и за чего произошла авария на чернобыльской аэс
Авария в 1986 году на Чернобыльской АЭС. Историческая справка
В текущем году исполняется 30 лет со дня аварии на Чернобыльской атомной электростанции – крупнейшей техногенной катастрофы ХХ века по масштабам ущерба и последствиям.
В результате аварии произошел выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада – 8 дней), цезия-134 (период полураспада – 2 года), цезия – 137 (период полураспада – 30 лет), стронция – 90 (период полураспада – 28 лет).
Было радиоактивно загрязнено 140 тыс. кв. км территории СССР, на которой проживало около 7 млн. человек. Наибольшему загрязнению подверглись территории России, Украины и Беларуси, в меньшей степени – других европейских стран – Австрии, Болгарии, Венгрии, Италии, Норвегии, Польши, Румынии, Англии, Греции, Германии, Финляндии, Швеции и Югославии.
В Российской Федерации радиоактивному загрязнению подверглось более 59 тыс. кв. км территории, в том числе около 2 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий и около 1 млн. гектаров земель лесного фонда. На пострадавших территориях Российской Федерации проживало около 3 млн. человек, из них более 52 тыс. человек было переселено.
Для ликвидации последствий аварии была создана правительственная комиссия, председателем которой был назначен заместитель председателя Совета Министров СССР Б.Щербина. Для координации работ были также созданы республиканские комиссии в Белорусской, Украинской ССР и в РСФСР, различные ведомственные комиссии и штабы. В 30-км зону вокруг чернобыльской АЭС стали прибывать специалисты, командированные для проведения работ на аварийном блоке и вокруг него, а также воинские части, как регулярные, так и составленные из срочно призванных резервистов. Их всех позднее стали называть «ликвидаторами».
Затем начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг 4-го блока был построен бетонный «саркофаг» (т. н. объект «Укрытие»). Так как было принято решение о запуске 1-го, 2-го и 3-го блоков станции, радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага началось в июле и было завершено в ноябре 1986 года.
Основная часть работ была выполнена в 1986-1987 годах, в них приняли участие примерно 240 тысяч человек. Общее количество «ликвидаторов» (включая последующие годы) составило более 500 тысяч человек.
Легенда о чернобыльском «эксперименте»: что на самом деле произошло на АЭС и зачем в СССР соврали о причине катастрофы, предсказанной конструкторами
Это вполне привычное явление: западная киноиндустрия известна забавными ляпами про нашу страну. Куда интереснее то, что «Чернобыль» до сих пор остается плодородной почвой для мифотворчества и в самой России.
Чернобыльская авария случилась вовсе не из-за «эксперимента», как принято думать, и не из-за ошибок персонала АЭС. Причина катастрофы — два конструктивных просчета при проектировании реактора типа РБМК. Причем важнейший из этих просчетов был выявлен его конструктором, и тот даже направил на Чернобыльскую АЭС соответствующее письмо — но на него никто не обратил внимания.
Суть легенды: операторы плохие, советский реактор — хороший
Именно в этих докладах 1987 года впервые прозвучало слово «эксперимент»: персонал АЭС якобы ставил эксперимент по работе реактора во внештатных условиях. Запустить этот «эксперимент» можно было, только отключив автоматическую защиту — систему стержней, которые должны «глушить» цепную реакцию при проблемах с охлаждением. Из-за отключения этой защиты персоналом якобы и случилась авария.
Простая аналогия: представьте, что водитель автобуса с пассажирами проводит эксперимент, как его автобус будет вести себя без тормозов, и снимает тормоза, а потом выезжает на трассу. Конечно, в таком варианте без жертв обойтись трудно. Доклады 1987 года показали персонал именно таким невменяемым водителем. Такое простое и логичное объяснение обладало одним существенным недостатком: это ложь.
Суть аварии
И снова простая аналогия. При техосмотре из автомобиля сливают моторное масло, для чего нужно выкрутить сливную пробку. Четвертый энергоблок ЧАЭС был автомобилем, на котором персонал по инструкции «скрутил пробку» — остановил защиту реактора. Но если автомобиль при открытой пробке и сливающемся масле вдруг взорвется и убьет немало человек, то никто и никогда не будет обвинять автомеханика. Вопросы возникнут к тому, кто автомобиль делал. Попробуем понять, почему плановое испытательное мероприятие — а вовсе не выдуманный «эксперимент» — привело к аварии.
В сердце взорвавшегося чернобыльского реактора цилиндр из двух тысяч тонн графита, пронизанный
1700 каналами (на фото ниже).
По каналам течет вода, замедляющая нейтроны от ядерного топлива до необходимой «рабочей» скорости, потому что на слишком быстрых, незамедленных нейтронах реактор начинает «тормозиться» автоматически. Если же случается авария и реактор начинает перегреваться, по плану вода из каналов испаряется. Водяной пар хуже воды замедляет нейтроны — то есть при перегреве реактор должен сам себя «тормозить», защищаясь от последующего взрыва.
