Чернобыль. Ничем не примечательный украинский городок, ставший нарицательным после самой масштабной техногенной и экологической катастрофы XX века – аварии на Чернобыльской атомной электростанции

В этом реферате я собрал информацию:

- о постройке ЧАЭС,

- о аварии 1982 года, потребовавшей ремонтных работ на двух реакторах в течении трех месяцев,

- о аварии 1986 года, сделавшей Чернобыль известным всему миру,

- о дезактивации ЧАЭС и прилегающих территорий от радиационного загрязнения.

Постройка чернобыльской АЭС

Чернобыльская АЭС расположена в восточной части белорусско-украинского Полесья, на берегу реки Припять, впадающей в Днепр, в 110 км к северу от столицы Украины – города Киева, в 20 км от южной границы Белоруссии, в 140-150 км от границы с Российской Федерацией.

Чернобыльская АЭС – вторая в серии АЭС с реакторами РБМК, построенная в СССР. Первая станция этой серии – Ленинградская АЭС. Кроме них, аналогичные реакторы РБМК используются на Курской и Смоленской АЭС в России, а ранее реакторы большей мощности 1500 МВт(электрическая мощность энергоблока с реактором, на ЧАЭС 1000МВт) использовались на Игналинской АЭС в Литве, ныне остановленной

4 февраля 1970 года были начаты работы по строительству будущего города энергетиков — Припяти. В 1986 году население города составляло 49.700 человек, предполагалось, что население города достигнет 70.000 человек.

В мае 1970 года началась разметка котлована под 1-й энергоблок ЧАЭС, в июле 1971 года завершилось строительство  ЛЭП 110 КВ подстанции Чернобыльская, 7 декабря 1971 года создается постоянно действующая комиссия по принятию объектов Чернобыльской АЭС. В День строителя — 15 августа 1972 года в 11 часов дня был торжественно уложен первый кубометр бетона в основание главного корпуса первой очереди (первый и второй энергоблоки) станции электрической мощностью 2000 МВт, произведена закладка нержавеющей капсулы с письмом к будущим поколениям.

Установленная дата пуска первого реактора почти сразу же оказалась под угрозой срыва из-за низкого уровня инженерных работ и неэффективного использования рабочего времени строителей.

30 марта 1972 года утверждено технико-экономическое обоснование увеличения электрической мощности ЧАЭС до 4000 МВт, а 4 января 1974 года принято совместное решение Министерства энергетики и Министерства среднего машиностроения (по сути – разработчик и приемщик реактора РБМК, использованного во всех четырех блоках станции) о проектировании и строительстве второй очереди.

В 1977 году на промышленной площадке станции для обслуживания эксплуатационников и многочисленных бригад строителей функционировали четыре столовые — «Фиалка», «Ромашка», «Эврика», «Электроника».

Первые годы эксплуатационный персонал и строители проживали в общежитиях, а также на съёмной жилплощади в сёлах вокруг строящейся станции.

Для обеспечения занятости членов семей работников станции было предусмотрено строительство ряда предприятий в городе Припять. Так, в 1979 году построен завод «Юпитер». До сих пор неизвестно, что на нем производили до 1986 года. После 1986 года его помещения использовались в качестве хранилища проб всего и вся с Чернобыльской зоны отчуждения. Также помещения «Юпитера» использовали для разработки и испытаний роботов для работы внутри саркофага. Заброшен в конце двухтысячных. В 2010 году сталкеры (посетители зоны, искатели приключений и проч., названы по книге братьев Стругацких «Пикник у обочины») в подвале «Юпитера» нашли ящик с черным песком, от которого зашкаливало их дозиметры.

В 1981 году начаты строительно-монтажные работы по возведению пятого энергоблока, входившего в состав третьей очереди. Его пуск был запланирован на конец 1986 года. Проектировщики объектов новой очереди — московский «Гидропроект» (до 1986 года) и харьковский «Атомэнергопроект» (после 1986 года).

