Головна ⇒ 📌Довідник з валеології ⇒ Катастрофа на Чорнобильській АЕС,- Уроки аварій на АЕС,- Аварії з викидом радіоактивних речовин

Катастрофа на Чорнобильській АЕС,- Уроки аварій на АЕС,- Аварії з викидом радіоактивних речовин

Безпека життєдіяльності

3. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

3.3. Аварії з викидом радіоактивних речовин

3.3.3. Уроки аварій на АЕС

3.3.3.2. Катастрофа на Чорнобильській АЕС

Аварія в Чорнобилі стала класичним прикладом техногенної катастрофи. Причиною того, що трапилося, були непередбачені помилки персоналу електростанції, які порушили регламент та режим експлуатації енергоблоку і спричинили ситуацію, в котрій проявилися недоліки в конструкції АЕС (усунені тепер). Конструктори не змогли передбачити поєднання

такої великої кількості порушень правил експлуатації з боку тих осіб, котрі безпосередньо відповідали за безпеку експлуатації станції.

Некомпетентність, безвідповідальність людей та низька надійність техніки стали причиною цієї трагедії.

Ядерним паливом на АЕС є уран – 238 (двоокис урану), збагачений ураном – 235 – 20 кг урану-235 на 1 т урану – 238. Ядерне паливо вводиться у реактор у вигляді трубок із цирконієвого сплаву, в котрих розміщуються таблетки урану циліндричної форми.

Назва цієї конструкції – твел – теплоутворювальний елемент. Твели розташовуються в активній зоні у вигляді збірок

по 18 трубок. Усього 1800 збірок, розміщених у графітовій кладці з вертикальними технологічними каналами. У графіті циркулює теплоносій, який забирає утворене при ядерній реакції тепло. Вода нагрівається до кипіння, пара надходить до турбін, які виробляють електроенергію.

Весь кругообіг води здійснюють 8 циркуляційних насосів – 6 працюючих та 2 резервних. Реактор розташований всередині бетонної шахти. Графітова кладка розміщена у циліндричному корпусі. Розмір активної зони – 7 м/ у висоту, та діаметром 12 м. Весь апарат спирається на бетонну основу, під якою розташований басейн системи локалізації аварії.

Ланцюгова реакція в реакторі йде з коефіцієнтом ефективності 1,0 – 1,064. Чим вищий цей коефіцієнт, тим вищі температура пари та потужність реактора. Якщо коефіцієнт буде виший 1,064, режим стане некерованим. Регулювання швидкості протікання ланцюгової реакції здійснюється за допомогою спеціальних стержнів – поглиначів нейтронів із бористої сталі. Вони вводяться (чи виводяться) в активну зону та регулюють кількість нейтронів, що діють в реакторі. Усього в реакторі 211 стержнів – поглиначів. Вони забезпечують пуск, ручне, автоматичне регулювання потужності, планові та аварійні зупинення реактора. За своїм функціональним призначенням стержні діляться натри основні групи:

– автоматичного регулювання,

– ручного регулювання,

– аварійного захисту.

При сигналі захисту в активну зону вводяться усі стержні. Передбачена система аварійного охолодження реактора.

Розглянемо хронологію аварії. Аварія відбулася на 4-му блоці Чорнобильської АЕС 26 квітня 1986 р. приблизно о 1-й годині 23 хвилини.

25 квітня планувалася зупинка реактора на планово-попереджувальний ремонт з проведенням перед зупинкою деяких експериментів.

Картину аварії краще простежити по годинах. 13-та година 00 хвилин – відповідно до графіка зупинки персонал приступив до зниження потужності реактора.

14-та година 00 хвилин – згідно з програмою експерименту відключається система аварійного охолодження реактора. Оскільки без цієї системи реактор не повинен експлуатуватися, його потрібно зупинити, але диспетчер “Київенерго” не дав дозволу на глушення реактора, і він продовжував працювати, що є найбрутальнішим порушенням. При роботі із зниженою потужністю в реакторі збільшується кількість ксенона – 135, який має властивість поглинати нейтрони – “нейтронна отрута”. “Нейтронна отрута”, тривалий час впливаючи на ядерні процеси, практично робить їх не керованими. Реактор повинен бути зупинений, доки “нейтронна отрута” не розпадеться (період напіврозпаду близько 9 годин). Крім того, перенесення часу зупинення реактора змінило умови експерименту і його почала проводити не та зміна, що готувалася.

О 23-й годині 10 хвилин отримано дозвіл на зупинення реактора, розпочалося зниження потужності. Але оператор не справився з керуванням і потужність швидко впала майже до нуля. Реактор повинен був обов’язково глушитися, але персонал розпочав нове підвищення потужності, чого в жодному разі робити не можна. Потрібно було обов’язково зупинити реактор. Про це було відомо кожному. Але оператори близько двох годин пробували підвищити потужність, щоб виконати запланований експеримент. Потужність підвищувалася шляхом виведення стержнів регулювання із активної зони.

0 О 1-й годині 00 хвилин 26 квітня вдалося підняти потужність реактора і стабілізувати її на рівні 200 М Вг (замість 1000-700 відповідно до програми експериментів). Однак експеримент продовжувався.

1-ша година 30 хвилин – оператор вивів стержні автоматичного регулювання (поглинача нейтронів) з активної зони за допомогою ручного регулювання. Це категорично заборонено. Внаслідок цього реактор опинився у некерованому стані і його потужність швидко почала збільшуватись (майже у 100 разів понад норму). Температура пари перевищила граничні межі. Її тиск почав перевищувати межу стійкості конструкції реактора.

1-ша година 20 секунд – розпочато експеримент з турбогенератором. Був вимкнений ще один захист. Реактор опинився у такому стані, що навіть невелике збільшення потужності викликає надмірне зростання об’ємного паровмісту.

1-ша година 23 хвилини 40 секунд – керівник зміни, зрозумівши небезпеку, дав команду опустити стержні регулювання потужності. Стержні пішли униз, але швидко зупинилися. Оператор зробив спробу опустити їх дією своєї ваги, але було вже пізно.

В реакторі відбувся тепловий вибух, зруйнувавши приміщення та спричинивши пожежу і тривалі викиди РР в атмосферу.

Порушеннями були:

– реактор був переведений у важкокерований і тому заборонений інструкціями режим;

– сигналізація тривоги була вимкнена персоналом;

– реактор не був зупинений в критичний момент, що призвело до різкого збільшення швидкості ланцюгової реакції.

Причини аварії:

– грубі помилки персоналу, який проводив експеримент, особливо з техніки безпеки;

– недостатній нагляд державних органів як за експлуатацією реактора, так і за експериментом на ньому;

– недостатня кваліфікація персоналу;

– недоліки конструкції реактора;

– недостатньо автоматизована й обладнана система безпеки. Якби сама конструкція реактора за своєю природою забезпечувала гальмування, а не збільшення, як в цьому випадку, потужності, та якби обслуговуючий персонал за рівнем навчання та підготовки міг прогнозувати наслідки своїх дій, то вибух не відбувся б. Чорнобильська катастрофа на АЕС стала нашим національним лихом.