на тему (стр. 4 из 4)
Реакторные материалы контактируют между собой (оболочка ТВЭЛа с теплоносителем и ядерным топливом, тепловыделяющие кассеты — с теплоносителем и замедлителем и т. д.). Естественно, что контактирующие материалы должны быть химически инертными (совместимыми). Примером несовместимости служат уран и горячая вода, вступающие в химическую реакцию.
У большинства материалов прочностные свойства резко ухудшаются с увеличением температуры. В энергетических реакторах конструкционные материалы работают при высоких температурах. Это ограничивает выбор конструкционных материалов, особенно для тех деталей энергетического реактора, которые должны выдерживать высокое давление
Управление ядерным реактором
Управление ядерным реактором возможно только благодаря тому, что часть нейтронов при делении вылетает из осколков с запаздыванием, которое может составить от нескольких миллисекунд до нескольких минут.
Для управления реактором используют стержни, вводимые в активную зону, изготовленные из материалов, сильно поглощающих нейтроны (Cd, В и др.) и/или раствор борной кислоты, в определённой концентрации добавляемый в теплоноситель (борное регулирование). Движение стержней управляется специальными механизмами, работающими по сигналам от оператора и аппаратуры автоматического регулирования нейтронного потока.
На случай различных аварийных ситуаций в каждом реакторе предусмотрено экстренное прекращение цепной реакции, осуществляемое сбрасыванием в активную зону специальных аварийных стержней — система аварийной защиты
6. АЭС Фукусима-1
Фукуси́ма-1 (яп. 福島第一原子力発電所 Фукусима дай-ити гэнсирёку хацудэнсё?) — атомная электростанция, расположенная в городе Окума в уезде Футаба префектуры Фукусима. По состоянию на февраль 2011 года её шесть энергоблоков, мощностью 4,7 ГВт, делали Фукусиму-1 одной из 25 крупнейших атомных электростанций в мире. Фукусима-1 — это первая АЭС, построенная и эксплуатируемая Токийской энергетической компанией (TEPCO).
Расположенная в 11,5 км южнее АЭС Фукусима-2 также эксплуатируется компанией TEPCO.
Авария на АЭС Фукусима-1
11 марта 2011 года в результате сильнейшего за время наблюдения землетрясения в Японии произошла радиационная авария с локальными последствиями, по заявлению японских авторитетных лиц — 4-го уровня в момент начала аварии по шкале INES[6].
12 марта в 1:00 по московскому времени была объявлена эвакуация населения из 10-километровой зоны вокруг АЭС [7][8] (позже зона была расширена до 20 километров[9]).
На атомной электростанции «Фукусима-1» в момент землетрясения три работающих энергоблока были остановлены действием аварийной защиты, все аварийные системы сработали в штатном режиме. Однако спустя час было прервано электроснабжение (в том числе от резервных дизельных электростанций), предположительно из-за последовавшего за землетрясением цунами.
Без достаточного охлаждения во всех трёх работавших энергоблоках начал снижаться уровень теплоносителя и повышаться давление, создаваемое образующимся паром. Первая серьёзная ситуация возникла на энергоблоке № 1. Для недопущения повреждения реактора высоким давлением пар сбрасывали в гермооболочку, в которой давление возросло до 840 кПа при расчётном значении в 400 кПа. Чтобы гермооболочка не разрушилась, пар пришлось сбрасывать в атмосферу, TEPCO и МАГАТЭ заявили при этом, что он будет фильтроваться от радионуклидов. Давление в гермооблочке удалось сбросить, однако при этом в обстройку реакторного отделения проникло большое количество водорода, образовавшегося в результате оголения топлива и окисления циркониевой оболочки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) паром (пароциркониевая реакция)[6]
Электроснабжение необходимо для охлаждения остановленных реакторов, которые активно выделяют тепло в течении существенного времени после остановки. Сразу после потери резервных дизель-генераторов владелец станции компания TEPCO заявила правительству Японии об аварийной ситуации. С 22 по 23 марта на станции был зафиксирован самый сильный выброс радиации с момента аварии, превышающий максимально допустимую норму облучения в 1000 раз, все работники станции эвакуированы.
На блоках 1 и 2 начались работы по восстановлению аварийного электроснабжения с помощью мобильных силовых установок. Продолжается подача морской воды с борной кислотой для охлаждения реакторов блоков 1 и 3.
На блоке 2 отказала система аварийного охлаждения, TEPCO уведомило о начале такой же аварийной ситуации, как и на блоках 1 и 3.
