- •1.1. Международная шкала ядерных событий
- •1.1.1 Примеры событий на ядерных установках, классифицируемые Международной шкалой [3 - 12]
- •1.3.1 Проектные аварии
- •1.3.2 Запроектные аварии
- •1.3.2.1 Управление запроектными авариями
- •1.4 Краткая характеристика радиационных аварий
- •1.5 Риски радиационных воздействий при авариях на АЭС
- •1.5.1 Общие положения
- •1.5.2 Риск радиационных воздействий при нормальной эксплуатации АЭС
- •1.5.3 Риск радиационных воздействий при МПА
- •1.5.4 Риск радиационных воздействий при ЗПА
- •1.5.5 Риск радиационных воздействий при тяжелых авариях на АЭС
- •1.5.6 Меры по уменьшению риска радиационного воздействия при проектных и запроектных авариях на АЭС
- •Список литературы, которая была использована при составлении первого раздела.
- •Вопросы для самоконтроля.
- •2.2.1 Общие требования
- •2.2.2 Требования к защитным системам безопасности
- •2.2.3 Требования к локализующим системам безопасности
- •2.2.4 Требования к управляющим системам безопасности
- •2.2.5 Требования к обеспечивающим системам безопасности
- •2.3.1.1 Система управления и защиты
- •2.3.1.2 Борное регулирование
- •2.3.1.10 Система дренажей и воздушников
- •2.3.1.13 Система расхолаживания бассейна выдержки и перегрузки отработавшего ядерного топлива
- •2.3.1.14 Система азота и газовы сдувок
- •2.3.2 Локализующие системы безопасности
- •2.3.2.1 Система герметичного ограждения
- •Система герметичного ограждения выполняет следующие основные функции:
- •Конструкции СГО рассчитаны на воздействие воздушной ударной волны давлением во фронте 0,3 кгс/см2 (0,03 МПа) с продолжительностью фазы сжатия до 1 секунды.
- •Стальной лист ячеек, выполняющий совместно со стержневой арматурой роль арматуры, используется в качестве опалубки при бетонировании и имеет антикоррозийное покрытие в зависимости от условий работы помещений.
- •В качестве бетона и арматуры применены: тяжелый бетон М-400, ненапрягаемая арматура горячекатаная сталь класса А3.
- •Полы в гермообъеме имеют уклоны в направлении трапов спецканализации для организации направленного отвода жидкостей.
- •Герметичная часть реакторного отделения представляет собой систему помещений, в центре которых расположена шахта реактора с массивными ограждающими конструкциями.
- •В условиях нормальной эксплуатации, при нарушении этих условий и в аварийных ситуациях, герметичные проходки выполняют функцию пассивного элемента, обеспечивающего локализацию аварии и изоляцию герметичного объема.
- •2.3.2.2 Спринклерная система
- •Спринклерная система удовлетворяет следующим основным требованиям, предъявляемым к этой системе:
- •Состав спринклерной системы.
- •2.3.2.3 Система контроля концентрации водорода в гермооболочке
- •Через 10 дней работоспособный комплект газоанализатора выводится в резерв, а резервный включается в работу.
- •2.3.2.4 Система контроля концентрации и аварийного удаления водорода из гермооболочки
- •2.3.4 Управляющие системы безопасности
- •2.3.5 Пассивные системы безопасности
- •2.4 Состояние защищенности АЭС с реакторами нового поколения ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 в случае возникновения чрезвычайных ситуаций
- •Вопросы для самоконтроля
давления САОЗ. В таком случае, для этой группы ИСА необходимый перечень запроектных аварий - это ИСА с отказом ГЕ САОЗ и/или САОЗ .НДОтказы других систем не являются критичными для обеспечения безопасного конечного состояния.
Подход формирования перечней событий для управления запроектными
авариями по ККС КФБ позволяет: |
|
|
|
|
|||
1. Существенно |
сократить общий |
перечень всего многообразия исходных |
|||||
событий |
и |
их |
последствий |
для |
формирования |
алгоритмов |
управ |
запроектными авариями без нарушения установленных критериев безопасности и без возникновения дефицитов безопасности, вызванных исключением запроектных аварий, имеющих определенный (пусть и относительно малый)
вклад в суммарные показатели безопасности.
2. Отказаться от традиционного, но не вполне обоснованного подхода формирования перечней запроектных аварий по относительному вкладу суммарные показатели безопасности.
