Чорнобильська катастрофа

Размещено на http://www.allbest.ru

Історична довідка

Чорнобильська АЕС (ЧАЕС) розташована в східній частині великого географічного регіону, іменованого білорусько-українським Поліссям, на березі ріки Прип'яті, що впадає в Дніпро, у 18 км від районного центра - м. Чорнобиль. У 112 кілометрах південніше Київ, а в 100 км на схід -місто Чернігів. Безпосереднє місце, де знаходиться станція і містечко обслуговуючого персоналу називається місто Прип'ять. Воно на карті позначений червоною крапкою. Коричневе коло - це 30-ти кілометрова зона, у якій заборонене проживання і тривале перебування. У період 1987-88 років всі населені пункти в цій зоні були ліквідовані щоб виключити проживання в цій зоні людей.

До весни 1986 року на Чорнобильскої АЕС діяли чотири енергоблоки. Кожен енергоблок складається з ядерного реактора і двох парових турбін.

Місцевість тут відрізняється відносно плоским рельєфом. Роботи зі спорудження станції були початі в 1970 році.

Для білорусько-українського Полісся характерна порівняно невисока щільність населення - приблизно 70 чоловік на квадратний кілометр. До аварії на ЧАЕС загальна чисельність населення в 30-ти кілометровій зоні навколо станції складала близько 100 тисяч чоловік.

Будівництво Чорнобильської АЕС велося чергами. Кожна з них уключала 2 енергоблоки, що мали загальні системи спеціального водоочищення і допоміжні спорудження на площадці. У їхній склад входять: сховище рідких і твердих радіоактивних відходів, відкриті розподільні пристрої, газове господарство, резервні дизель-генераторні електростанції, гідротехнічні й інші спорудження. Джерелом технічного водопостачання перших чотирьох енергоблоків є наливний ставок-охолоджувач площею 22 квадратних кілометра. Передбачені також окремі насосні станції для 3-го і 4-го блоків. Мається резервне електропостачання від дизель - генераторів. Навіть неповне перерахування споруджень ЧАЕС говорить про тім, наскільки це був великий енергетичний об'єкт.

28 вересня 1977 року включений в електричну мережу 1-й турбогенератор. Чорнобильська АЕС дала країні першу електричну енергію. 24 січня 1978 року на електростанції вироблений перший мільярд кіловат-годин електроенергії. 21 грудня 1978 року здійснений пуск 2-го енергоблоку. 22 квітня 1979 року ЧАЕС виробила перші 10 мільярдів кіловат-годин електроенергії. 3 грудня 1981 року здійснений пуск 3-го блоку електростанції. 31 грудня 1983 року дав першу електроенергію 4-й енергоблок. 21 серпня 1984 року Чорнобильська АЕС виробила 100 мільярдів кіловат-годин електроенергії.

Хронологія подій

На 25 квітня 1986 року була запланована зупинка 4-го енергоблока Чорнобильською АЕС для чергового обслуговування. Було вирішено використовувати цю можливість для проведення ряду випробувань. Мета одного з них полягала в перевірці проектного режиму, що передбачає використання інерції турбіни генератора для живлення систем реактора в разі втрати зовнішнього електроживлення.

Випробування повинні були проводитися на потужності 700 МВт, але через помилки оператора при зниженні потужності, вона впала до 30 МВт. Було вирішено не піднімати потужність до запланованих 700 МВт і обмежитися 200 МВт. При швидкому зниженні потужності, і подальшій роботі на рівні 30 -- 200 МВт почало посилюватися отруєння активної зони реактора ізотопом Ксенону-135. Для того, щоб підняти потужність, з активної зони витягувалася частина керуючих стержнів.

Після досягнення 200 МВт були включені два додаткові насоси, які повинні були служити навантаженням для генераторів під час експерименту. Величина потоку води через активну зону на деякий час перевищила допустиме значення. В цей час для підтримки потужності операторам довелося ще більше підняти стержні. При цьому, оперативний запас реактивності виявився нижчим за допустимий, але персонал реактора про це не знав.

О 1:23:04 почався експеримент. У цей момент жодних сигналів про несправності або про нестабільний стан реактора не було. Через зниження обертів насосів, підключених до «вибігаючого» генератора і позитивного парового коефіцієнта реактивності, почалася тенденція до збільшення потужності (вводилася позитивна реактивність), проте система управління успішно цьому протидіяла.

