лекции Еко / радиац_Чорнобиль

Причини катастрофи

Викладені нижче висновки були першим офіційним документом, у якому на підставі аналізу ходу подій, що передували аварії, зроблено спробу з’ясувати основні її причини.

Такий аналіз показав, що аварія була пов'язана з уведенням надлишкової реактивності. Відзначено, що конструкція реакторної установки передба' чала захист від подібного типу аварій з урахуванням фізичних особливо'

стей реактора, включаючи позитивний паровий коефіцієнт реактивності. Технічні засоби захисту й управління повинні були гарантувати безпеку реактора при переви' щенні потужності та зменшенні періоду розгону з появою різних несправностей у його роботі.

Крім технічних засобів захисту, були також суворі правила і порядок ведення техно' логічного процесу на АЕС, обумовлені регламентом експлуатації енергоблоку. До числа найбільш важливих правил належать вимоги про неприпустимість зниження опера' тивного запасу реактивності нижче за 30 стержнів.

У процесі підготовки та проведення випробувань турбогенератора персонал відключив ряд технічних засобів захисту і порушив найважливіші положення регламенту експ' луатації, що стосуються безпечного ведення технологічного процесу. Основним моти' вом у поводженні персоналу було прагнення швидше закінчити випробування. Порушення встановленого порядку під час підготовки та проведення випробувань, по' рушення програми випробувань, недбалість у керуванні реактором свідчать про недо' статнє розуміння персоналом особливостей протікання технологічних процесів в ядер' ному реакторі та про втрату почуття небезпеки.

Разом з тим розроблювачі реакторної установки не передбачили створення захисних систем безпеки, здатних запобігти аварії при наявному наборі навмисних відключень технічних засобів захисту і порушень регламенту експлуатації, тому що вважали, що таке поєднання подій неможливо.

Зроблено висновок, що першопричиною аварії стало вкрай малоймовірне поєднання порушень порядку і режиму експлуатації, допущене персоналом енергоблоку. Катаст' рофічних розмірів аварія набула в зв'язку з тим, що реактор було переведено персона' лом до такого стану, у якому істотно посилився вплив позитивного коефіцієнта реак' тивності на ріст потужності.

Таким чином, у викладених висновках основну провину за аварію покладено на персонал АЕС. Перераховано ряд порушень, допущених операторами в ході випробування турбогенератора, уперше згадано про існування позитивного ко' ефіцієнта реактивності реактора. Однак було залишено осторонь питання про те,

чому виявилося можливим таке "вкрай малоймовірне поєднання порушень порядку і режиму експлуатації" реактора і хто несе за це відповідальність.

Програма проведення випробувань турбогенератора не повністю задовольняла вимогам безпеки, однак при чіткому дотриманні експлуатаційних вимог (регламенту, інструкцій) була достатньою для безпечного проведення експерименту. Причини аварії полягають не в програмі як такій, а в незнанні розроблювачами програми особливостей поводження реактора РВПК у майбутньому режимі роботи.

Комісія проаналізувала 13 різних версій можливих причин аварії, що включають вибух водню, розриви комунікацій, ефекти кавітації і навіть диверсійний акт, і дійшла

висновку, що усі вони, крім версії, пов'язаної з реактивнісним ефектом виштовхувачів системи управління захистом реактора, суперечать об'єктивним даним.

Комісія установила, що розвиток аварії почався після натискання кнопки ручної аварійної зупинки реактора АЗ'5.

Комісія докладно проаналізувала дії персоналу АЕС під час аварії з точки зору допущених порушень технологічного регламенту експлуатації й іншої обов'язкової для виконання документації, а також оцінила ступінь впливу тих чи інших порушень на причину і масштаб аварії.

Головний висновок, зроблений комісією, полягає в тому, що аварія та її масштаби обумовлені не діями обслуговуючого персоналу, а нерозумінням, насамперед з боку наукового керівництва, впливу паровмісту на реактивність активної зони РВПК, що призвело до неправильного аналізу надійності експлуатації, зневаги кількаразовими проявами великої величини парового коефіцієнта реактивності, помилкової впевненості в достатній ефективності системи управління і захисту. Ця система не змогла справитися як з аварією, що відбулася, так і з багатьма іншими, зокрема, з проектними аваріями. Складений регламент експлуатації реактора виявився не тільки невірним, але і фатальним.

