Ученик 4. Четвертый фактор – аварийные ситуации на ядерных объектах, в том числе на АЭС

Взрыв четвертого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) – одна из таких ситуаций. Он произошел 26 апреля 1986 года в 01ч 23 мин 40с и вызвал прежде всего механическое разрушение верхней защитной плиты реактора (массой 2 тыс тонн), топливных кассет и взрывной выброс значительного количества диспергированного ядерного топлива, содержащего более 100 различных радионуклидов.

Первая стадия аварии – два взрыва; в течение первого за 1 с радиоактивность реактора возросла в 100 раз, а ходе второго - через 3 с – радиоактивность реактора увеличилась в 440 раз.

Вторая стадия аварии - (26 апреля – 2 мая) горение графитовых стержней.

Третья стадия (2-6 мая) – расплавление ядерного топлива.

В период горения стержней температура внутри реактора не опускалась ниже 1500⁰С, а после 2 мая стала повышаться, приблизившись к 3000⁰С, что вызвало расплавление оставшегося ядерного топлива (цирконий, из которого изготавливают ТВЭЛы для всех типов реакторов, имеет температуру плавления 1852⁰С). Горение реактора (хотя и с меньшей силой) продолжалось до 10 мая.

Отечественные эксперты по атомной энергетике установили главную причину аварии: взрыв на ЧАЭС стал результатом инженерно-конструкторского дефекта технической схемы водографитового реактора серии РБМК (Реактор Большой Мощности Кипящий).

Ученик 5. Для безаварийного функционирования АЭС очень важен человеческий фактор. Именно он стал второй причиной аварии на ЧАЭС. Преступное пренебрежение правилами работы и техникой безопасности, допущенное частью персонала, сыграло свою пагубную роль.

По официальным оценкам радиоактивность, «выброшенная» из технического реактора, равнялась 50 млн Ки. Это значение явно занижено, поскольку определено по данным, полученным к 6 мая, и не учитывало большей части короткоживущих радионуклидов, в том числе йода-131, период полураспада которого равен 8,1 суток и который также чрезвычайно опасен. Неправильная оценка ситуации не позволила принять необходимые меры безопасности.

Как установили эксперты, при аварии на ЧАЭС 3,5% продуктов деления в реакторе (это 63 кг) было выброшено в атмосферу; для сравнения укажем: в результате взрыва атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, образовалось всего 0,74 кг радиоактивных «отходов».

В момент взрыва образовалось огромное (высотой 2км) облако радиоактивностью в десятки миллионов кюри, состоящее из аэрозолей – диспергированных «горячих» частиц ядерного топлива, смешанных с радиоактивными газами.

На территории четвертого блока после взрыва оказались крупные обломки топливных кассет и графита, которые ликвидаторы последствий аварии собирали бульдозерами и лопатами (!). По всей территории станции были разбросаны сплавившиеся с асфальтом более мелкие куски ядерного топлива, которые невозможно было собрать.

В западном и северо-западном направлениях, куда стало распространяться первое самое концентрированное облако горячих радиоактивных частиц и радиоактивных газов, не оказалось городов и больших населенных пунктов, но изменение направления ветра на 180⁰ через неделю, когда еще продолжалось истечение высокорадиоактивной газо-аэрозольной струи из зоны реактора, привело к широкому разбросу радиоактивных продуктов.

По оси перемещения взрывного радиоактивного облака уже через несколько дней после взрыва стала появляться пятикилометровая полоса умирающего леса, названного «рыжим лесом», так как иглы сосен изменили свой цвет с зеленого на желто-красный. Образовалась полоса мертвого леса, где кроны деревьев получили дозы в 10000 – 11700 рад (рад – радиационная адсорбированная доза – одна из внесистемных единиц поглощенной дозы излучения), что на порядок выше летальных доз для растительности; она заняла площадь 38 км². В этом лесу погибли все мелкие млекопитающие.

Жидкими осадками и сухими выпадениями вдоль «чернобыльского следа» произошло заражение водоемов и почвы.

После того, как из окружающей среды исчезли короткоживущие радиоактивные изотопы, главную опасность стала представлять радиоактивная пыль из сухих частиц ядерного топлива, поскольку она могла легко подниматься ветром и попадать в легкие. Даже спустя 5 лет у диких млекопитающих (лосей, кабанов и др.), обитавших в зоне отчуждения, были обнаружены в тканях легких до 25000 таких частиц на 1 кг ткани.

Согласно официальным данным, общая загрязненная радионуклидами площадь с показателем 0,2 мР/ч (фоновое допустимое значение 0,01 мР/ч) в первые после аварии дни составляла 200 тыс км², а площадь зоны с уровнем загрязнения 15 Ки/км²  по цезию-137 (в 100 раз выше среднего по стране) оказалась раной – 10 тыс км². На территории последней проживали лишь четверть миллиона человек.

Лишь спустя несколько лет после катастрофы в печати появлялись некоторые данные о тех изменениях в живых организмах, которые произошли в результате облучения во время и после чернобыльской аварии. Стало известно, что в 1986 году йодной профилактикой было охвачено свыше 1,5 млн детей (1 млн 694 тыс). По прогнозу число заболеваний щитовидной железы, в которой избирательно накапливается радиоактивный йод, со временем должно увеличиваться, достигнув пика (увеличения на 40%) через 13-15 лет.

Подводя печальный итог Чернобыльской катастрофы, произошедшей в 1986 году, известно, что погибло 80 тысяч человек, пострадало более 3 миллионов человек, из которых 1 миллион – дети. Чернобыль принес убытки, сравнимые с бюджетами целых государств, а последствия катастрофы не удастся преодолеть еще длительное время.

Ведущий. Какие положительные факторы использования АЭС вы можете привести? Какие альтернативные источники энергии вы знаете? Как в мире используются АЭС?