О 1:23:40 оператор натиснув кнопку аварійного захисту. Точна причина цієї дії оператора невідома, існує думка, що це було зроблено у відповідь на швидке зростання потужності. Проте Анатолій Дятлов (заступник головного інженера станції з експлуатації, що знаходився у момент аварії в приміщенні пульта управління 4-им енергоблоком) стверджує в своїй книзі, що це було передбачено раніше на інструктажі і зроблено в штатному (а не аварійному) режимі для глушіння реактора разом з початком випробувань з «вибігу» турбіни, після того, як стержні автоматичного регулювальника потужності підійшли до низу активної зони. Системи контролю реактора також не зафіксували зростання потужності аж до включення аварійного захисту.

Керуючі і аварійні стержні почали рухатися вниз, занурюючись в активну зону реактора, але через декілька секунд теплова потужність реактора стрибком зросла до невідомо великої величини (потужність зашкалювала на всіх вимірювальних приладах). Сталися два вибухи з інтервалом в декілька секунд, в результаті яких реактор був зруйнований. Про точну послідовність процесів, які привели до вибухів, не існує точних даних. Загально визнано, що спочатку стався неконтрольований розгін реактора, в результаті якого було зруйновано декілька ТВЕЛів. Це викликало порушення герметичності технологічних каналів, в яких ці ТВЕЛи знаходилися. Пара з пошкоджених каналів потрапила в міжканальний реакторний простір. В результаті там різко зріс тиск, що викликало відрив і підйом верхньої плити реактора, крізь яку проходять всі технологічні канали. Це призвело до масового руйнування каналів, скипанню одночасно у всьому об'ємі активної зони і викиді пари назовні -- це був перший вибух (паровий).

Щодо подальшого протікання аварійного процесу і природи другого вибуху, що повністю зруйнував реактор, немає об'єктивних зареєстрованих даних і можливі лише гіпотези. За однією з них, це був вибух хімічної природи, тобто вибух водню, який утворився в реакторі при високій температурі в результаті пароцирконієвої реакції і ряду інших процесів. За іншою гіпотезою, це вибух ядерної природи, тобто тепловий вибух реактора в результаті його розгону на миттєвих нейтронах, викликаного повним зневодненням активної зони. Великий позитивний паровий коефіцієнт реактивності робить таку версію аварії цілком вірогідною. Нарешті, існує версія, що другий вибух -- теж паровий, тобто продовження першого; за цією версією всі руйнування викликав потік пари, викинувши з шахти значну частину графіту і палива. А піротехнічні ефекти у вигляді «феєрверку» вилітаючих, розпечених фрагментів, які спостерігали очевидці, це результат «виникнення пароцирконієвою і інших хімічних екзотермічних реакцій»

Приблизно о 1:23:50 26 квітня 1986 року на четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС стався вибух, який повністю зруйнував реактор. Будівля енергоблока частково обвалилася, при цьому, як вважається, загинула 1 людина -- Валерій Ходимчук. У різних приміщеннях і на даху почалася пожежа. Згодом залишки активної зони розплавилися. Суміш з розплавленого металу, піску, бетону і частинок палива розтікалася підреакторними приміщеннями. В результаті аварії стався викид радіоактивних речовин, у тому числі ізотопів урану, плутонію, йоду-131 (період напіврозпаду 8 днів), цезію-134 (період напіврозпаду 2 роки), цезію-137 (період напіврозпаду 30 років), стронцію-90 (період напіврозпаду 29 років). Ситуація погіршувалася в зв'язку з тим, що в зруйнованому реакторі продовжувалися неконтрольовані ядерні і хімічні (від горіння запасів графіту) реакції з виділенням тепла, з виверженням з розлому протягом багатьох днів продуктів горіння радіоактивних елементів і зараження ними великих територій. Зупинити активне виверження радіоактивних речовин із зруйнованого реактора вдалося лише до кінця травня 1986 року мобілізацією ресурсів усього СРСР і ціною масового опромінення тисяч ліквідаторів.

Наслідки аварії

З двох наявних приладів для вимірювання радіації на 1000 рентген на годину один вийшов з ладу, а інший був недоступний через завали. Тому в перші години аварії ніхто точно не знав реальних рівнів радіації в приміщеннях блоку і довкола нього. Неясним був і стан реактору.