В качестве определяющей чаще всего выбирается запроектная авария, вызванная гильотинным разрывом ГЦКDy 2×850 с отказом активных САОЗ и работоспособной спринклерной системой. Причина: такая авария характеризуется высокой динамикой протекания и отсутствием эффективных мер по управлению аварией с целью недопущения перехода ее в аварию тяжелым повреждением активной зоны реактора.
С другой стороны, данная ЗПА имеет частоту реализации5,4×10-9, что в соответствии с НРБУ-97 позволяет не рассматривать ее при оценке выброса, то
есть |
учет |
данной |
аварии |
при |
оценке |
выброса |
будет |
консерват |
||||
допущением, учитывающим все наиболее пессимистичные варианты. |
|
|
||||||||||
При |
этом |
результаты |
анализа, выполненные |
для |
АЭС с ВВЭР-1000, |
|
||||||
указывают |
на |
отсутствие |
|
запроектных аварий |
характеризующихся |
бол |
||||||
высокой вероятностью возникновения и одновременно приводящих к тяжелому |
|
|||||||||||
повреждению |
|
активной |
|
зоны |
в |
силу |
невозможности |
в |
противоаварийных действий за счет имеющихся технических средств оперативного персонала АЭС.
1.3.2.1 Управление запроектными авариями
Уменьшение последствий запроектных аварий достигается управлением авариями и/или реализаций мероприятий по защите персонала и населения.
Управление ЗПА формирует один из уровней защиты физических барьеров
на пути распространения радиоактивных веществ и содержит |
,действ |
||||
направленные на предотвращение перехода любых проектных |
аварий |
||||
запроектные и на ослабление последствий запроектных аварий. |
|
||||
В |
ОПБУ-2008 записано, |
что основными средствами достижения |
цели |
||
управления ЗПА являются: |
|
|
|
|
|
- |
использование систем |
нормальной эксплуатации и систем безопасности |
|||
для |
предотвращения |
и |
развития |
запроектных , аваогрийаничение |
их |
последствий, а также возвращение РУ в контролируемое состояние;
40
- наличие и применение инструкций по управлению запроектными авариями,
обеспечивающему |
прекращение |
цепной |
реакции |
деления, эффективное |
||||||
охлаждение |
ядерного |
топлива |
и |
удержание |
радиоактивных |
вещест |
||||
установленных |
пределах, |
а также – |
ослабление последствий тяжелых аварий, |
|||||||
включая защиту герметичного ограждения от разрушения; |
|
|
|
|||||||
- наличие |
|
и |
применение |
|
инструкций |
по |
управлению |
тяж |
||
авариями, направленных на предотвращение выхода |
расплава |
активной |
зоны |
|||||||
из корпуса реактора и нарушение целостности герметичного ограждени, |
||||||||||
ограничения |
|
радиационного |
|
воздействия |
на |
, |
персоналнаселение |
и окружающую среду, и на создание условий для своевременной реализации планов по защите персонала и населения;
-действия персонала в соответствии с требованиями инструкций управлению запроектными авариями;
-тренировка персонала по управлению запроектными авариями.
Основной целью мероприятий по управлению запроектными авариями
является возвращение энергоблока в контролируемое состояние, при котором прекращается цепная реакция деления, обеспечивается постоянное охлаждение топлива и удержание радиоактивных веществ в установленных границах и количествах.
Выполнение таких мероприятий предусматривает:
-обеспечение подкритичности реактора (быстрая остановка и поддержание активной зоны реактора в подкритичном состоянии);
-надёжное обеспечение теплоотвода от активной зоны в процессе аварии, а также после стабилизации параметров в послеаварийном состоянии;
-обеспечение теплоотвода через ПГ;
-защиту системы охлаждения реактора от превышения давления,
гидроударов, термических нагрузок (обеспечение целостности системы |
I |
контура); |
|
-обеспечение локализации последствий аварии за счет герметизации оболочки реакторного отделения для сведения к минимуму радиологических последствий;
-обеспечение необходимого запаса воды с достаточной концентрацией растворенного поглотителя в I контуре.
В случае невозможности достижения указанных целей следует стремиться к тому, чтобы процесс разрушения активной зоны и корпуса реактора произошел как можно позже и при возможно более низких параметрах вI контуре с целью предотвращения быстрого повреждения следующего защитного барьеразащитной оболочки реакторного отделения.