Персонал не знав про деякі небезпечні властивості реактора і, отже, не усвідомлював наслідків допущених порушень. Це свідчить про нечітке уявлення безпеки не стільки експлуатаційним персоналом, скільки розроблювачем реактора й експлуатуючою організацією. Оператор ніколи не повинен потрапляти в ситуацію, яку попередньо не проаналізували інженери і, крім того, інженери не повинні аналізувати ситуацію без урахування реакції оператора на неї.

22 Чому відбулася чорнобильська катастрофа

замикань в електричних кабелях та інтенсивне теплове випромінювання утворилися додаткові осередки пожежі в турбінному, реакторному залах та прилеглих до останнього частково зруйнованих приміщеннях.

Чергові підрозділи частин пожежної охорони АЕС із Прип'яті і Чорнобиля негайно виїхали на місце аварії.

Першочергові заходи були спрямовані на ліквідацію пожежі на покритті турбінного залу, оскільки існувала небезпека розповсюдження вогню на 3'й енергоблок. Було організовано гасіння осередків горіння усередині приміщень. До 2 год. 10 хв. ліквідовано основні осередки пожежі на даху турбінного залу і до 2 год. 30 хв. – на даху реакторного відділення.

До 5 год. ранку пожежу було повністю ліквідовано.

Ціною власного життя пожежники запобігли розвитку подій, наслідки яких могли бути трагічними.

реактора до ґрунту під спорудою 4'го енергоблоку. Вже до 6 травня 1986 р. викиди припинилися.

Важливим етапом ЛНА стало спорудження укриття над зруйнованим реактором з метою забезпечення нормальної радіаційної обстановки на прилеглій території й у повітряному просторі.

Для попередження поширення радіоактивності через підземні та поверхневі води в районі ЧАЕС було створено комплекс захисних і гідротехнічних споруд.

Разом із цим проводилися дезактиваційні роботи на проммайданчику ЧАЕС і в 30'кілометровій зоні щодо зниження рівнів радіоактивного забруднення, що дозволило в жовтні – листопаді 1986 р. відновити експлуатацію 1'го і 2'го енергоблоків.

Починаючи з 27 квітня з військових вертольотів скидали на аварійний реактор пісок, глину, доломіт, свинець, сполуки бору. До 10 травня було скинуто усього близько 5000 т матеріалів, у результаті чого шахта реактора покрилася шаром сипучої маси, що інтенсивно абсорбувала аерозольні частинки. Завдяки цьому до 6 травня викид радіоактивності, що знизився до декількох сотень, а до кінця травня – до десятків Кюрі на добу, перестав відігравати істотну роль.

Одночасно для зниження температури палива, що залишилося у зруйнованому реакторі, і зменшення концентрації кисню в простір під шахту реактора подавали азот під тиском. До 6 травня ріст температури в шахті реактора припинився і почалося її зниження. До кінця травня обстановка навколо аварійного реактора значною мірою стабілізувалася.

Загальна кількість викинутих з реактора радіонуклідів склала близько 90 мільйонів Кюрі (МКі), з яких 45 МКі припадає на частину ксенону, ~ 1 МКі'криптону, 7–10 МКі – йоду, 1–2 МКі – цезію і 0,2 МКі – стронцію. Викинуті до атмосфери і на ґрунт

радіонукліди згруповано в такий спосіб:

'інертні гази (ксенон, криптон);

'елементи з атомною масою (А) ~ 130 (йод, телур, цезій);

'елементи з А ~90 (стронцій, ніобій, молібден);

'уран і трансуранові елементи.

Урядову комісію з розслідування причин аварії на ЧАЕС було створено у першій половині дня 26 квітня 1986 року на чолі із заступником голови Ради Міністрів СРСР Б.Є. Щербиною.

