Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Чорна, ніби зконцентрована зимова ніч, хмара квапливо пропливала над тихим пустим містом. Скрізь лише бруд і лякливі тіні, які, схоже, були тут єдини...полностью>>
'Методичні рекомендації'
Епідемія наркоманії в Україні набуває все більшого розмаху: за даними експертів нині кількість споживачів психоактивних речовин сягає понад 500 тисяч...полностью>>
'Автореферат'
Защита диссертации состоится « » « » 2008 года в «__» часов на заседании Диссертационного совета Д. 212.199.25 при Российском государственном педагог...полностью>>
'Документ'
Каждый пятый человек после 30 лет постоянно храпит во сне. Часто храп воспринимается как неприятный, но безопасный звуковой феномен. К сожалению, это...полностью>>

Чернобыльская авария – причины и последствия

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Чернобыльская авария – причины и последствия

Ахметов Ринат, Скляров Павел, 10 «А» класс МОУ «СОШ №37»

Научный руководитель: А.Г.Компаниец, начальник смены ОАО «СХК», участник ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС

Руководитель: Е.Л.Кукина, учитель физики МОУ «СОШ №37» г.Томска

ВВЕДЕНИЕ.

К началу 1988 году в мире существовало 417 атомных реакторов и 120 ещё строилось. Вклад АЭС в выработку энергии в некоторых странах составил для Франции – 70%, Бельгии – 66%, Южной Кореи – 53%, Тайваня – 48,5%. Кроме ядерных реакторов было 326 исследовательских ядерных установок, реакторы установлены на ледоколах, спутниках, подводных лодках. Это говорит о том, что атомная энергетика прочно входит в нашу жизнь со своими плюсами и минусами.

Впервые человечество увидело атом в действии в 1945 году, когда США сбросили на Хиросиму и Нагасаки водородные бомбы. Погибла треть населения этих городов, радиация вызвала у многих людей лейкозы. Люди умирали и продолжают умирать до сих пор.

Ряд испытаний ядерного оружия Соединенными Штатами на острове Бикини в 46-58 гг. привели к тому, что в результате взрыва исчезли с лица земли 2 соседних островка, а сам остров стал непригоден для жизни.

В 1957 году на заводе Селлафильд (Уиндскайл) в Англии по регенерации ядерного топлива произошел взрыв. В результате загрязнения погибли 13 человек, более 260 заболели острой и хронической лучевой болезнью.

В 1966 году в Испании столкнулись 2 американских военных самолета с ракетами на борту. Одному пришлось сбросить 4 атомные бомбы. К счастью, взрыва не было, но в результате выбросов погибли посевы сельскохозяйственных культур, пришлось вывезти 1,5 тыс. т почвы для захоронения.

В 1979 году на АЭС Тримайленд в г.Гаррисбург, Пенсильвания также произошла крупная авария.

Но самая крупная по своим масштабам и последствиям катастрофа произошла 26 апреля 1986 году на ЧАЭС. Прошло уже много лет, но она все ещё напоминает о себе цезиевыми пятнами, преждевременными смертями, тяжкими болезнями и горем матерей, которые потеряли своих сыновей в битве с Реактором. И будет долго ещё напоминать, пока цезий не подвергнется полному распаду, а это – десятки лет…


Чернобыльская (51°23′22″ с. ш. 30°05′59″ в. д. / 51.389444° с. ш. 30.099722° в. д. 51.389444, 30.099722) расположена на , вблизи города , в 18 километрах от города , в 16 километрах от границы с и в 110 километрах от .

Ко времени аварии на ЧАЭС использовались четыре (реактор большой мощности канального типа) с электрической 1000 (тепловая мощность 3200 МВт) каждый. Ещё два аналогичных реактора строились. ЧАЭС производила примерно десятую долю Украины. В апреле 1986г. На ЧАЭС произошла авария 4-го энергоблока. Вследствие государственных мероприятий этот блок был похоронен в специальном саркофаге.

После аварии на 4-м энергоблоке работа электростанции была приостановлена из-за опасной радиационной обстановки. Однако уже в октябре 1986 года, после обширных работ по дезактивации территории и постройки «саркофага», 1-й и 2-й энергоблоки были вновь введены в строй; в декабре 1987 года возобновлена работа 3-го.