В основу действий персонала в случае возникновения запроектной аварии положены мероприятия по локализации зоны аварии, включающие в себя:
- организацию непрерывного радиационного контроля зоны аварии с целью определения дозиметрической обстановки и оперативного оповещения о выходе радиоактивности за пределы аварийной зоны;
41
-прекращение всех работ и вывод персонала, не участвующего в противоаварийных операциях, за пределы аварийной зоны;
-локализацию систем и помещений, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
Управление запроектными авариями на основе информации о состоянии энергоблока, включая сведения о работоспособности систем и оборудования, предполагает от персонала выполнение следующих функций:
-определение начала запроектной аварии;
-выявление нарушенных функций безопасности;
-осуществление необходимых действий по восстановлению и поддержке определяющих функций безопасности;
-ограничение радиационных последствий аварий и приведение АЭС в безопасное состояние.
1.4 Краткая характеристика радиационных аварий
Характер и масштабы последствий радиационных аварий в значительной степени зависят от вида(типа) ядерного энергетического реактора, характера его разрушения, а также метеоусловий в момент выброса радиоактивных веществ из поврежденного реактора.
Радиационная обстановка за пределами АЭС, на которой произошла авария, определяется характером радиоактивных выбросов из реактора(типом аварии), распространением в атмосфере радиоактивного облака, площадью территории радиоактивного загрязнения, составом радиоактивных веществ.
Вкачестве примера еще раз кратко остановимся на последствиях аварии на Чернобыльской АЭС в мае 1986 г.
Врезультате взрыва реактора четвертого энергоблока станции произошло частичное разрушение реакторного здания и кровли машинного. Взала реакторном зале возник пожар. Через пролом в здании на территорию станции было выброшено значительное количество твердых материалов: обломков рабочих каналов, таблеток диоксида урана, кусков графита и обломков конструкций. Образовалось аэрозольное облако с мощным радиационным действием. Траектория перемещения этого облака прошла вблизи г. Припять вне населенных пунктов, первоначально в северном, а затем - в западном направлениях.
По оценкам специалистов, за период с 26 апреля по 6 мая 1986 г. из топлива высвободились все благородные газы, примерно 10–20% летучих радиоизотопов йода, цезия и теллура и 3–6% более стабильных радионуклидов бария, стронция, плутония, цезия и др.
Длительный характер выбросов, проникновение части аэрозолей в нижние
слои |
тропосферы |
обусловили |
создание |
обширных |
зон |
радиоактив |
||
загрязнения, выходящих |
за |
пределы |
нашей |
. страныСформировались |
||||
значительные по площади зоны, внутри которых были превышены допустимые |
||||||||
уровни |
загрязнения |
по |
наиболее |
радиационноопасным |
радионуклидам — |
239Pu, 90Sr и 137Cs. Все это привело к радиоактивному загрязнению воды и пищевых продуктов (особенно молочных), во много раз превышающему не
42
только фоновые, но и нормативные показатели. |
|
Заметный уровень радиоактивного загрязнения был |
зафиксирован |
нескольких областях Белоруссии, Украины и России, а также в Прибалтике, |
|
Австрии, ФРГ, Италии, Норвегии, Швеции, Польше, Румынии, |
Финляндии. |
Столь обширное загрязнение значительно осложнило организацию защиты населения от радиационного воздействия и проведение мероприятий ликвидации загрязнения.
Основной вклад в мощность дозы на загрязненных территориях внесли изотопы l37Cs и 134Cs (до 80% в 30-километровой зоне и почти100% за ее пределами). Плотность радиоактивного загрязнения долгоживущими изотопами,
в особенности l37Cs, была значительной и достигала от 15 до 100 Ки/км2.
Как видно из этого примера, радиационную обстановку на местности
определяют |
масштаб и степень |
ее загрязнения. Радиационная обстановка |
||||||
представляет |
|
собой |
совокупность |
условий, возникающих |
в |
результате |
||
загрязнения |
местности, |
приземного |
слоя атмосферы и водных объекто |
|||||
радиоактивными |
веществами и |
|
оказывающих |
влияние |
на |
аварийно- |
спасательные работы и жизнедеятельность населения.
Изучение наземной радиационной обстановки осуществляется с целью определения степени влияния радиоактивного загрязнения на лиц, занятых в ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, население и природную среду.
Оценка радиационной обстановки может быть выполнена путем расчета с использованием методов прогнозирования, включающих специальные модели, а также по данным разведки (оценка фактической обстановки).
