Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Защ.нас. 3 Ч. вся.doc
Скачиваний:
92
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
2.5 Mб
Скачать
      1. Авария, ее развитие и ликвидация

Авария произошла 26 апреля 1986 года, когда два взрыва уничтожили активную зону четвертого энергоблока, а также разрушили крышу здания реактора. Авария была вызвана комбинацией двух факторов — как дефектами конструкции, так и действиями операторов. В результате двух взрывов произошел выброс раскаленных и крайне радиоактивных радионуклидов и частиц топлива, а также графита в атмосферу. Радиоактивное облако, состоящее из дыма, радиоактивных продуктов деления и частиц топлива, поднялось в воздух на высоту около 1 км. Более тяжелые частицы из этого радиоактивного облака осели на территорию в непосредственной близости от АЭС, а газообразные радионуклиды и более легкие частицы ветром стало относить к северо-западу от станции.

На развалинах энергоблока 4 начался пожар, который перебросился и на крышу соседнего турбинного зала. Пожар был потушен к 5 часам того же дня. Но в это время начал гореть графит, который еще больше разогрел реактор, что явилось причиной дисперсии радиоизотопов и продуктов деления, поднявшихся в атмосферу. Выброс продолжался примерно 20 суток, но особенно интенсивно — в первые 10 суток.

Для поглощения нейтронов применялся сброс с вертолетов окиси бора, свинца, а для поглощения тепла и снижения количества выбрасываемых частиц с вертолетов сбрасывали доломит, песок, глину. Однако это не дало результата, а лишь привело к дополнительному выбросу радиоизотопов спустя неделю после аварии.

К 9 мая горение графитовых материалов было остановлено. Построенный к ноябрю 1986 г. саркофаг уменьшил выход радиации из разрушенного реактора в 100 раз.

3.1.3. Выбросы и особенности радиоактивного загрязнения местности Республики Беларусь

За весь период после аварии на ЧАЭС специалисты уточняли количество выброшенных из разрушенного реактора радиоактивных веществ. Сегодняшние оценки источника выброса радиоактивных веществ представлены в таблице 3.1.

В соответствии с последними исследованиями на январь 2000 г. доля выброшенного в атмосферу цезия-137 составила от 20 до 40% (85±26 петабеккерелей) на основе усредненной доли выброса от ядерного топлива в 47% с последующим удержанием остатка выброса в здании реактора. Что касается йода-131, то его было выброшено от 50 до 60% активной части реактора на уровне 3200 петабеккерелей. Выброшенные радионуклиды примерно распределились так: Беларусь — 34%, Украина — 20%, Российская федерация — 24%, Европа —- 22%. Модель выброса радиоактивных веществ по шкале времени представлена на рис.3.1.

Первоначальный крупный выброс в основном объяснялся механической фрагментацией топлива во время взрыва. Он содержал в основном более летучие радиоизотопы, такие, как благородные газы, различные соединения йода и определенное количество цезия. Второй крупный выброс, произошедший между 7-ми и 10-ми сутками после катастрофы, был связан с высокими температурами, которые возникли в расплавленном топливном ядре.

Таблица 3.1

Изотопы, попавшие в выброс в результате чернобыльской аварии (оценки на январь 2000 г.)

