Катастрофа на Чернобыльской атомной электростанции. Государственная программа по преодолению последствий катастрофы

Причины катастрофы и некоторые аспекты ее развития

Чернобыльская АЭС расположена в 18 км от г.Чернобыль (рис. 101) и в 150 км от Киева. В 4 км от АЭС расположен город атомщиков Припять. Общая численность населения в 30-километровой зоне вокруг АЭС была свыше 100 тыс. человек (средняя плотность населения – 70 чел./км² ). Около 50 тыс. проживало в Припяти, более 12 тыс. – в Чернобыле. Обслуживающий персонал АЭС насчитывал около 6,5 тыс. человек.

Рис. 101.

В 1986 году на Чернобыльской АЭС в эксплуатации находилось 4 энергоблока первой и второй очереди. В 1,5 км к юго-востоку от главного корпуса велось строительство двух энергоблоков третьей очереди.

Авария произошла 26 апреля 1986 года в 1 ч 23 мин (рис. 102). В это время на станции работало около 400 человек. Чернобыльский реактор относится к установкам типа РБМК (реактор большой мощности канальный). Общая загрузка реактора на момент аварии составила 190,3 т урана-238,235 (за пределы здания было выброшено около 6,7 т). В качестве теплоносителя в таких реакторах используется легкая вода под давлением, а в качестве замедлителя –графит.

Рис. 102. Четвертый блок Чернобыльской АЭС

Причиной аварии явился ряд допущенных работниками электростанции грубых нарушений правил эксплуатации реакторных установок. События, приведшие к аварии, произошли в результате попытки испытания системы управления электропитанием, позволяющим сохранять подачу электроэнергии в результате аварийного обесточивания станции. Действия, предпринятые в ходе этого испытания, привели к значительным колебаниям температуры и расхода воды, подаваемой в активную зону реактора.

Неустойчивое состояние реактора перед аварией было обусловлено как конструктивными недостатками, так и ошибочными действиями операторов (например, отключение аварийных систем защиты реактора, которые должны были автоматически сработать от любого из ряда аварийных сигналов и предотвратить нарастание реакции деления ядерного горючего).

Действия операторов привели также к внезапному нарастанию мощности реактора, что привело к резкому повышению температуры и давления в его активной зоне и контуре теплоносителя. Образовавшаяся в теплоносителе ударная волна разрушила большую часть нижних перепускных сочленений. Произошла утечка воды (теплоносителя) из первого контура и ее мгновенное превращение в пар, а затем и мощный взрыв с разрушением активной зоны реактора и реакторного здания. В результате топливо, части активной зоны, и элементы конструкций были выброшены из реакторного зала на крышу соседних зданий и землю вокруг реактора. Произошло массовое поступление радиоактивных веществ в окружающую среду. Пожар возник в результате возгорания крыши реактора и машинного зала. По кабельным проемам пожар стал распространяться в направлении реактора 3 блока.

С момента катастрофы возникли три важнейшие и требовавшие немедленного решения задачи: 1)борьба с пожаром на АЭС; 2)предотвращение развития аварии в активной зоне реактора; 3)определение масштабов аварии для принятия практических мер по ликвидации ее последствий.

27 апреля 1986 г. для борьбы с огнем и выбросами радионуклидов на первом этапе в кратер, образовавшийся в результате разрушения реактора, сбрасывали специальные составы, поглощающие нейтроны и, материалы, используемые при тушении пожаров. В общей сложности в реактор было сброшено около 5000 тонн различных материалов: 40 т соединений бора; 2400 т свинца; 1800 т песка и глины; 600 т доломита; некоторое количество фосфата натрия и жидких полимерных материалов.

В начале мая возникла опасность, что раскаленные радиоактивные массы опустятся вниз и достигнут грунтовых вод, загрязнив их. Для прекращения этих процессов было решено прорыть тоннель под реактором, соорудив теплообменник на бетонной плите с принудительным охлаждением. К ноябрю 1986 года разрушенный реактор был закрыт саркофагом, что позволило уменьшить уровень излучаемой радиации в 100 раз.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивное облако, содержащее 30 млн. Ки, накрыло территории многих стран: на севере – Швецию, Норвегию; на западе - Германию, Польшу, Австрию, на юге – Грецию, Югославию, Италию и др. Радиоактивное загрязнение земной поверхности было обнаружено почти во всех европейских странах (табл.1.). Под загрязнением понимают содержание цезия-137 на уровне 37кБк/м² (1 Ки/км² ). В качестве реперного радионуклида для оценки загрязнения земной поверхности был выбран цезий-137. Это обусловлено следующими причинами: его существенным вкладом в пожизненную эффективную дозу облучения; длительным периодом полураспада; относительной простотой измерения.

Загрязнение цезием-137 территории Европы в результате аварии на ЧАЭС

Таблица 1.

Страна	Площадь загрязнения (км2 )
1-5 Ки/км2	5-15 Ки/км2	15-40 Ки/км2	свыше 40 Ки/км2
Россия Беларусь Украина Швеция Финляндия Австрия Норвегия Болгария Швейцария Греция Словения Италия Молдавия	49 800 29 900 37 200 12 000 11 500 8 600 5 200 4 800 1 300 1 200	5 700 10 200 3 200 - - - - - - - - - -	2 100 4 200 - - - - - - - - - -	2 200 - - - - - - - - - -

Из представленных данных видно, что основному загрязнению подверглись территории Беларуси, России и Украины.

По международной шкале радиационных аварий принятой в МАГАТЭ в 1990 году Чернобыльская авария отнесена к 7 уровню (табл.2).

Таблица 2.

Международная шкала событий на АЭС