У перші години після аварії багато хто, мабуть, не усвідомлював, наскільки сильно зруйнований реактор, тому було прийнято помилкове рішення забезпечити подачу води в активну зону реактора для її охолоджування. Ці зусилля були даремними, оскільки і трубопроводи і сама активна зона були зруйновані, але вони вимагали ведення робіт в зонах з високою радіацією, які персонал виконував без захисного одягу. Інші дії персоналу станції, такі як гасіння локальних пожеж в приміщеннях станції, заходи, направлені на запобігання можливого вибуху водню, та інше, навпаки, були необхідними. Можливо, вони запобігли ще більш серйозним наслідкам.

Майже одразу до місця аварії, прибули пожежні. Першими до ЧАЕС приїхала бригада під командуванням підполковника Володимира Правіка, який помер 9 травня від гострої променевої хвороби. Їх не попередили про небезпеку радіоактивного диму і уламків, вони не знали, що ця аварія була чимось більшим, ніж звичайна пожежа. Ми не знали, що це реактор. Ніхто не сказав нам.[10]

Григорій Хмель, водій однієї з пожежних машин пізніше описав те, що трапилося:

Ми прибули туди близько 01:45… Ми бачили розкиданий графіт. Михайло спитав: Що таке графіт? Я вдарив ногою шматок графіту. Але один з пожежників на іншій вантажівці підняв його. Воно гаряче, говорив він. Шматки графіту були різних розмірів, деякі великі, деякі достатньо малі, щоб їх можна було підняти…

Ми не знали багато про радіацію. Навіть ті, хто працював тут, не мали жодних ідей. Не було води у вантажівках. Михайло заповнив цистерну і ми націлили струмінь води на вершину. Потім ті хлопчики, які померли, пішли аж до даху - Коля Ващук, Володя Правік та інші… Вони піднялися вгору сходами… і я вже їх ніколи не побачив знову.

На міжнародній конференції генетики оприлюднили дані про те, що мутації через вибух на Чорнобильській атомній електростанції будуть тривати 800 років.

Вчені з'ясували, що за 25 років після Чорнобильської катастрофи генетичні мутації вдвічі збільшили число вроджених аномалій у нащадків людей, які живуть на територіях, постраждалих від радіації.

Ці дані оприлюднив на Міжнародній науково-практичній конференції в Києві В'ячеслав Коновалов, доктор біологічних наук, професор, головний науковий співробітник інституту розведення і генетики тварин Національної аграрної академії наук України.

Радіоактивне забруднення повітряного середовища

Радіоактивні речовини, що попадають в атмосферу при їхньому видобутку, і експлуатації атомних установок і двигунів, можуть становити небезпеку. Однак при сучасному рівні захисної техніки це Джерело радіоактивності незначне.

Найбільше забруднення атмосфери радіоактивними речовинами відбувається в результаті вибухів атомних і водневих бомб. Кожний такий вибух супроводжується утворенням грандіозної хмари радіоактивного пилу. Вибухова хвиля величезної сили поширює її частки у всіх напрямках, піднімаючи їх більш ніж на 30 км. У перші годинники після вибуху осаджуються найбільш великі частки, трохи меншого розміру - потяг 5 доби, а мелкодисперсная пил потоками повітря переноситься на тисячі кілометрів і осідає на поверхні земної кулі протягом багатьох лет.

Стан дітей та підлітків, які постраждали внаслідок аварії

Надто вузьке тлумачення наслідків аварії призвело до концентрації уваги передусім на екологічних та медичних проблемах. Але, як відомо, здоров'я - це не тільки відсутність хвороб чи інвалідності, це поняття включає в себе, крім соматичного, також психічне благополуччя населення, зокрема дітей.

Згідно з проведеними після чорнобильської аварії науковими дослідженнями, у дітей та підлітків із зон радіаційного забруднення сталися помітні зміни в учбовій діяльності та якостях особистості. Серед них значне місце займають непаталогічні форми психогеній, які виявляються в тимчасовій емоційній напруженості, функціональними розладами ЦНС з появою синдрому екологічної дезадаптації, основними проявами якого є підвищена збудливість, рухова гіперактивність аж до розгальмованості, швидка втомлюваність, що призводить до зниження успішності навчання, поведінкових розладів, невротичних реакцій.

Розширене тлумачення наслідків Чорнобильської катастрофи з гуманістичних позицій становить на порядок денний необхідність психічної допомоги дітям шкільного віку у належній комплексності з академічною, прикладною, медичною психологією, враховуючи фундаментальні з позицій загальної психології.

Ці обставини вимагають підвищення ефективності психологічної допомоги дітям - мешканцям радіаційно забруднених територій .