Компоновочная схема V и VI энергоблоков, согласно проекту, была сходна компоновке блоков второй очереди станции и представляла собой два сомкнутых энергоблока. Также как и в блоках II очереди, под плитой будущих реакторов должны были размещаться бассейны-барботеры(в них сливается конденсат воды, образовавшийся при остановке реактора). Однако, были и отличия — так, планировалось ввести дополнительные системы безопасности, заменить материалы кровли (на несгораемые, которые должны были быть использованы и на первой, и на второй очередях) и другое.

16 мая 1975 года приказом директора ЧАЭС создана комиссия по подготовке и проведению пуска 1-го энергоблока.

С начала октября 1975 года на склад свежего топлива стали поступать первые топливные сборки. В связи с отставанием от плановых сроков по критическим позициям графика пуска блока была организована круглосуточная работа. 

23 ноября издан приказ директора об организации непрерывных работ по графитовой кладке 1-го энергоблока, 15 мая 1976 года в соответствии с требованиями технического проекта и СЭС установлен регулярный дозиметрический контроль в районах зоны прилегания к АЭС.

В октябре 1976 года приступили к заполнению пруда-охладителя. В этом же году для выполнения наладки, а также обеспечения ремонта энергетического оборудования машинного зала на ЧАЭС был организован производственный участок предприятия «Львовэнергоремонт».

В начале мая 1977 года коллектив монтажников, строителей, наладчиков и эксплуатационный персонал ЧАЭС приступили к пуско-наладочным работам на 1-м энергоблоке.

С 8 июня 1977 года в связи с началом работ по сборке топлива была организована зона строгого режима (ЗСР).

1 августа в 20:10 произведена загрузка первой ТВС, а 14 августа в 11:55 полномасштабная загрузка топлива была завершена.

18 сентября 1977 года в 16:17 начался подъем мощности реактора и 26 сентября в 20:19 включен в сеть турбогенератор № 2 первого блока.

Турбогенератор № 1 первого блока(на каждый блок по 2 реактора) включен в сеть 2 ноября. 

14 декабря 1977 года подписан Акт приемки первого энергоблока ЧАЭС в эксплуатацию, 24 мая 1978 года первый энергоблок был выведен на мощность 1 000 МВт.

16 ноября 1978 года начался физический пуск второго энергоблока.

5 октября 1979 года первая очередь Чернобыльской АЭС в составе двух энергоблоков выведена на номинальную мощность 2 000 МВт

21 октября 1980 года ЧАЭС поставлена под напряжение ЛЭП 750 КВ.

3 декабря 1981 года осуществлен энергетический пуск третьего энергоблока.

9 июня 1982 года на третьем энергоблоке освоена проектная мощность 1 000 МВт.

25 ноября 1983 года на реакторе 4-го энергоблока загружена первая ТВС (тепловыделяющая сборка, также назывется ТВЭЛ), а  21 декабря турбогенератор № 7 включен в сеть. 

30 декабря 1983 года включен в сеть турбогенератор № 8.

28 марта 1984 года 4-й энергоблок выведен на проектную мощность 1 000 МВт.

21 августа 1984 года на Чернобыльской АЭС выработано первые 100 миллиардов КВт·ч электроэнергии.

Авария 1982 года

9 сентября 1982 года после выполненного среднего планового ремонта во время пробного пуска реактора 1-го энергоблока на тепловой мощности 700 МВт при номинальных параметрах теплоносителя произошло разрушение тепловыделяющей сборки (или ТВЭЛа) и аварийный разрыв технологического канала № 62-44.

Следствием разрыва канала явился выброс радиоактивной парогазовой смеси из реакторного пространства блока № 1 в аварийный конденсатор, затем в трубопровод связи газовых контуров блоков и далее под колокол мокрого газхолдера. В этой части газового контура произошло кратковременное повышение давления, что привело к забросу до 800 кг воды из гидрозатворов в реакторное пространство блока № 2, работавшего на номинальной мощности. За счет испарения заброшенной воды произошло резкое повышение давления в реакторном пространстве блока № 2, что в свою очередь привело к выдавливанию остальных гидрозатворов со стороны реакторного пространства. Парогазовая смесь из реакторного пространства блока № 2 выбрасывалась под колокол мокрого газхолдера и далее через его опорожненный гидрозатвор вместе с радиоактивной парогазовой смесью из реакторного пространства блока № 1 — в вентиляционную трубу и атмосферу.