4-ый энегроблок

В 1991 году на 2-м энергоблоке вспыхнул пожар, и в октябре этого же года реактор был полностью выведен из эксплуатации. В декабре 1995 года был подписан меморандум о взаимопонимании между Правительством Украины и правительствами стран «большой семёрки» и Комиссией Европейского Союза, согласно которому началась разработка программы полного закрытия станции к 2000 году. 15 декабря был навсегда остановлен реактор последнего, 3-го энергоблока.

Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР, Восточной Европой, , и восточной частью . Примерно 60 % радиоактивных осадков выпало на территории . Около 200 000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.

Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического значения для , и это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин . Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени и полностью единого мнения нет до сих пор.

Хронология событий.

На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного обслуживания. Во время таких остановок обычно проводятся различные испытания оборудования. В этот раз цель одного из них заключалась в проверке проектного режима, предусматривающего использование для питания систем реактора в случае потери внешнего электропитания.

Испытания должны были проводиться на мощности 700 МВт (тепловых), но из-за оплошности оператора при снижении мощности, она упала до величины менее 30 МВт (точное значение неизвестно). Было решено не поднимать мощность до запланированных 700 МВт, а ограничиться 200 МВт. При быстром снижении мощности, и последующей работе на уровне 30 — 200 МВт стало усиливаться отравление активной зоны реактора изотопом . Для того, чтобы поднять мощность, из активной зоны была извлечена часть регулирующих стержней.

После достижения 200 МВт были включены дополнительные , которые должны были служить нагрузкой для генераторов во время эксперимента. Величина потока воды через активную зону на некоторое время превысила допустимое значение. В это время для поддержания мощности операторам пришлось ещё сильнее поднять стержни. При этом, оперативный запас реактивности оказался ниже разрешённой величины, но персонал реактора об этом не знал.

В 1:23:04 начался эксперимент. В этот момент никаких сигналов о неисправностях или о нестабильном состоянии реактора не было. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору и положительного парового коэффициента реактивности реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная ), однако система управления успешно этому противодействовала. В 1:23:40 оператор нажал кнопку аварийной защиты. Точная причина этого действия оператора неизвестна. Существует мнение, что это было сделано в ответ на быстрый рост мощности. Однако, А. С. Дятлов (заместитель главного инженера станции по эксплуатации, находившийся в момент аварии в помещении пульта управления 4-м энергоблоком) утверждает в своей книге, что это было сделано в штатном (а не аварийном) режиме, так как все испытания на этом заканчивались. По его словам, инструктаж перед испытаниями предусматривал глушение реактора с началом выбега, но по какой-то причине это было сделано на 40 секунд позже. Системы контроля реактора также не зафиксировали роста мощности вплоть до включения аварийной защиты.

Регулирующие и аварийные стержни начали двигаться вниз, погружаясь в активную зону реактора, но через несколько секунд тепловая мощность реактора скачком выросла до неизвестной величины (мощность зашкалила по всем измерительным приборам). Произошло два с интервалом в несколько секунд, в результате которых реактор был разрушен.

О точной последовательности процессов, которые привели к взрывам, не существует единого представления. Общепризнано, что сначала произошёл неконтролируемый разгон реактора, в результате которого разрушились несколько , и затем, вызванное этим нарушение герметичности технологических каналов, в которых эти ТВЭЛы находились. из повреждённых каналов пошёл в межканальное реакторное пространство. В результате там резко возросло давление, что вызвало отрыв и подъём верхней плиты реактора, сквозь которую проходят все технологические каналы. Это чисто механически привело к массовому разрушению каналов, вскипанию одновременно во всем объёме активной зоны и выбросу пара наружу — это был первый взрыв (паровой).

Крышка реактора.

Относительно дальнейшего протекания аварийного процесса и природы второго взрыва, полностью разрушившего реактор, нет объективных зарегистрированных данных и возможны только гипотезы. По одной из них, это был взрыв химической природы, то есть взрыв , который образовался в реакторе при высокой температуре в результате пароциркониевой реакции и ряда других процессов. По другой гипотезе, это взрыв ядерной природы, то есть тепловой взрыв реактора в результате его разгона на мгновенных нейтронах, вызванного полным обезвоживанием активной зоны. Большой положительный паровой коэффициент реактивности делает такую версию аварии вполне вероятной. Наконец, существует версия, что второй взрыв — тоже паровой, то есть продолжение первого; по этой версии все разрушения вызвал поток пара, выбросив из шахты значительную часть графита и топлива. А пиротехнические эффекты в виде «фейерверка вылетающих раскалённых и горящих фрагментов», которые наблюдали очевидцы, это результат «возникновения пароциркониевой и других химических экзотермических реакций».