Особливо важливим являється психологічне вивчення і виявлення легких, допатологічних відхилень у психічних відхилень у психічному стані дітей, які не досягли ступеня хвороби, але в значній мірі визначають психічний розвиток і стан психічного здоров'я в подальшому житті.

Причини аварії на ЧАЕС

Чорномбильська катастромфа -- екологічна катастрофа, що була спричинена руйнуванням 26 квітня 1986 року четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції, розташованої на території України (у той час -- Української РСР). Руйнування мало вибуховий характер, реактор був повністю зруйнований і в довкілля було викинуто велику кількість радіоактивних речовин.

Все, що стосується чорнобильської катастрофи, її причин та наслідків, повинно бути розголошено. Необхідна повна, неприкрита правда. Люди повинні мати можливість самим складати власні думки про те, що безпосередньо торкається життя та здоров'я кожного з нас та наших нащадків, мати право на участь у прийнятті ключових рішень, які визначають долю країни та планети. Я переконаний, що ядерна енергетика необхідна людству та повинна розвиватись, але тільки в умовах практично повної безпеки. Зволікати не можна.” Академік А.Сахаров

День 25 квітня 1986 року на 4-м енергоблоці ЧАЕС планувався не зовсім як звичайний. Передбачалося зупинити реактор на планово-попереджувальний ремонт. Але перед заглушенням ядерної установці керівництво ЧАЕС планувало провести деякі експерименти. Перед зупинкою були заплановані іспити одного з турбогенераторів станції в режимі вибігу з навантаженням власних нестатків блоку. Суть цього експерименту полягає в моделюванні ситуації, коли турбогенератор може залишитися без своєї рушійної сили, тобто без подачі пари. Для цього був розроблений спеціальний режим, відповідно до якого, при відключенні пари за рахунок інерційного обертання ротора генератор якийсь час продовжував виробляти електроенергію, необхідну для власних нестатків, зокрема для харчування головних циркуляційних насосів. Звернемося до хронології подій.... Отже 25 квітня 1986 року......

1ч. 00 хв. - відповідно до графіка зупинки реактора на планово-попереджувальний ремонт персонал приступив до зниження потужності апарата працюючего на номінальних параметрах.

13ч. 05 хв. - при тепловій потужності 1600 Мвт. відключений від мережі турбогенератор №7, що входить у систему 4-го енергоблоку. Електроживлення власних нестатків перевели на турбогенератор №8

14ч. 00 хв. - відповідно до програми іспитів відключається система аварійного охолодження реактора. Оскільки реактор не може експлуатуватися без системи аварійного охолодження, його необхідно було зупинити. Але дозвіл на глушіння апарата не було дано. І реактор продовжував працювати без системи аварійного охолодження (САОР).

23ч. 10 хв. - отриманий дозвіл на зупинку реактора. Почалося зниження його теплової потужності до 1000-700 МВТ відповідно до програми іспитів. Але оператор не справився з керуванням, у результаті чого потужність апарата упала майже до 0. У таких випадках реактор повинний глушитися. Але персонал не порахувався з цією вимогою. Почали підйом потужності.

1ч. 00 хв. 26 квітня - персоналу удалося підняти потужність до рівня 200 Мвт (теплових) замість покладених 1000-700.

1ч. 03 хв. - До шести працюючих насосів підключили ще два, для підвищення надійності охолодження реактора після іспитів.

1ч. 20 хв. - Для утримання потужності реактора з нього були виведені стрижні автоматичного регулювання, порушивши найсуворішу заборону працювати на реакторі без визначеного запасу стрижнів - поглиначів нейтронів. У той момент у реакторі знаходилося тільки шість стрижнів, що приблизно вдвічі менше гранично припустимої величини.

1ч. 23 хв. - Оператор закрив клапана турбогенератора. Подача пари припинилася. Почався вибіг турбіни. У момент відключення другого турбогенератора повинна була спрацювати ще одна система захисту по зупинці реактора. Але персонал відключив її, щоб повторити іспиту якщо перша спроба не удасться. У результаті виниклої ситуації реактор потрапив у хитливий стан, що привело до появи позитивної радіоактивності і розігріву реактора.

1ч. 23 хв. 40 сек. - керівник зміни 4-го енергоблоку зрозумівши небезпеку ситуації дав команду натиснути кнопку найефективнішого аварійного захисту. Поглинаючі стрижні пішли вниз, але через кілька секунд зупинилися. Спроби ввести їх у реакторну зону не удалися. Реактор вийшов з під контролю.