Увы, проектировщики схему рассчитали неточно. Графита в реакторе они заложили слишком много. Поэтому даже без воды графит замедлял нейтроны достаточно — когда вода в каналах закипала от перегрева, разгон реактора продолжался. Продолжим автомобильную аналогию: это как если бы конструкторы автомобиля напутали так, что педаль тормоза на большой скорости работала бы как педаль газа. Это первая и очень большая ошибка создателей РБМК.
Но, к сожалению, была еще и вторая ошибка — она-то и привела к катастрофе Чернобыля. При перегреве реактора в него вдвигаются стержни аварийной защиты — из материала, отлично поглощающего нейтроны и за счет этого мгновенно останавливающего цепную реакцию. В РБМК конструкцию стержней продумали плохо. Они вводились в каналы с водой, замедляющей нейтроны, — и вытесняли воду, ускоряя цепную реакцию расщепления урана. Представим, что в вашей машине есть аварийный тормоз, который нажимают, только когда все совсем плохо и речь идет о жизни и смерти. Чернобыльская АЭС была машиной, в которой и аварийный тормоз мог лишь дополнительно поддать газу.
Их мощность составляла несколько тонн в тротиловом эквиваленте — значительная часть реактора была разрушена, продукты деления урана взрывом выбросило в атмосферу. Катастрофа свершилась, и главную роль в этом сыграли просчеты тех, кто создавал реактор.
Зачем врали?
Причины, по которым в СССР решили сделать крайними людей, эксплуатировавших реактор, понять не так сложно. Скажем, ваша промышленность сделала автомобиль, у которого иногда тормоз начинает работать как газ. Водитель на нем об этом не знал и в ходе «торможения» ускорился, отчего въехал в толпу людей. Кого надо за это судить? Можно промышленность, конструкторов и так далее, но это плохой вариант: на бумажках про запуск в серию такого типа реакторов масса начальственных подписей: министры, главные конструкторы — одним словом, большие шишки, люди со связями.
Куда проще обвинить водителя, а в случае ЧАЭС — простых операторов реактора. У них нет связей до самого верха, на них можно списать все что угодно, зато советский атомпром будет на высоте и никому не придется ехать из светлого и просторного московского кабинета на Колыму.
И все прошло бы как по маслу — в советские побасенки об «эксперименте» безответственных работников АЭС в МАГАТЭ вполне поверили, потому что откуда им было узнать правду, — если бы не развал Союза. Некогда всесильные советские министерства и конструкторские бюро вдруг утратили свои связи в верхах, да и сами верхи радикально изменились.
Тогда-то из бывшего СССР в МАГАТЭ поступила совсем иная информация, на основе которой был выпущен доклад INSAG-7. В его основных выводах признается : «Авария произошла в результате наложения следующих основных факторов: физических характеристик реактора, особенностей конструкции органов регулирования, вывода реактора в нерегламентное состояние». Заметьте: слова о вине персонала пропали полностью. Даже нерегламентное состояние реактора ему не приписывают. Ведь, как показано в том же докладе, приведение реактора в нерегламентное состояние во время планового ремонта не считалось отклонением от требований по его эксплуатации.
Какова роль лжи в Чернобыльской катастрофе?
К чести разработчиков, они раньше других осознали проблему и даже пробовали о ней предупредить.
Как видно из писем ( можно почитать полную версию по ссылке ), уже за три года до аварии руководство Чернобыльской АЭС было предупреждено о проблемах со стержнями — и о путях их решения. Однако на письмо никто и никак не отреагировал, так велика была вера в «безаварийность» атомной энергетики.
Однако приведенные выше письма — на последней странице видно, что среди их адресатов был и глава Чернобыльской АЭС, — никакого эффекта не имели. Ни один свидетель аварии не помнит, чтобы его знакомили с этим письмом. Такое игнорирование случилось по очень простой причине: в СССР до Чернобыля практически никто ничего не знал о серии аварий в атомной отрасли — например, 1957 года на «Маяке» или 1975 года на Ленинградской АЭС, однотипной с Чернобыльской. Привычка заметать мусор под ковер привела к формированию в стране и мире идеи о том, что атомные реакторы безопасны, что с ними ни делай. Смысл письма конструкторов просто не дошел до директора ЧАЭС: он был уверен, что ничего суперстрашного от описанных в письме проблем быть не может.
Проблема была свойственна не только для СССР: в первой половине 1980-х в международный научный журнал Nature не приняли статью ученых с хорошей репутацией только потому, что она говорила о возможной аварии на АЭС.
