался в большом количестве, как было видно на кадрах с места аварии, то, скорее всего, персоналу не удалось заглушить реактор. Он продолжал кипятить. Но уже без подачи воды, поскольку отключились насосы.
Кстати, защита у кипящих реакторов – слабое место. Стержни, которыми заглушают активную зону – тормозят ядерную реакцию, подают снизу. Что требует усилий и энергии. На большинстве российских реакторах они падают сверху.
В итоге, дело могло дойти до того, что «самовар», образно выражаясь, выкипел. Активная зона перегрелась, частично расплавилась. В лучшем случае, образовавшийся пар стравили внутрь защитной бетонной оболочки, которая окружает реактор. И рванула она – эта оболочка, не выдержав избыточного давления. В худшем – сорвало крышку с самого реактора, В обоих случаях, к сожалению, в атмосферу попал радиоактивный пар – тот, который контактировал с расплавленными тепловыделяющими элементами. Потому что вода, нагретая до 300 градусов, при нормальном давлении буквально взрывается.
Мелькали сообщения, что японцы собираются заливать или уже заливают реактор морской водой с целью его охлаждения и торможения ядерных реакций. Вполне логичное развитие событий на случай расплавления активной зоны. Однако такая заливка грозит новыми радиоактивными выбросами. Попадут ли они на территорию России, зависит от направления ветра. Пока он дует не в нашу сторону.
Все эксперты отвергают какую-либо вероятность атомного взрыва. И вряд ли окрестности будут заражены частицами ядерного топлива – крайне малы шансы на то, что они будут выброшены наружу. Даже если нарушена герметичность реактора.
Подробно разбирать аварию эксперты пока не рискуют. Слишком мало о ней информации. Но второго Чернобыля не будет – на Чернобыльской АЭС в 1986 году взорвался реактор совсем другого типа: Реактор Большой Мощности Канальный (РБМК), в котором вода кипела внутри каналов, проделанных в графитовых стержнях. Графит загорелся… А как выразился в субботу про поврежденный японский реактор президент НИЦ «Курчатовский институт» академик Евгений Велихов: "и гореть там нечему". Словом, тоже успокоил.
Японцы сообщили примерно о двадцати облученных. Это явно не случайные люди. "Ликвидаторы", как бы мы их назвали. Они пытались устранить повреждения.
По последним сообщения, "проблемы с охлаждением" возникли еще на пяти реакторах. Так что взрывы не исключены и на них. И неспроста, наверное, из районов АЭС "Фукусима-1" м "Фукусима-2" уже эвакуированы 140 тысяч человек.
Могло быть еще хуже
Европейские эксперты по ядерной безопасности высказывали предположение, что на АЭС взорвался водород. Но тогда дела совсем плохи.
Водород может образоваться в процессе разложения воды. А она начинает распадаться в присутствии своего рода катализатора - топливных элементов в металлической оболочке, когда температура в активной зоне превышает 400 градусов. При таком нагревании топливные элементы начинают крошиться.
Опять же, в лучшем случае, взорвался водород, стравленный в защитную оболочку. Но вместе с ним в атмосферу попали и радиоактивные газы - криптон, аргон и другие, появившиеся в процессе ядерной реакции. Попали и радиоактивные частицы топлива.
Авария на «Фукусима-1» была вызвана землетрясением и последовавшим за ним цунами. Сама по себе станция обладала запасом прочности и выдержала бы одно из стихийных действий.
К катастрофе привело то, что на АЭС обрушилось сразу два Из-за землетрясения отключилось электроснабжение станции, сразу после этого включились аварийные генераторы, но они тоже долго не проработали из-за цунами.
Причины аварии
АЭС «Фукусима-1» была построена в 70-х годах прошлого столетия и на момент аварии просто морально устарела. Проект не предполагал наличия средств управления авариями, которые бы были за пределами проекта.
И если землетрясение станция выдержала, то цунами, как говорилось выше, оставило АЭС без электроснабжения.
До аварии работало три энергоблока, и они остались без охлаждения, как следствие - уровень теплоносителя снизился, а вот давление, которое начало создаваться паром, стало, наоборот, повышаться.
Развитие катастрофы началось с первого энергоблока. Чтобы реактор не повредился из-за высокого давления, пар решили сбрасывать в гермооблочку. Но в ней тоже быстро увеличилось давление.
Теперь уже для ее сохранения пар начали сбрасывать прямо в атмосферу. Гермооболочку удалось сохранить, но водород, который образовался по причине оголения топлива, просочился в обстройку реакторного отделения.
Все это привело к взрыву на первом энергоблоке. Он произошел на следующий день после землетрясения От взрыва частично разрушились бетонные конструкции, но корпус реактора не повредился.