1ч. 23 хв. 44 сек. Потужність реактора різко збільшилася і приблизно в 100 разів перевищила проектну.

1ч. 23 хв. 45 сек. ТВЕЛи почали руйнуватися. У паливних каналах створився високий тиск.

1ч. 23 хв. 49 сек. Паливні канали стали руйнуватися.

1ч. 23 хв. Пішло два вибухи. Перший - через гримучу суміш, що утворилася в результаті розкладання водяної пари. Другий був викликаний розширенням пар палива. Вибухи викинули палі даху четвертого блоку. У реактор проникнув повітря. Повітря реагувало з графітовими стрижнями, утворити оксид вуглецю II (чадний газ). Цей газ спалахнув, почалася пожежа. Покрівля машинного залу зроблена з матеріалів, що легко пломеніють. (З тих самих, котрі використовувалися на ткацькій фабриці в Бухарі, що цілком згоріла на початку 70-х років. І хоча деякі працівники після випадку в Бухарі були віддані під суд, ці ж матеріали використовувалися при будівництві АЕС.)

8 з 140 тонн ядерного палива, що містять плутоній і інші надзвичайно радіоактивні матеріали (продукти розподілу), а також осколки графітового сповільнювача, теж радіоактивні, були викинуті вибухом в атмосферу. Крім того, пари радіоактивних ізотопів йоду і цезію були викинуті не тільки під час вибуху, але і поширювалися під час пожежі. У результаті аварії була цілком зруйнована активна зона реактора, ушкоджене реакторне відділення, деаераторна етажерка, машинний зал і ряд інших споруджень.

Таким чином, можна коротко визначити шістьох основних причин аварії на 4-м енергоблоці:

Перше - зниження оперативного запасу радіоактивності, тобто зменшення кількості стрижнів-поглиначів в активній зоні реактора нижче припустимої величини. Друге - несподіваний провал потужності реактора, а потім робота апарата при потужності меншої, чим було встановлено програмою іспитів.

Третє - підключення до реактора усіх восьми насосів з перевищенням витрат по ЦГН.

Четверте - блокування захисту реактора за рівнем води і тиску пари в барабані-сепараторі.

П'яте - блокування захисту реактора по сигналі відключення пари від двох турбогенераторів.

Шосте - відключення системи захисту, передбаченої на випадок виникнення максимальної проектної аварії, - системи аварійного охолодження реактора.

Висновок

чорнобильська електростанція аварія катастрофа

У результаті катастрофи на Чорнобильської АЕС було евакуйовано близько 116 тисяч чоловік із Прип'яті, Чорнобиля, більш 70 населених пунктів тридцятикілометрової зони, а також за її межами в Поліському районі Київської області. У 1990 і 1991 роках приймалися заходи для подальшого відселення людей із забруднених територій Київської і Житомирської областей, родин з дітьми і вагітними жінками насамперед, особливо з уже названого Поліських і Народичей Житомирської області. Усього за ці роки евакуйовано близько 130 тисяч чоловік, але на радіаційно - забруднених територіях, не вважаючи Києва (хоча він відноситься до зон забруднення), живе близько 1.8 мільйона чоловік, питома вага здорових у даних районах зменшився за ці роки з 50 до 20 відсотків.

Медичне обстеження пройшло все евакуйоване населення. Усі нужденні були госпіталізовані для проведення всебічного обстеження і при необхідності проходження курсу лікування. Дані про цих людей були поміщені в ЕОМ для подальшого контролю. Був складений регістр всіх облич, що так чи інакше могли відчути на собі вплив аварії на Чорнобильської АЕС. У нього усього ввійшло понад 660 тисяч чоловік...

660 тисяч чоловік що піддалися опроміненню, величезний матеріальний збиток був понесений країною під час ліквідації аварії. Така ціна злочинної недбалості ряду посадових осіб Чорнобильської АЕС. Їх судили, присудили до різних термінів позбавлення волі... Але чи можна оцінити збиток, нанесений аварією, нашій планеті? Чи можна оцінити всю згубність впливу радіації на величезні території? Як визначити збиток, нанесений усієї екосистемі району аварії? Лісу, води, земля - усі зробилося на довгі десятиліття непридатним до нормальної життєдіяльності. У районах уражених радіацією минулого відзначені випадки мутацій деяких видів тварин і рослин ... Це - Чорнобиль. Це важка спадщина для майбутніх поколінь ...Размещено на www.allbest.