К исходным данным для оценки радиационной обстановки при аварии на
АЭС относятся: координаты реактора, его тип и мощность, время аварии и |
|
|||||||
реальные |
метеоусловия, прежде |
всего |
направление |
и |
скорость , |
вет |
||
облачность, температура воздуха и его вертикальная устойчивость, а также |
|
|||||||
степень защиты людей от ионизирующего излучения. |
|
|
|
|
||||
Характерной особенностью следа радиоактивного облака |
при авариях |
на |
||||||
АЭС |
является |
пятнистость(локальность) |
и |
мозаичность |
загрязнения, |
|||
обусловленная |
многократностью |
выбросов, дисперсным |
составом |
радиоактивных частиц, разными метеоусловиями во время выброса, а также более медленное снижение уровня радиации, чем при ядерных взрывах, обусловленное большим количеством долгоживущих изотопов.
По опыту Чернобыля установлено, что уровень радиации за первые сутки
снижается в 2 раза, за месяц - в 5, за квартал - в 11, за полгода - в 40 и за год - в |
|
|||||
85 раз. При |
ядерных |
взрывах |
при |
семикратном |
увеличении |
врем |
радиоактивность за счет большого количества(более 50%) короткоживущих |
|
|||||
изотопов уменьшается в 10 раз. Например, если уровень радиации через1 ч с |
|
|||||
момента взрыва - 1000 мР/ч, то через 7 |
ч он составит 100, а через 49 ч - 10 мР/ч. |
|
||||
Характер радиационного |
воздействия на |
людей, животных и |
окружающую |
|
среду при авариях на АЭС существенно зависит от состава радиоактивного выброса. В процессе ядерных реакций в реакторе создается большой комплекс радионуклидов, период полураспада которых лежит в пределах от нескольких секунд до нескольких сотен тысяч лет. Так, 90Кr имеет период полураспада
43
32,2 с; 127Te – 9,35 ч; |
131I - |
8,04 суток; |
90Sr – 28,6 лет; |
137Cs - 30,2 года; |
|
239Рu - 2,4 . 104 лет и т.д. |
|
|
|
|
|
Основными мерами по предотвращению и снижению потерь и ущерба |
|
||||
при радиационных авариях являются: |
|
|
|
||
· рациональное размещение радиационноопасных объектов с учетом |
|
||||
возможных последствий аварии; |
|
|
|
||
· специальные |
меры |
по |
ограничению |
распространения |
в |
радиоактивных веществ за пределы санитарно-защитной зоны; · меры по защите персонала и населения.
При размещении радиационноопасного объекта должны учитываться факторы безопасности. Расстояние от АЭС до городов с населением от500 тыс. до 1 млн. чел. - 30 км, от 1 до 2 млн. - 50 км, а с населением более2 млн. - 100 км. Также учитываются роза ветров, сейсмичность зоны, ее геологические, гидрологические и ландшафтные особенности.
Особенно важная роль по предотвращению и снижению радиационных поражений при авариях отводится следующим мероприятиям по защите персонала АЭС и населения:
- использование защищающих от ионизирующего излучения материалов с учетом их коэффициента ослабления, позволяющего определить, в какой степени уменьшится воздействие ионизирующего излучения на человека.
-использование коллективных средств защиты (герметизированных помещений, укрытий);
-увеличение расстояния от источника ионизирующего излучения, при необходимости - эвакуация населения из зон загрязнения;
-сокращение времени облучения и соблюдение правил поведения персонала, населения, детей, сельскохозяйственных работников и других контингентов в зоне возможного радиоактивного загрязнения;
-проведение частичной или полной дезактивации одежды, обуви, имущества, местности и др.;
-повышение морально-психологической устойчивости спасателей, персонала
инаселения;
-организация санитарно-просветительной работы, проведение занятий, выпуск памяток и др.;
-установление временных и постоянных предельно допустимых доз (уровней концентрации) загрязнения радионуклидами пищевых продуктов и , воды
исключение |
или |
ограничение |
потребления |
с |
пищей |
загр |
радиоактивными веществами продуктов питания и воды; |
|
|
|
-эвакуация и переселение населения;
-простейшая обработка продуктов питания, поверхностно загрязненных радиоактивными веществами (обмыв, удаление поверхностного слоя и т.),.п использование незагрязненных продуктов;
-использование средств индивидуальной защиты (костюмы, респираторы);
-использование средств медикаментозной защиты(фармакологическая противолучевая защита) - фармакологических препаратов или рецептур для повышения радиорезистентности организма, стимуляции иммунитета и кроветворения;
44