Здание энергоблока частично обрушилось, при этом, как считается, погиб 1 человек. В различных помещениях и на крыше начался . Впоследствии остатки активной зоны расплавились. Смесь из расплавленного металла, песка, бетона и частичек топлива растеклась по подреакторным помещениям. В результате аварии произошёл выброс радиоактивных веществ, в том числе , , -131 (период полураспада 8 дней), -134 (период полураспада 2 года), цезия-137 (период полураспада 33 года), -90 (период полураспада 28 лет). Положение усугублялось тем, что в разрушенном реакторе продолжались неконтролируемые ядерные и химические (от горения запасов графита) реакции с выделением тепла, с извержением из разлома в течение многих дней продуктов горения высокорадиоактивных элементов и заражении ими больших территорий. Остановить активное извержение радиоактивных веществ из разрушенного реактора удалось лишь к концу мая 1986 года мобилизацией ресурсов всего СССР и ценой массового облучения тысяч ликвидаторов.

Причины аварии.

Существует по крайней мере два различных подхода к объяснению причины чернобыльской аварии, которые можно назвать официальными, а также несколько альтернативных версий разной степени достоверности.

Первоначально вину за катастрофу возлагали исключительно, или почти исключительно, на персонал. Такую позицию заняли Государственная комиссия, сформированная в СССР для расследования причин катастрофы, суд, а также СССР, проводивший собственное расследование. (Международное агентство по атомной энергии International Atomic Energy Agency — IAEA — международная межправительственная организация для развития международного сотрудничества в области мирного использования атомной энергии) в своём отчёте 1986 года также в целом поддержало эту точку зрения. Значительная часть публикаций в советских и российских , в том числе и недавних, основана именно на этой версии. На ней же основаны различные художественные и документальные произведения, в том числе, известная книга Григория Медведева «Чернобыльская тетрадь».

Грубые нарушения правил эксплуатации АЭС, совершённые персоналом ЧАЭС, по этой версии, заключались в следующем:

  • проведение эксперимента «любой ценой», несмотря на изменение состояния реактора;

  • вывод из работы исправных технологических защит, которые просто остановили бы реактор ещё до того как он попал бы в опасный режим;

  • замалчивание масштаба аварии в первые дни руководством ЧАЭС.

Однако в последующие годы объяснения причин аварии были пересмотрены, в том числе и МАГАТЭ. Консультативный комитет по вопросам ядерной безопасности (INSAG) в году опубликовал новый отчёт, уделявший большее внимание серьёзным проблемам в конструкции реактора. В этом отчёте многие выводы, сделанные в 1986 году, были признаны неверными.

В современном изложении, причины аварии следующие:

  • реактор был неправильно спроектирован и опасен;

  • персонал не был проинформирован об опасностях;

  • персонал допустил ряд ошибок и неумышленно нарушил существующие инструкции, частично из-за отсутствия информации об опасностях реактора;

  • отключение защит либо не повлияло на развитие аварии, либо не противоречило нормативным документам.

Недостатки реактора РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный – двухцелевой канальный кипящий граффито-водный ядерный реактор)

Схема РБМК-1000.

Реактор обладал рядом конструктивных недостатков, которые, по мнению специалистов МАГАТЭ, стали главной причиной аварии. Считается также, что из-за неправильной подготовки к эксперименту по «выбегу» генератора и ошибок операторов, возникли условия, в которых эти недостатки проявились в максимальной степени. Отмечается, в частности, что программа не была должным образом согласована и в ней не отводилось достаточного внимания вопросам ядерной безопасности.

Разработка этой серии реакторов была начата в 1960-е годы Курчатовским институтом и (головная организация, курирующая проект) под руководством академика .