В результате выброса радиоактивными веществами была загрязнена значительная территория. Для ликвидации последствий этой аварии потребовалось около 3 месяцев ремонтных работ. Канал 62-44 и участок активной зоны, непосредственно примыкающий к разрушенному каналу, навсегда выведен из работы.

По официальным данным, авария не оказала значимого воздействия на окружающую среду. Повышенные уровни радиоактивного загрязнения окружающей среды были кратковременными.

После аварии проектантами были разработаны и реализованы мероприятия по предупреждению подобных инцидентов.

«Чернобыль»

1. Авария в цифрах и фактах.

25 апреля 1986 г. на Чернобыльской станции работали все четыре энергоблока первой и второй очередей и связанные с их нормальной эксплуатацией вспомогательные системы и объекты промышленной площадки.

Пожарные и сотрудники, находившиеся ночью 26 апреля на станции – примерно 400 человек получили очень большие дозы облучения. 237 человек сразу были помещены в лечебные учреждения с диагнозом «острая лучевая болезнь». В течение суток их разместили в областных больницах и специализированных центрах. Диагноз подтвердился у 134 пострадавших. 106 человек после лечения поправились, 28 врачам спасти не удалось.

У населения ни одного случая острой лучевой болезни не было. Вопрос о защите 50-тысячного города атомщиков – Припяти встал сразу, как только стали ясны масштабы аварии. На вторые сутки всех жителей организованно вывезли в безопасные районы.

К участию в ликвидации аварии первоначально были привлечены 350 тысяч человек. Из них около 240 тысяч работали рядом с аварийным реактором и в 30-км зоне

Через 20 часов после аварии из города Припять было эвакуировано около 50 тыс. жителей. В последующий период в 1986 году из сельских населенных пунктов в радиусе 30 км вокруг станции, было эвакуировано еще около 70 тыс. человек. Отселение продолжалось до середины 90-х годов. Всего было переселено более 300 тыс. человек.

В начале мая 1986 года из чернобыльской зоны отчуждения было эвакуировано более 65 тыс. сельскохозяйственных животных. С мая по июль было забито около 120 тыс. животных .

В зоне строго радиационного контроля проживали около 400 тысяч человек.

Численность населения на всех загрязненных территориях первоначально составляла около 7 млн. человек

Решения по йодной профилактике и эвакуации в других населенных пунктах были запоздалыми и потому менее эффективными. Всего до конца 1986 года из 30-км зоны и из некоторых населенных пунктов за ее пределами было эвакуировано более 116 тысяч человек.

Было установлено, что из разрушенного реактора было выброшено не более 4% от 190 тонн ядерного топлива 4-го блока ЧАЭС (около 0,3% ядерного топлива было выброшено на промплощадку ЧАЭС, 1,5% - на территории Чернобыльской зоны отчуждения, 1,5% топлива 4-го блока ЧАЭС осело на территории Украины, Беларуси и России и около 1% за пределами бывшего СССР) 

2. Причины аварии 26 апреля 1986 года

Причины аварии ученые, эксплуатационный персонал и «компетентные органы» начали искать едва ли не в день аварии. Было проработано множество версий:

- Взрыв водорода в бассейне-барботере;

- Взрыв водорода в нижнем баке контура охлаждения системы управления

и защиты реактора;

- Диверсия — взрыв заряда с разрушением трубопроводов контура

первичного теплоносителя;

- Разрыв напорного коллектора главного циркуляционного насоса или

раздаточного группового коллектора;

- Разрыв барабан-сепаратора или пароводяных коммуникаций;

- «Эффект вытеснителей» стержней системы управления и защиты реактора;

- Неисправность аварийного регулирования;

- Грубая ошибка персонала при управлении реактором;

- Кавитация (парообразование) насосов теплоносителя, приводящая к подаче

пароводяной смеси в технологические каналы;

- Кавитация на дроссельно-регулирующих клапанах;

- Захват пара из барабан-сепараторов в опускные трубопроводы;

- Пароциркониевая реакция и взрыв 5000м3 водорода в активной зоне;

- Попадание сжатого газа из баллонов системы аварийного охлаждения реактора.