Основними завданнями Урядової комісії були: визначення масштабів аварії; розробка та реалізація заходів щодо локалізації та ліквідації її наслідків; охорона здоров'я та надання всілякої допомоги населенню; детальне вивчення причин аварії та розробка на цій основі оперативних

та довгострокових заходів щодо недопущення подібних аварій в майбутньому.

Робота Урядової комісії відбувалася в екстремальних умовах, спричинених як складністю проблем, що виникали, так і відсутністю досвіду щодо дій в подібних ситуаціях.

Головною проблемою, яку прийшлося вирішувати уряду України, було забезпечення безпеки населення від можливих радіаційних уражень.

Через 12 годин після аварії на допомогу медпрацівникам Прип'яті прийшли клінічні заклади Москви та Києва. До Москви, до клінічної лікарні №6, у перші дві доби літака' ми було відправлено 129 осіб у дуже тяжкому стані, 84'м з яких було поставлено діаг' ноз "гостра променева хвороба" (ГПХ) 2–4 ступеня важкості. Всього хворими на ГПХ було визнано 203 особи.

Великомасштабні заходи з ЛНА вимагали мобілізації значних ресурсів органів охоро' ни здоров'я та медичної науки. Для проведення медичних обстежень та надання меди' чної допомоги евакуйованим та особам, що проживали в районах з підвищеними рівнями радіації, було залучено близько 2 тис. лікарів, 4 тис. середніх медичних працівників та понад 1,2 тис. студентів старших курсів медичних інститутів.

На початку післяаварійного періоду було створено 230 лабораторно'дозиметричних бригад, понад 400 лікарських бригад, в тому числі понад 200 – для обстеження дітей та вагітних жінок.

У короткий термін було проведено йодну профілактику понад 5 млн осіб, в тому числі – понад 1,6 млн дітей.

Особливу увагу було приділено медичному забезпеченню дітей та вагітних жінок, яких у перші дні після аварії було вивезено за межі зони з підвищеною радіацією та направ' лено на оздоровлення до санаторіїв та пансіонатів.

Вже в червні 1986 р. було розроблено попередній оперативний прогноз очікуваних за перший рік доз зовнішнього та внутрішнього опромінення населення. Було також об' ґрунтовано та впроваджено цілий комплекс обмежуючих заходів щодо зниження про' гнозованих рівнів опромінення.

Після аварії науковими та практичними закладами охорони здоров'я було проведено близько 3 млн експериментальних та лабораторних досліджень харчових продуктів, води та об'єктів навколишнього середовища.

У результаті роботи з оцінки радіаційної обстановки та реалізації обмежуючих заходів фактичні дози внутрішнього опромінення населення виявилися у 5–15 разів нижчими за прогнозовані.

24 Чому відбулася чорнобильська катастрофа

Враховуючи великі масштаби аварійно'відновлювальних робіт, було призвано із запасу необхідну кількість військовозобов'язаних, а також залучено із народного господарства транспортні засоби та іншу спеціальну техніку.

Всього до ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС було залучено понад 210 військових частин та підрозділів загальною чисельністю близько 340 тис. військовослужбовців, з яких 24 тис. – кадрові військові.

У результаті інтенсивних дезактиваційних робіт, що проводилися військо' вослужбовцями у приміщеннях та на промисловому майданчику станції, вдалося знизити рівень радіації в десятки та сотні разів. Це значно змінило радіаційну обстановку та дозволило персоналу станції почати підготовку до пуску, а потім і знову ввести до експлуатації 1'й, 2'й та 3'й енергоблоки ЧАЕС.

Одночасно було почато спорудження екранізуючої захисної стіни між 3'м та 4'м енер' гоблоками, а також зосереджено сили на будівництві об'єкта "Укриття"

Для забезпечення радіаційної безпеки військовозобов'язаних, які брали безпосередню участь у ЛНА на ЧАЕС, Міністерство охорони здоров’я встановило допустимий рівень опромінення – 25 бер. У 1987 р. цей рівень було знижено до 10 бер, а на третій рік після аварії – до 5 бер.