Мотивом разработки РБМК явилось, в частности, желание использовать в атомной энергетике большой опыт промышленных канальных , накопленный в , и сильно расширить производственную базу атомной энергетики благодаря отказу от сложных в изготовлении и дорогих корпусов реакторов и парогенераторов.

Первый энергоблок с реактором типа РБМК-1000 пущен в году на Ленинградской АЭС.

В общей сложности сдано в эксплуатацию 17 энергоблоков с РБМК.

По состоянию на 2008 год эксплуатируется 12 энергоблоков с РБМК на четырёх АЭС: по политическим причинам остановлены один энергоблок на Игналинской АЭС и три энергоблока на Чернобыльской АЭС (ещё один - уничтожен при ). Ведётся строительство РБМК третьей очереди на пятом энергоблоке Курской АЭС.

Случившаяся 26 апреля года авария на Чернобыльской АЭС имела серьёзные последствия и заставила существенно доработать реактор с целью повышения безопасности. После этой аварии РБМК нередко стали именоваться «реакторами чернобыльского типа», а в атомной энергетике вообще безопасность стала определяющим фактором, более приоритетным, чем все прочие, например, эффективность выработки электроэнергии.

Вклад АЭС с реакторами РБМК в общую выработку электроэнергии всеми АЭС России составляет порядка 50% .

Характеристики РБМК

Характеристика

РБМК-1000

РБМК-1500

РБМКП-2000
(проект)

МКЭР-1500
(проект)

Тепловая мощность реактора, МВт

3200

4800

5400

4250

Электрическая мощность блока, МВт

1000

1500

2000

1500

К. п. д. блока, %

31,3

31,3

37,0

35,2

Давление пара перед турбиной, атм

65

65

65

65?

Температура пара перед турбиной, °С

280

280

450

Размеры активной зоны, м:

 

 

 

 

    высота

7

7

6

7

    диаметр (ширина×длина)

11,8

11,8

7,75×24

14

Загрузка , т

192

189

220

, % 5U

 

 

 

 

    испарительный канал

2,6-2,8

2,6-2,8

1,8

2-3,2

    перегревательный канал

2,2

Число каналов:

 

 

 

 

    испарительных

1693

1661

1744

1824

    перегревательных

872

Среднее выгорание, МВт·сут/кг:

 

 

 

 

    в испарительном канале

25,5

25?

20,2

30-45

    в перегревательном канале

18,9

Размеры оболочки (диаметр×толщина), мм:

 

 

 

 

    испарительный канал

13,5×0,9

13,5×0,9

13,5×0.9

-

    перегревательный канал

10×0,3

Материал оболочек ТВЭЛов:

 

 

 

 

Конструкция РБМК.

Одной из целей при разработке реактора РБМК было улучшение топливного цикла. Решение этой проблемы связано с разработкой конструкционных материалов, слабо поглощающих нейтроны и мало отличающихся по своим механическим свойствам от нержавеющей стали. Снижение поглощения нейтронов в конструкционных материалах даёт возможность использовать более дешёвое ядерное топливо с низким обогащением (по первоначальному проекту — 1,8).



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Чернобыльская авария

    Документ
    Черно́быльская ава́рия — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины (в то время — Украинской ССР).
  2. Чернобыльская авария: эволюция взглядов

    Документ
    Вот уже прошло 20 лет с тех пор, когда два узких языка пламени один за другим высотой от 100 до 500 м, а также резкий звук, подобный выстрелу из пушки, сообщили безмолвным звёздам, что на 4-м блоке ЧАЭС произошла самая крупная в мире ядерная авария.
  3. Медведев Г. У. Чернобыльская тетрадь

    Документ
    Нельзя устранить катастрофы, не зная их причин и всех причинных обстоятельств. Теперь это уже всем ясно, теперь это один из важнейших принципов перестройки и современного нашего существования.
  4. Григорий Медведев. Чернобыльская тетрадь

    Документ
          Нельзя устранить катастрофы, не зная их причин и всех причинных обстоятельств. Теперь это уже всем ясно, теперь это один из важнейших принципов перестройки и современного нашего существования.
  5. Авария выявила все то негативное, что может нести современная техника и технология при неумелом руководстве и использовании достижений научно-технического прогресса

    Документ
    Авария выявила все то негативное, что может нести современная техника и технология при неумелом руководстве и использовании достижений научно-технического прогресса.

Другие похожие документы..