Из всех этих версий ученые выбрали две:

1. Грубая ошибка персонала при управлении реактором;

2. «Эффект вытеснителей» стержней системы управления и защиты

реактора.

Каждая из версий по своему трактует события, приведшие к аварии.

Одна из них возлагает вину на эксплуатационный персонал «умудрившийся отключить все мыслимые и немыслимые системы защиты реактора и взорвавший его».

Другая учитывает, что на советских АЭС практиковалось отключение автоматических систем безопасности с тем, чтобы не глушить реактор на несколько дней из-за отравления реактора продуктами ядерного деления (что происходит при работе реактора не на полную мощность) – ведь простой никому не нужен, ни персоналу, ни начальству. Продукты деления поглощают необходимые для реакции нейтроны и она затухает, если не вывести из зоны реакции управляющие стержни (они работают на глушение реакции, если находятся в зоне деления). Автоматика никогда не позволит вывести из зоны реакции больше 195 из 211 управляющих стержней. В ночь на 26 апреля реактор из-за работы на 50% мощности был настолько отравлен, что сам заглох. Чтобы снова его запустить, персонал отключил автоматические системы безопасности и вывел из зоны реакции 204 стержня из 211. Действия персонала можно понять: если реактор выйдет из под контроля, то он снова заглохнет, но уже так, что простой на несколько дней, пока не распадутся побочные продукты реакции, неизбежен.

Она учитывает и то, что реактор в понимании персонала и простых людей довольно стабильная и управляемая система и что персонал станции ничего не знал о, мягко говоря, «особенности» реактора РБМК в виде кратковременного увеличения мощности реактора при движении управляющих стержней на торможение ядерной реакции. Это незнание было вызвано сложным переплетением интересов разработчиков и приемщиков реактора, если предельно упростить сложившуюся при разработке и приемке ситуацию.

Также сыграло роль то, что зона деления ядер в реакторе сильно вытянута в высоту и в режимах малой мощности распределение тепловой энергии по ней очень нестабильно.

И последний фактор. При отключении турбогенераторов от паропроводов реактор перешел на холостой ход при том же тепловыделении, что и под нагрузкой. Начались проблемы со стабильным охлаждением реактора.

В итоге, согласно этой версии, мы получаем реактор при нестабильном выделении тепла по объёму активной зоны и проблемах с подачей охлаждающей воды. В одной из зон реактора произошло избыточное тепловыделение при недостаточной подаче воды. Вода превратилась в пар, который нарушил охлаждение еще более широкой области реактора. Сработали поканальные датчики роста температуры и датчики нарушения охлаждения реактора. Дежурный персонал включил подачу всех управляющих стержней в активную зону и... сработал эффект вытеснителей, который увеличил количество делящихся ядер и, соответственно, рост температуры реактора при отсутствии охлаждения. Тепловая мощность реактора превзошла номинальную в сто раз и произошел первый, тепловой взрыв (вода перешла в пар и разрушила реактор как систему и подбросила крышку реактора весом в две с половиной тысячи тонн на десять метров вверх, повернув при этом на 90 градусов). Затем, при продолжающейся подаче воды в порванные в клочья каналы охлаждения реактора вода попадала на перекаленное ядерное топливо и разлагалась на водород и кислород. Водород от случайной искры или от нагрева взорвался и разрушил крышку реактора и здание 4-го энергоблока.

Первый взрыв вызван ошибками и самонадеянностью персонала согласно обеим версиям, второй взрыв, согласно второй версии второй взрыв вызван эффектом вытеснителей, согласно первой он был неизбежностью.