2.3. Вероятность аварий на аэс и их последствия

В России сегодня работают 10 АЭС, включающих 31 энергоблок. Современные энергоблоки второго поколения характеризуются вероятностью тяжёлой аварии с активной зоной от 10^-4 до 10^-5 на один реакторо-год. Это означает, что в России расчётная частота аварий 6-7 уровня опасности составляет в среднем одна за 30-40 лет.

Расчётная вероятность выхода радиоактивных продуктов из-под защитной оболочки реактора 3-го поколения не должна превышать 10^-7 на 1 реакторо-год. Поэтому при проектировании АЭС должны проводиться всесторонние исследования равновесных и переходных режимов, проектных, запроектных и гипотетических аварийных ситуаций.

При авариях, вызванных разрушением корпуса реактора или расплавлением активной зоны, выбрасываются:

1. фрагменты активной зоны;

2. топливо (отходы) в виде высокоактивной пыли, которая может долгое время находиться в воздухе в виде аэрозолей, затем после прохождения основного облака выпадать в виде дождевых (снеговых) осадков, вызывая радиоактивное заражение местности;

3. лавы, состоящие из двуокиси кремния, а также расплавленный в результате соприкосновения с горячим топливом бетон. Мощность дозы вблизи таких лав достигает 8 000 Р/час, и даже пятиминутное пребывание рядом губительно для человека.

В первый период после выпадения радиоактивных осадков наибольшую опасность представляет йод-131, являющийся источником β-излучения. Периоды полураспада его из щитовидной железы составляют: биологический – 120 суток, эффективный – 7, 6. Это требует быстрейшего проведения йодной профилактики всего населения, оказавшегося в зоне аварии.

При самом тяжелом исходе аварии предполагается наступление 15 тыс. смертей от острых лучевых поражений и 100 тыс. – от отдаленных последствий, тогда как критики называют в общей сложности 300 тыс. смертельных исходов и радиоактивное загрязнение местности на десятилетия.

Считается, что самая крупная авария реактора-размножителя на быстрых нейтронах будет иметь гораздо более губительные последствия, чем в рассмотренном выше гипотетическом варианте аварии обычного водо-водяного реактора.

3. Радиоактивное заражение местности вследствие аварии

на АЭС

Размер ущерба вследствие аварии на АЭС зависит не только от количества выброшенных радиоактивных веществ, но и от их нуклидного состава, высоты подъема и размеров радиоактивного облака, дисперсности радиоактивных частиц, времени истечения радиоактивных веществ и метеоусловий, которые в конечном итоге предопределяют величину зон распространения радиоактивных веществ.

Поскольку в реакторе большинство радионуклидов образуется, как правило, задолго до его аварийного разрушения, то относительное содержание короткоживущих нуклидов будет меньше, чем в продуктах ядерного взрыва. Этим объясняется более медленный спад уровня радиации на зараженной местности при аварии на АЭС, по сравнению с ядерным взрывом.

Во многих аварийных ситуациях на АЭС с выбросом радиоактивных веществ с определенной степенью точности спад уровня радиации может быть описан следующим соотношением: где Р_pt и Р_p0 – мощности дозы γ-излучения на местности ко времени t после разрушения АЭС и в момент времени t₀ сразу после разрушения АЭС.

Так как в продуктах выброса будут преобладать долгоживущие радионуклиды (стронций-90, плутоний-239, цезий-137 и др.), то заражение будет носить длительный характер.

Вклад в общую активность α-излучающих изотопов с течением времени увеличивается, большие площади на длительное время могут оказаться загрязнены радионуклидами, часть которых вовлекается в миграционные процессы на местности.

По общему выходу активности долгоживущих радионуклидов и заражению ими местности разрушение ядерного реактора мощностью 1000 МВт, при определенных условиях накопления долгоживущих радионуклидов, эквивалентно взрыву 10 ядерных боеприпасов мощностью 1 Мт каждый.

Это происходит несмотря на то, что выброс радиоактивных продуктов после разрушения АЭС может быть в десятки раз меньше, чем при взрыве ядерного боеприпаса, так как при этом радиоактивное облако газоаэрозольной смеси радионуклидов поднимается на небольшую высоту (сотни метров) и осаждается как на территории АЭС, так и в виде пятен по следу облака.