Развитие событий
После взрыва на энергоблоке сильно повысился уровень радиации, но спустя несколько часов упал. На территории АЭС «Фукусима-1» были взяты пробы, и исследования показали наличие цезия. Это означало, что герметичность реактора нарушена.
Для охлаждения реактора начали закачивать морскую воду. На следующий день оказалось, что в третьем блоке повреждена система аварийного охлаждения. И появилось подозрение, что тепловыделяющие элементы частично оголились, и опять может произойти взрыв водорода.
Начали сбрасывать пар из гермооболочки и закачивать морскую воду. Но это не помогло, и 14 марта. Однако корпус реактора не пострадал.
Продолжись работы по восстановлению электричества на первом и втором блоках. Также продолжили подкачивать воду на первый и третий блоки.
В этот же день отказала система аварийного охлаждения и на втором энергоблоке. Начали закачивать морскую воду для охлаждения. Но внезапно сломался клапан для сброса пара, и закачивать воду стало невозможно.
Но на этом беды «Фукусимы-1» не закончились. Взрыв на втором энергоблоке все-таки случился утром 15 марта. Тут же взорвалось хранилище ядерного топлива на четвертом энергоблоке. Пожар удалось потушить только через два часа.
17 марта утром начали сбрасывать морскую воду с вертолетов в бассейны блоков 3 и 4. После того как удалось восстановить дизельную станцию на шестом блоке, стало возможным закачивать воду с помощью насосов.
Ликвидация аварии
Чтобы штатные системы начали функционировать, потребовалось восстановить электроснабжение. А для его восстановления нужно было откачать воду из затопленных турбинных отделений.
Все осложнялось тем, что уровень радиации в воде был очень высок. Встал вопрос: куда откачивать эту воду. Для этого решили соорудить очистные сооружения.
Компания, которой принадлежит «Фукусима-1», заявила, что ей придется сбросить 10 тысяч тонн воды с низкой радиацией в море, чтобы освободить емкости для высокорадиоактивной воды из первых трех блоков АЭС.
Согласно плану, полная ликвидация последствий займет около сорока лет. Реакторы АЭС были остановлены, и началось извлечение отработанного из бассейнов. Позже предполагается полный демонтаж реакторов АЭС «Фукусима-1».
Последствия аварии
В результате всех событий возникла утечка радиации. Правительству пришлось эвакуировать население из 20-километровой зоны вокруг АЭС. Настоятельно рекомендовали эвакуироваться тем, кто жил в 30 километрах от АЭС «Фукусима-1».
Япония, «Фукусима-1» и ее окрестности заражены радиоактивными элементами. Также их обнаружили в питьевой воде, молоке и некоторых других продуктах. Норма была ниже допустимой, но для перестраховки их употребление временно запретили.
Обнаружилась радиация в морской воде и почве. В некоторых регионах планеты повысился
Кроме загрязнения окружающей среды, имеются финансовые потери. Компания ТЕРСО обязана выплатить компенсации пострадавшим при аварии.
«Фукусима-1» сегодня
Сегодня на АЭС продолжаются ликвидационные работы. В мае 2015 года произошла утечка радиоактивной воды. Также продолжается очистка воды, которую извлекли из блоков.
Это одна из главных проблем. Высокорадиоактивной воды очень много, и в процессе охлаждения реакторов ее становится еще больше. Ее перекачивают в специальные подземные хранилища, постепенно очищая.
Всем привет! Оказывается 11 марта было пятилетие одной из крупнейших техногенных катастроф 21 века. Уже догадались о чем пойдет речь? Авария на АЭС Фукусима-1 стала второй по силе катастрофой на атомной электростанции после Чернобыльской АЭС.
Давайте же попробуем разобраться, что стало причиной этой аварии и какие последствия от нее наступили. Ученые говорят, что авария на Фукусиме-1 имеет последствия в 10 раз меньше Чернобыльской . Давайте разбираться, так ли это?
11 марта 2011 года близ японского острова Хонсю произошли мощные подземные толчки магнитудой 9,0, после которых произошла серия землетрясений-афтершоков. В результате сильного землетрясения образовалось цунами, которое обрушилась на побережье острова Хонсю, 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.
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 два 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.
Взрывы на третьем и втором 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. Кроме того, аналогичная ситуация сложилась и на втором энергоблоке, где также отказала система аварийного охлаждения.
15 марта произошел взрыв водорода на втором энергоблоке. При этом уровень радиации возрос 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.
В результате аварии на АЭС Фукусима-1 в воздух и воду были выброшены радиационные вещества, в частности йод-131 и цезий-137. В районе промплощадки были также обнаружены частицы плутония.
