Мирный атом

«Если вы сможете использовать ядерно-физические открытия в мирных целях, это откроет путь в новый рай» — Альберт Эйнштейн
 

 
Атомная энергия позволяет расширить энергетические ресурсы, что способствует сохранению ресурсов органического топлива, снижает стоимость электрической энергии. Это важно для районов, которые удалены от источников топлива. Использование атомной электроэнергии может снизить загрязнение атмосферы. Ведь при работе АЭС не потребляют органическое топливо, а, следовательно, в атмосферу не выбрасываются окислы серы, азота, углекислый газ, что в свою очередь снижает парниковый эффект, который ведет к глобальному изменению климата.
 
26 апреля — 30 лет со дня аварии на ЧАЭС
 

 
Скоро 26 апреля — известная дата. В этом году исполняется 30 лет с того момента, когда слово «Чернобыль» стало синонимом страшной техногенной катастрофы, экологической беды мирового масштаба. Последствия данной аварии ощутил весь мир.
 
Сейчас ЧАЭС остановлена, выполняются работы по выводу из эксплуатации, на промышленной площадке возведены объекты по поведению с радиоактивными отходами, строится укрытие для отработанного ядерного топлива. Активно ведется сооружение нового безопасного конфайнмента для изоляции разрушенного энергоблока ЧАЭС от окружающей среды. Остаточным этапом преодоления последствий аварии должно стать создание инфраструктуры для переработки нестабильных конструкций и их демонтаж, удаление топливоемких материалов с объекта «Укрытие» и их надежное захоронение.
 
Из истории развития советской атомной энергетики
 

 
Освоение атомной энергии в СССР началось еще в послевоенные годы, в Совнаркоме СССР было создано Первое главное управление, на него возлагалась обязанность создания атомной промышленности и координация ведущихся в стране научно-технических и инженерных разработок атомного оружия. В 1946 году Курчатов докладывает Сталину о возможности мирного использования атомной энергии. В конце того же года в Институте атомной энергии (изначально в Лаборатории № 2 Академии наук СССР), был осуществлен пуск первого в союзе и Европе атомного реактора Ф-1, через четыре года началось проектирование первой в мире атомной электростанции. Строительство таких станций решало такие проблемы как транспортировка топлива, давало много преимуществ — компактность оборудования, возможность создавать энергетические установки большой электрической единичной мощности, такие станции можно было использовать на подводных лодках, так как не было потребности в кислороде.
 

 
Все взялись за выполнение «плана». Были быстренько созданы — научная база, проектные конструкторские и строительные организации, промышленные предприятия. Появилась новая отрасль народного хозяйства — среднее машиностроение.
 
Обнинск. Небольшой зеленый городок неподалеку от Москвы стал столицей мирной ядерной энергетики, Меккой для ученых и журналистов всего мира. Подумать только: уран-235, который вспыхнул яростным, испепеляющим солнцем над Хиросимой, теперь мирно кипятит воду! Кипятит, превращает ее в пар, а тот обрушивается горячим потоком на лопатки турбин. И бежит по проводам ток, давая людям свет и тепло, а машинным мускулам — силу.
 
Первая атомная электростанция была сооружена в Обнинске (недалеко от Москвы) в 1954 году. Мощность ее была всего 5 МВт. Так началась новая эра — эра атомной энергетики.
 

 

 
Программа развития атомной энергетики на 1956 год предвидела строительство в СССР атомных электростанций с суммарной мощностью 2175 МВт.
 
Темпы развития атомной энергетики были изначально невысоки, так как внимание уделялось развитию гидравлической и тепловой энергетике. С 1948 по 1957 год в эксплуатацию были введены 9 промышленных реакторов, наработчиков оружейного плутония и одна опытно-промышленная АЭС. Активно занимались разработкой двухцелевых реакторов, которые могли бы вырабатывать энергию и нарабатывать плутоний. Были введены в эксплуатацию несколько опытных атомных энергетических установок малой мощности (как пример установка мощностью 750 кВт с реактором «АРБУС» Арктическая блочная установка).
 