После отказа системы охлаждения, на блоке 2 началась операция по охлаждению морской водой с борной кислотой, аналогичная проводимой на 1 и 3 блоках. Однако в процессе работ отказал предохранительный клапан сброса пара из реактора. В результате, из-за возросшего давления, подача воды стала невозможной. Активная зона на некоторое время оголилась полностью, часть ТВЭЛов, вероятно, серьёзно повреждены. Однако функции клапана удалось восстановить, что позволило сбросить давление и продолжить охлаждение морской водой.
По состоянию на 25 марта 2011 года ликвидация последствий аварии продолжается
Оценки тяжести аварии
Шкала ИНЕС является всемирным инструментом, предназначенным для информирования населения.
Текущий уровень:
- 5 уровень по шкале INES (по оценке
NISA (англ.)русск.). (До 18 марта: 4-й уровень).
На второй день аварии, 12 марта, власти Японии оценивали аварию как соответствующую уровню 4. Однако в ходе развития событий, 18 марта, повреждения активных зон реакторов 1,2 и 3 энергоблоков из-за полной потери возможностей охлаждения, было оценено японскими официальными лицами как события, соответствующие уровню 5. Потеря охлаждения бассейна выдержки отработавшего топлива энергоблока 4 оценивается по уровню 3. Потеря функций охлаждения реакторов 1, 2 и 4 оценивается также по 3 уровню.
Альтернативные оценки
- 6 уровень по шкале INES (по оценке
ASN (англ.)русск. от 15 марта) - 6 уровень по шкале INES и, возможно, достигнет 7 (по оценке
ISIS (англ.)русск. от 15 марта)
Последствия
15 марта Правительство Японии сделало запрос в МАГАТЭ о поддержке в сфере экологического мониторинга и исследования воздействия радиации на здоровье людей. Планируется, что команды экспертов агентства помогут в этом японским коллегам.
23 марта в Токио были введены ограничения на употребление водопроводной воды детьми до одного года из-за обнаружения в ней иода-131, при этом его концентрация ниже значений установленных в Японии для чрезвычайных ситуаций. Однако уже 24 марта в связи падением концентрации веществ в воде все ограничения были сняты. Ранее присутствие иода-131 и цезия-137 было обнаружено в молоке и шпинате в префектуре Фукусима. Употребление некоторых продуктов было запрещено, хотя это не несёт опасности для здоровья.
В пробах морской воды, взятых 22 и 23 марта в 30-километровой зоне станции, был обнаружен иод-131 (несколько выше допустимых норм) и цезий-137 (намного ниже допустимых норм).
23-24 марта следы радиации[были отмечены по всему земному шару: в Западной Европе (Германия, Исландия, Франция), США (Калифорния, Вашингтон, Орегон, Колорадо, Гавайи и др. штаты) и России (на корабле, прибывшем в Ванино из порта Кавасаки). Многие страны, в т.ч. Россия, запретили ввоз в страну продуктов из Японии.
Кроме того, аналитиками предсказывается повышение мировых цен на видео, аудио, компьютерную технику и автомобили.
Последствия тяжелой аварии в основном зависят от наличия/отсутствия целостности защитной оболочки, от ее оборудования по фильтрованию выбросов, а также от характеристик днища.
Заключение.
Атомная энергетика - активно развивающаяся отрасль. Очевидно, что ей
предназначено большое будущее, так как запасы нефти, газа, угля постепенно
иссякают, а уран - достаточно распространенный элемент на Земле. Но следует
помнить, что атомная энергетика связана с повышенной опасностью для людей,
которая, в частности, проявляется в крайне неблагоприятных последствиях
аварий с разрушением атомных реакторов. В связи с этим необходимо
закладывать решение проблемы безопасности (в частности, предупреждение
аварий с разгоном реактора, локализацию аварии в пределах биозащиты,
уменьшение радиоактивных выбросов и др.) еще в конструкцию реактора, на
стадии его проектирования.
Литература
1. С.А. Андрушечко, А.М. Афров, Б.Ю. Васильев. АЭС с реактором типа ВВЭР-1000. От физических основ эусплуатации до эволюции проекта. 2010 г., Логос.
2. Грешилов А. А., Егупов Н. Д., Матущенко А. М. Ядерный щит. — М.: Логос, 2010
3. Комлева Е. Феномен ядерной энергии и пространство символических форм (За ясное “неядерное ядерное”!) // Эл. журнал «Знание. Понимание. Умение». — 2008
Сайт Википедия. Ссылка: «http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0» Обновление информации на странице: 18 марта 2011 года.