Особливу увагу приділено питанням діагностики стану аварійного енергоблоку. В стислі терміни було розроблено вимірювачі нейтронного потоку, гамма' випромінювання, температури та теплового потоку – складових елементів системи діагностики зруйнованого реактора; розроблено та впроваджено в серійне виробництво дозиметричні прилади "Бета", "Прип'ять", "Рось" та ін., які надали своєчасну та неоцінну допомогу як персоналу ЧАЕС, так і населенню у виявленні та ліквідації осередків радіоактивного ураження.

26 квітня близько 14 год. до Прип'яті прибула урядова бригада спеціалістів, яка відразу ж приступила до обстеження радіаційної обстановки. До кінця дня рівень радіації в Прип'яті склав 14–130 мР/год, а на ранок 27 квітня – 180–500 мР/год.

До вечора 27 квітня рівень радіації різко виріс, сягнувши у різних районах міста 400–1000 мР/год, а в окремих місцях – до 1,5 Р/год.

Вже перші виміри потужності дози гамма'випромінювання на проммайданчику ЧАЕС зафіксували значення до 1000 Р/год. В Чорнобилі на 1 травня 1986 р. було 24 мР/год.

За підсумками аерозйомок з 30 квітня по 7 травня 1986 року складено карту рівнів радіації для всієї європейської території СРСР. Підсумки щоденних аерозйомок та вимірювань лягли в основу узагальненої карти потужності експозиційної дози (ПЕД) гамма'випрмінювання, підготовленої до 10 травня 1986 року. Ця карта стала базовою для проведення евакуації населення.

За пропозицією уряду СРСР за зону відчуження на той час було прийнято територію з ПЕД гамма'випрмінювання > 20 мР/год, за зону відселення – > 5 мР/год і за зону суворого контролю з тимчасовим відселенням дітей та вагітних жінок – від 3 до 5 мР/год.

Допомога населенню

Всього з територій України, Білорусі та Росії, що зазнали радіаційного забруднення, було евакуйовано понад 350 тис. осіб, що дозволило попередити переопромінення населення.

Грошову компенсацію отримало все евакуйоване населення.

Всього за 1986–1987 р.р. для постраждалого від аварії населення було побудовано 21 тис. індивідуальних житлових будинків, близько 800 об'єктів соціально'побутового та культурного призначення, виділено 15 тис. квартир. Одним із головних критеріїв при розміщенні нових селищ була можливість працевлаштування новоселів.

Урезультаті аварії на ЧАЕС на нові місця прийшлося переселити не тільки села, але й знайти альтернативу місту Прип'яті, де проживав персонал ЧАЕС. Щоб вирішити цю проблему, у 1987 році почали будівництво нового міста для працівників станції та їх сімей – Славутича.

Убудівництві міста брали участь 8 союзних республік: Україна, Росія, Литва, Латвія, Естонія, Грузія, Вірменія та Азербайджан. У березні 1988 року в Славутичі з'явилися перші новосели, а до кінця року в ньому проживала більша частина персоналу станції. Зараз у місті живе близько 26 тисяч чоловік.

У ніч з 26 на 27 квітня з Києва та інших прилеглих міст України прибули 1200 автобусів та 3 спеціальні залізничні потяги на 1500 місць.

Евакуація почалася о 2 годині дня 27 квітня. За три години з міста було вивезено близько 45 тис. чоловік, з них близько 17 тис. дітей та 80 лежачих хворих.

У перші дні після аварії у зв'язку з погіршенням радіаційної обстановки було прийнято рішення евакуювати населення з 10'км зони навколо ЧАЕС (в період з 18 год. 2 травня до 19 год. 3 травня 1986 року). З цієї зони було вивезено 10 тис. чоловік (села Семиходи, Копачі, Шепеличі).

4 травня почалася поетапна евакуація населення з 30'км зони, куди входили населені пункти України та Білорусі. В Чорнобилі, враховуючи наявність великої кількості будинків приватної забудови, евакуація проводилася зі збірних пунктів. Все населення було вивезено та розселено на нових місцях протягом кількох днів. 5 травня евакуацію міста було закінчено.

4–5 травня було евакуйовано 50 населених пунктів Гомельської обл. В цілому до кінця 1986 року зі 188 населених пунктів, включаючи м. Прип'ять, було вивезено близько 116 тис. чоловік.