 
В 1963 году была пущена атомная блочная реакторная установка «АРБУС» мощностью 750 киловатт — оригинальная по конструкции и первая в своем роде. Здесь роль замедлителя и теплоносителя неплохо исполняет газойль — дизельное топливо. Побывав в реакторе, оно в отличие от воды почти не заражается наведенной радиоактивностью.
 
Советское транзисторное устройство «Бета-1», как пример мелкой атомной установки для питания изолированных потребителей, применялась для радиометеорологической станции. В ней атомную энергию для непосредственного превращения ее в электрическую поставляло не деление урана или плутония, а бета-распад церия, помещенного в маленький контейнер. Преобразователь давал жизнь радиопередатчику мощностью в 150 ватт, которым была оборудована стандартная автоматическая метеостанция.

Начиная с 1957 года началось возведение гражданских атомных электростанций. Сооружались не только канальные промышленные уран-графитовые реакторы, но и водо-водяные реакторы под давлением.

Следующий «план» развития данной отрасли предполагал строительство атомных электростанций общей мощностью в 11,9 тысяч МВт. До 1980 года планировалось увеличить мощности АЭС до 26,8 тысяч МВт., план развития атомной энергетики периодом на 1990 года подразумевал еще более высокую цифру — 100 тысяч МВт. В 1982 году было утверждено строительство 143 энергоблоков единичной мощностью 440, 500, 1000 и 1500 МВт. С уверенностью можно сказать, что в начале 80 годов в СССР атомная энергетика начала развиваться очень быстрыми темпами, мощность действующих АЭС с 1981 по 1985 год возросла на 125%. Авария на ЧАЭС заставила пересмотреть программу развития атомной энергетики…

АЭС различаются по типу реакторной установки и тепловой схеме. Схема энергоблока любой АЭС состоит из ядерного реактора, где энергия деления ядер урана или плутония передается теплоносителю, охлаждающему реактору, и силовой паротурбинной установке, где происходит превращение энергии пара в электрическую энергию.

В качестве замедлителя ядерного реактора на Первой АЭС был выбран графит, а вода — в качестве теплоносителя. Такой выбор стал результатом изучения различных типов ядерных реакторов: реакторов с водой под давлением (PWR), с кипящей водой (BWR), с газовым и натриевым теплоносителем.
 

 
Уран-графитовые канальные реакторы, которые охлаждались кипящей водой, были экономичны. Такой тип реакторов электрической мощностью по 1000 и больше МВт известен как «советский тип». Другим типом, который лег в основу атомной энергетики СССР — корпусный реактор с водой под давлением ВВЭР (подобен PWR — энергетический реактор, использующий в качестве замедлителя ядерной реакции и теплоносителя обычную воду). Представителем реакторов советского типа является РБМК-1000 электрической мощностью 1000 МВт (например на Ленинградской АЭС им.В.И. Ленина).
 

 
ЛАЭС
 
Ленинградская АЭС расположена в 80 км западнее города Санкт‑Петербурга на побережье Финского залива в городе Сосновый Бор. На строительство ЛАЭС были брошены самые лучшие специалисты Минсредмаша, она должна была стать главной в серии возводящихся АЭС с реакторами РМБК. После утверждения технического проекта реактора РМБК-1000, началось строительство станции (сентябрь 1967 года). В 1973 году реактор первого энергоблока был готов к запуску. В главном корпусе первой очереди ЛЭАС находятся два энергоблока электрической мощностью 1000 МВт с общим машинным залом и раздельными помещениями для реакторов, систем транспортировки топлива, пультов управления и общим помещением для газоочистки и очистки воды первого контура. В каждом энергетическом блоке — реактор РМБК-1000 тепловой мощностью 3200 МВт с контуром конденсации и вспомогательными системами, паровой и конденсатно-питательный тракты и два турбогенератора мощностью по 500 МВт. ЛАЭС — первая станция, использующая для охлаждения морскую воду. В 1975 году был запущен второй энергоблок и началось строительство второй очереди АЭС. В 1979 году — третий энергоблок, в конце 1980 года был осуществлен запуск реактора в четвертом энергоблоке. Общая электрическая мощность уже к августу 1981 года достигла 4000 МВт, благодаря чему ЛАЭС стала самой крупной АЭС в Европе такого типа.
 