Радиоактивные вещества в активной зоне реактора на 26 апреля 1986 года

Общий объем выбросов за аварию

Нуклиды

Полураспад

Активность, пБк

Процент содер-

жания радио-

активных веществ

Активность, пБк

Ксенон-33

5,3 суток

6500

100

6500

Йод-131

8,0 суток

3200

50–60

1700

Цезий-134

2.0 г

180

20–40

54

Цезий-137

30 лет

280

20–40

85

Телур-132

78 ч

2700

25–60

1150

Стронций-89

52 суток

2300

4–6

115

Стронций-90

28 лет

200

4–6

10

Барий-140

12,8 суток

4800

4–6

240

Цирконий-95

1,4 ч

5600

3,5

196

Молибден-99

67 ч

4800

Более 3,5

более 168

Рутений-103

39,6 суток

4800

Более 3,5

более 168

Рутений-106

1 г

21001

Более 3,5

более 73

Церий- 141

33,0 суток

5600

3,5

196

Церий-144

285 суток

3300

3,5

116

Нептуний-239

2,4 г

27000

3,5

945

Плутоний-238

86 лет

1

3,5

0,035

Плутоний-239

24400 лет

0,85

3,5

0,03

Плутоний-240

6580 лет

1,2

3,5

0,042

Плутоний-241

13,2 г

170

3,5

6

Кюрий- 242

163 суток

26

3,5

0,9

Резкое уменьшение выбросов через 10 дней после аварии объяснялось быстрым охлаждением топлива по мере того, как остатки топлива прошли через нижний уровень защиты и вступили во взаимодействие с другими материалами в реакторе. После 6 мая выбросы были незначительными.

Химические и физические формы выбросов. Выброс радиоактивных материалов в атмосферу состоял из газов, аэрозолей и топлива, измельченного до микроскопических частиц.

Газообразные элементы, такие как криптон и ксенон, практически полностью оказались выброшенными в атмосферу из ядерного топлива. Помимо того, что йод встречался в газообразной форме и в форме частиц, на месте аварии был также обнаружен органически связанный йод. Всего было выброшено от 50 до 60% йода из реактора в атмосферу. Другие летучие элементы и смеси, такие как цезий и теллур, вместе с аэрозолями были выброшены в воздух отдельно от частиц топлива. Пробы воздуха показали наличие частиц этих элементов размером от 0,5 до 1 мм.

0,45

Погрешность 50%

0,25

0,30

0,15

0,08

Сутки

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Рис.3.1. Ежедневная интенсивность выбросов радиоактивных веществ в атмосферу (с 26 апреля по 6 мая 1986 г.).

Элементы низкой летучести, такие как церий, цирконий, актиниды и в значительной степени барий и лантан, а также стронций, оказались привязанными к частицам топлива. Более крупные частицы выпали в районе станции, а более мелкие «горячие» частицы были обнаружены на больших расстояниях от места аварии.

Загрязнение территории радионуклидами оказалось неравномерным, так как в течение первых 10 суток выбросы происходили периодически, а ветер неоднократно менял свое направление (рис.3.3, 3.4).

Основной вклад в радиоактивное загрязнение местности Республики Беларусь в первые дни после аварии внесли йод-131,132, телур-132, другие короткоживущие радионуклиды рутений-103, барий-140 и другие (рис.3.2). Позже стали доминировать цезий-134 и цезий-137 (рис.3.2). 25% от общего количества выброшенных радионуклидов составлял йод-131. Практически вся территория Республики Беларусь была загрязнена йодом-131 (рис.3.3). На отдельных участках территории республики активность йода-131 в почве достигала 37000 кБк/м2 (1000 Кu/км2). Являясь бета - и гамма - излучателем (рис.3.5.), находясь в аэрозольном состоянии, он нанес основной удар по щитовидной железе людям с дефицитом йода. Он легко проникает в овощи, ягоды, молоко. Период биологического полувыведения — 138 суток. Другие коротко живущие радионуклиды существенного вклада в облучение людей не внесли. После распада йода-131 (его период полураспада составляет 8,05 суток) и других короткоживущих радионуклидов основными источниками радиоактивного загрязнения местности в Республике Беларусь в настоящее время остались:

  • цезий-137 — загрязнил 23% территории республики (46450км2 );

  • стронций-90 — загрязнил 10% территории республики (4230 км2 );

  • плутоний-239 — загрязнил 2% территории республики (430 км2).

Степень загрязнения в отдельных местах составила от 1 до 200 Кu/км2.

Схема радиоактивного загрязнения местности цезием-137 на январь 2000 года представлена на рис.3.4. Радиационное загрязнение местности в настоящее время создают выше перечисленные радионуклиды и продукты их распада (рис.3.5, 3.6).

В результате первоначального радиоактивного загрязнения цезием-134, 137, стронцием-90 и плутонием-239 в зонах загрязнения оказалось 3668 населенных пунктов с населением более 2 млн. человек, в том числе 500 тыс. детей. Полностью оказались радиоактивно загрязненными Гомельская и Могилевская области, 10 районов Минской области, 6 районов Брестской области, 6 районов Гродненской области и 1 район Витебской области.

Доли D (%)

80

Теллур-132 +

Йод-132

60

Цезий-134

40

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.