26 Чому відбулася чорнобильська катастрофа

Чи може катастрофа повторитися?

За результатами аналізу причин аварії на 4'му енергоблоці ЧАЕС було розроблено комплекс заходів, направлених на виключення будь'якої можливості повторення подібної трагедії.

У складі першочергових заходів проведено корінну зміну фізичних властивостей активної зони реактора; модифіковано систему управління, захисту та блокування; переглянуто вимоги технологічного регламенту; проведено організаційно'технологічні заходи щодо підвищення якості експлуатації реактора:

'Для виключення можливості розгону реактора оперативний запас реактивності (ОЗР) підвищено до 43–48 ефективних стержнів, встановлено межу мінімального запасу реактивності в 30 ефективних стержнів, при зменшенні якого реактор повинен бути терміново заглушено.

'Для зниження парового коефіцієнта реактивності встановлено додаткові поглиначі.

'Нейтронно'фізичні характеристики реактора покращено за рахунок підвищення збагачення палива за 235U від 2 до 2,4%.

'Модернізовано конструкцію стержнів системи управління захистом реактора. Підвищено швидкість введення негативної реактивності введенням нового швидкодіючого автоматичного захисту реактора (ШАЗ).

'На всіх енергоблоках впроваджено систему, що попереджує несанкціоновані операції на реакторі.

'Підвищено ефективність діагностики роботи вузлів реактора, контролю стану металів та зварних з'єднань.

'Здійснено ряд заходів щодо підвищення пожежної та радіаційної безпеки, зниження дозових навантажень на персонал, щодо захисту персоналу при аварійних ситуаціях, фізичного захисту та ін.

Завдяки здійсненим заходам, ймовірність аварій на атомних електростанціях, подібних до аварії на ЧАЕС 26 квітня 1986 року, практично виключено.

Існують міжнародні стандарти щодо визначення безпеки атомних реакторів, якими керується Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ). До складу цієї організації входить і Україна, яка взяла зобов'язання перед міжнародним співтовариством

дотримуватися його стандартів, правил та рекомендацій.

28 Чому відбулася чорнобильська катастрофа

Наслідки Чорнобильської аварії

Чорнобильська аварія належить до глобальних катастроф. Це пов'язано як з масштабами наслідків, так із їх комплексним характером. Території Росії, України та Білорусі зазнали значного радіоактивного забруднення. Забруднення реєструвалося навіть у країнах Центральної Європи, Скандинавського і Балканського півостровів. Таке масштабне забруднення спричинило не тільки радіоекологічні та медичні, а також і значні соціально)економічні наслідки. Тисячі людей стали вимушеними переселенцями, мільйони – проживають на забруднених територіях.

29

Екологічні наслідки

Найбільш інтенсивним було забруднення навколо зруйнованого реактора, де впали уламки тепловидільних елементів (ТВЕЛів), шматки графітової кладки, радіоактивні елементи конструкцій. Під час активної стадії аварії утворений радіоактивний пил у великій кількості осідав на території станції, стінах та покрівлях будівель. Значну його частину рознесено вітром на багато кілометрів від епіцентру вибуху по території України, Білорусі, Росії. Вже перші вимірювання потужності дози навколо зруйнованого блока та на майданчику ЧАЕС вражали: поблизу зруйнованого блока радіаційний фон сягав 2000 Р/год і в основному визначався випромінюванням самого розвалу реактора.

У перші дні після аварії кліматичні умови та напрямок вітру змінювалися кілька разів. Протягом перших 2–3 діб 70% сумарної радіоактивності випали над Бєлоруським Поліссям. У наступні дні, з переміною вітру, утворився західний радіоактивний слід, що проліг через північні райони Житомирської та Рівненської областей, південний, який пройшов через Київську, частково Черкаську та Вінницьку області України, а також північно'східний слід, що торкнувся Брянської й частково Калузької, Тульської, Курської областей Росії. В повітря потрапило близько 450 видів ізотопів. Вітри рознесли різні за своїм складом суміші ізотопів по вказаних територіях.

30 Екологічні наслідки