 
Дорогие товарищи! Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Союза поздравляет вас с большой трудовой победой завершением строительства и освоением в сжатые сроки проектной мощности в один миллион киловатт первого энергоблока Ленинградской атомной электростанции имени В. И. Ленина. Вашим героическим трудом созданы крупнейший в мировой практике энергетический атомный реактор, уникальные турбины и другое оборудование, которое воплощает последние достижения науки и техники и передового производственного опыта. Достижению успеха во многом способствовала большая организационная и политическая работа партийных, профсоюзных и комсомольских организаций по развитию социалистического соревнования и мобилизации трудящихся на выполнение заданий девятой пятилетки. Ввод в действие первого блока Ленинградской атомной электростанции им. В. И. Ленина – это большой вклад в дело претворения в жизнь планов развития атомной энергетики нашей страны. Центральный Комитет выражает уверенность, что участники создания Ленинградской атомной электростанции им. В. И Ленина обеспечат успешное строительство и ввод новых мощностей, умножат свой вклад в выполнение директив ХХIV съезда КПСС. Желаем вам, дорогие товарищи, новых успехов в труде на благо нашей социалистической Родины.
Москва. Кремль.
 
 
На площадках станции было решено хранить ТВС и ОЯТ (тепловыделяющие сборки, отработавшее ядерное топливо) из-за отсутствия централизованных мест для хранения или захоронения отработавших ТВС с энергоблоков. Поэтому на площадках станций с реакторами РБМК были возведены хранилища для отработавшего ядерного топлива. Такое «хранение» оказалось довольно таки «плачевным»: проектные емкости ХОЯТ (комплекс зданий и сооружений с бассейнами, имеющими автономные системы спецвентиляции, водоочистки и охлаждения), да и проектные емкости приреакторных БВ быстро заполнились.
 

 
Долгосрочной программой по увеличению производства электроэнергии было предусмотрено строительство АЭС с реакторами РБМК. В течение 10 лет после запуска первого энергоблока ЛАЭС в СССР было запущено 12 энергоблоков с РБМК-1000 на Курской, Чернобыльской и Смоленской АЭС. К 1986 году было запущено 14 таких энергоблоков.
 
Стоит заметить, что при строительстве ЛАЭС был выдан приказ Славского согласно которому "…стоимость киловатта установленной мощности должна была задаваться в размере не более 180 рублей". Поэтому пришлось снизить стоимость проекта за счет отказа от создания систем обеспечения безопасности сверх необходимого минимума. Как результат — АЭС с РБМК-1000 на ЛАЭС (и все последующие проекты АЭС с этим типом реактора) просто — напросто в целях экономии не предусматривали защитной оболочки реакторной установки. Выходит что 200 тонн урана и более 1 тонны радиоактивных продуктов деления «располагались под открытым небом», ведь крыша реакторного отделения была по прочности такой же, как крыша обычного жилого дома.
 

 
«Репетиция» чернобыльской аварии в 1975 году
 
В 1975 году 28-30 ноября произошла серьезная радиационная авария на ЛАЭС. Персонал первого блока не справился с трудно регулируемым реактором, мощность в локальной области активной зоны увеличилась в несколько раз, температура выросла к 1600 С. В работе перед этим находился 1 турбогенератор, мощность реактора была на уровне 50% от номинала. Как и на ЧАЭС перед аварией мощность (из-за ошибки оператора) упала до нуля, ее стали сразу после этого поднимать. Аварийный процесс длился до нескольких часов во время подъема мощности с нуля до 1700 МВт, и было разрушено 30 ТВС, был разрушен только один канал.

В аварии на ЛАЭС существенную роль играли нейтронно-физическая нестабильность в самой активной зоне, значительно меньшую — тепло-гидравлические процессы нестабильности во внешнем контуре охлаждения реактора (КМПЦ).

«К счастью», были разрушены всего две стенки каналов, несущие давление теплоносителя. Во внешнюю среду было выброшено 1,5 млн Ки радиоактивности. Авария была скрыта, вместо того, чтобы всенародно признать опасность РБМК. Только в 1976 году первый раз об этой аварии было упомянуто на коллегии Министерства иностранных дел СССР, когда было сообщено о запросе правительства Финляндии и Швеции относительно увеличения радиационного фона над их территориями.
 
ЧАЭС
 

 
В 1967 году правительством СССР было принято решение о начале строительства Чернобыльской АЭС. Всего планировалось возвести 6 энергоблоков с уран-графитовым канальными реакторами большой мощности — РБМК. В 1972 году началось строительство первого энергоблока. Площадка в 4 км от села Копачи, на правом берегу реки Припять в 12 км от города Чернобыль была рекомендована Государственной комиссией для размещении АЭС. Для ЧАЭС (мощностью 2000 МВт) было разработано три варианта проекта: первый с применением реактора РБМК-1000, второй с применением газографитового реактора РК-1000, третий с применением реактора ВВЭР-1000. Изначально был выбран вариант с применением газографитового реактора, но позже его заменили на реактор РБМК-1000. После Ленинградской и Курской это была третья станция с такого типа реакторами.

14 декабря 1977 года в эксплуатацию был принят первый энергоблок ЧАЭС. 24 мая 1978 года первый энергоблок был выведен на мощность 1000 МВт. 16 ноября в 1978 году был запущен второй энергоблок, 3 декабря в 1981 году — четвертый энергоблок. В ноябре 1983 на четвертом энергоблоке была загружена первая ТВС.
 

 
26 апреля в 1986 году произошла авария на Чернобыльской АЭС. В результате произошло разрушение активной зоны реакторной установки и части здания четвертого блока, а также выброс части накопившихся в активной зоне радиоактивных продуктов в атмосферу. Все произошло во время проведения эксперимента по изучению возможности использовать инерцию ротора турбогенератора для выработки какого-либо количества электроэнергии, в случае, если в будущем реактор аварийно остановится.

Эксперимент планировалось проводиться на мощности реактора в 700 МВт, но перед его началом уровень мощности упал до 30 МВт. Оператор попытался восстановить мощность, эксперимент начался при показателе 200 МВт. В течение несколько секунд мощность реактора начала расти и оператор нажал кнопку аварийной защиты (промедление оператора в несколько десятков секунд изначально стали официальной версией причин аварии). Произошло два взрыва с интервалом в несколько секунд, реактор был полностью разрушен.

После разрушения технологических каналов и обрыва от них пароводяных и водяных коммуникаций пар поступил в центральный зал, в помещения барабан-сепараторов справа и слева, в подаппаратные помещения прочно-плотного бокса. После обрыва нижних коммуникаций реактор был полностью обезвожен. Взрывы начались в технологических каналах реактора, которые начало разрушать под возросшим давлением. Были разрушены нижние и верхние коммуникации реактора, давление росло молниеносно — 15 атмосфер в секунду (достигло 250-300 атмосфер). Пар попал в реакторное пространство — произошел взрыв металлоконструкции. Помещения барабан-сепараторов были разрушены, сами барабан-сепараторы (весом 130 тонн) были сдвинуты с мертвых опор и оторваны от трубопроводов. Далее последовали взрывы в шахтах опускных трубопроводов. Произошел взрыв в центральном зале, потом (возможно почти одновременно) в самом реакторе, который был откупорен и полон водорода. Взрыв в активной зоне привел к выбросу огромного количества активности и раскаленных кусков ядерного топлива. Начался пожар кровли. Взрывом подбросило и повернуло плиту верхней биозащиты в 500 тонн, она рухнула на аппарат в наклонном положении, активная зона справа и слева остались приоткрыты.

Первые месяцы после аварии основная вина возлагалась на операторов. В 1991 году с персонала АЭС были сняты практически все обвинения. Одной из причин аварии на ЧАЭС было признано низкое качество регламентов и требований безопасности. Да и причины катастрофы были технического характера: взорвавшийся реактор РБМК-1000 имел ряд конструктивных недостатков, которые при определенных условиях оказываются опасными, он просто-напросто не соответствовал многим правилам ядерной безопасности.

Как позже утверждалось( в 1993 году), перед аварией четвертый энергоблок ЧАЭС работал с рядом измененных показателей — отключенной системой аварийного охлаждения реактора и сниженным оперативным запасом реактивности (ОЗР).

Согласно словам экспертов, даже персонал ЧАЭС не был осведомлен об опасности работы в измененных условиях. Перед моментом аварии ОЗР был меньше разрешенного регламентом значения, однако операторы не знали текущего значения ОЗР и, поэтому, не знали, что нарушают регламент.
 
Когда я услышал о взрыве, никто не сказал нам, что уровень радиации был опасным для жизни. Это были времена бывшего Советского Союза, и власти скрывали от нас информацию об опасности. Уровень радиации там, где я работал, уже был очень опасным. Я был в группе из 20 человек, и только шестеро из нас сейчас еще живы.
 

 
Читать дальше.

6 комментариев

SgtPepper
Скрытые видеокамеры сняли изобилие животной жизни в Чернобыльской зоне
 

 
За 30 лет с момента чернобыльской катастрофы зона отчуждения вокруг станции превратилась в естественный природный заповедник. Как выяснилось, для многочисленных диких животных не так страшна радиация, как человек. В отсутствие самого страшного хищника практически все виды животных увеличили свою численность.

Об изобилии природной жизни в чернобыльской зоне учёные говорили и раньше, но до сих пор делали выводы на основе подсчёта количества следов. Сейчас биологи впервые в истории провели масштабный эксперимент со скрытой фотосъёмкой в чернобыльской зоне.
 

 
В отсутствие человека животные действительно чувствуют себя великолепно, и радиация им почти не мешает. Биологи говорят, что под облучением в 10-35 раз выше нормального животные живут меньше и оставляют меньше потомства, но для них это не так опасно, как присутствие человека. Показательным был эксперимент 90-х гг, когда в зону завезли горстку находящихся под угрозой исчезновения лошадей Пржевальского. Они не только выжили, но и расплодились в дикой природе.
gena-kotik
Не доросли еще наши эксплуатационщики для эксплуатации устройств, требующих строго выполнения регламентов. И сравнение с часами очень наглядное. А вот винить во всем конструктивные особенности реактора — это неправильно. Большая часть вины лежит на персонале, на его неграмотности и на неспособности оценивать последствия принятых решений  Ведь неграмотный человек за пультом управления реактором — это обезьяна за рулем гоночного автомобиля. И Чернобыль это продемонстрировал по всем параметрам.
SgtPepper
Теория вероятностей учит, что если в систему заложена возможность катастрофы, катастрофа произойдёт. Какими бы грамотными ни были эксплуатационщики. Не даром с персонала были сняты практически все обвинения.
baikal
Господи не допусти, чтобы обезьяны снова сели за руль гоночного ядерного автомобиля на Украине и устроили бы Европе закат неба вручную.
kev
Они уже сели. И занимаются опаснейшим делом: загружают американское топливо. Повторение Чернобыля не за горами.
комментарий был удален
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.