Показателен в этом отношении секретный протокол заседания ЦК КПСС от 3.07.1986 года, случайно попавший в открытой доступ из-за перестроечной неразберихи. В нем Горбачев лично выразил недоумение тотальной самоуспокоенностью, царившей в атомной энергетике до Чернобыля:
«Помню и другое: статью в «Правде» к 30-летию первой АЭС. Там: «атомная энергетика может служить эталоном безопасности». И акад. Легасов это подписал. А что на поверку? Грянул Чернобыль, и никто не готов… Директор станции Брюханов был уверен, что ничего не могло произойти… А между тем за 11-ую пятилетку, 104 аварии было на [всех] АЭС, за последние годы было много [более мелких] аварий на Чернобыльской АЭС. Это вас не насторожило…
Мы 30 лет слышим от вас [ученых, специалистов, министров. — А. Б.], что все тут [в атомной энергетике. — А. Б.] надежно. И вы рассчитываете, что мы будем смотреть на вас, как на богов. От этого все и пошло. Потому что министерства и все научные центры оказались вне контроля. А кончилось провалом. И сейчас я не вижу, чтобы вы задумывались над выводами. Больше все констатируете факты, а то и стремитесь замазать кое-какие… Во всей системе царил дух угодничества, подхалимажа, групповщины, гонения на инакомыслящих [речь, среди прочих, об академике Доллежале, с 1970-х выступавшем против АЭС в густонаселенных зонах, которого травил атомный мейнстрим. — А. Б.], показуха, личные связи и разные кланы вокруг разных руководителей».
Можно по‑разному относиться к М. С. Горбачеву, но здесь его выводы очень близки к тому, что говорили и специалисты в области «мирного атома». В аудиозаписях академика Легасова (кстати, одного из персонажей сериала НВО) излагается множество неприятных деталей того, как именно борьба кланов и личные связи негативно влияли на безопасность советских реакторов.
Если бы не традиционная советская культура замалчивания неудач и выпячивания достижений, письмо главного конструктора про дефекты в РБМК (и пути их исправления) не прошло бы мимо сознания директора ЧАЭС Брюханова. И катастрофы бы не произошло. Чернобыль случился из-за дефектности не только реактора, но и всей системы втирания очков, замалчивания и искажения реальности, укоренившейся в позднем Советском Союзе.
Был ли усвоен урок?
На сегодня в России работает десять реакторов типа РБМК, и все они имеют нулевые шансы на повторение Чернобыльской катастрофы. Причины очень просты: оба критических недостатка РБМК, взорвавшегося в Чернобыле, были быстро учтены и исправлены (начиная с лета 1986 года). Сейчас концентрация урана в топливе для наших РБМК повышена, за счет чего реактор перестал быть перезамедленным — при перегреве он больше не разгоняется, а, напротив, сам себя тормозит. Исправлена и ошибка в конструкция аварийных стержней: в каналах под ними больше нет воды. Поэтому сейчас аварийный тормоз действительно дает торможение, а не внезапный разгон реактора.
В атомной отрасли урок Чернобыля усвоен, и благодаря просачиванию информации после развала СССР усвоен достаточно широко.
К сожалению, это относится к специалистам по атомной энергетике, но не относится к общественному сознанию. В нем этот урок все еще подается как пример небрежности и халатности операторов АЭС.
Чернобыль как тема всплывает только в большие юбилеи катастрофы. Поэтому особенно вникать в эту тему немодно, и старинные россказни про «эксперимент» и злокозненно-халатных работников АЭС все еще вполне в ходу.
В итоге общество не в курсе главного: авария стала следствием привычки сообщать наверх, что все прекрасно и замечательно. И со временем люди, втирающие очки начальству, лишаются даже минимального контроля со стороны этого самого начальства — а при таком раскладе любая система в конечном итоге пойдет вразнос.
Додумались Раскрыта настоящая причина чернобыльской катастрофы
Фото: Sipa / East News
Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. Катастрофа поставила под угрозу развитие ядерной энергетики во всем мире. Вокруг станции была создана 30-километровая зона отчуждения. Радиоактивные осадки выпадали даже в Ленинградской области, а изотопы цезия обнаруживали в повышенных концентрациях в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России.
Кипящий ад
В тепловых ядерных реакторах быстрые нейтроны не годятся для возбуждения тяжелых атомов, поэтому их кинетическую энергию уменьшают с помощью замедлителя. Медленные нейтроны, именуемые тепловыми, с большей вероятностью вызывают распад атомов урана-235, используемого в качестве топлива. В таких случаях говорят о высоком сечении взаимодействия ядер урана с нейтронами. Сами тепловые нейтроны называются так, поскольку находятся в термодинамическом равновесии с окружающей средой.
РБМК — одноконтурный реактор. В качестве теплоносителя используется вода, которая частично превращается в пар. Пароводяная смесь поступает в сепараторы, где пар отделяется от воды и направляется на турбогенераторы. Отработанный пар конденсируется и вновь поступает в реактор.
Крышка реактора РБМК
В конструкции РБМК имелся недостаток, сыгравший роковую роль в катастрофе на Чернобыльской АЭС. Дело в том, что расстояние между каналами было слишком большим и слишком много быстрых нейтронов тормозилось графитом, превращаясь в тепловые нейтроны. Они хорошо поглощаются водой, но там постоянно образуются пузырьки пара, что снижает абсорбционные характеристики теплоносителя. В результате повышается реактивность, вода еще сильнее нагревается. То есть РБМК отличается достаточно высоким паровым коэффициентом реактивности, что осложняет контроль за протеканием ядерной реакции. Реактор должен оснащаться дополнительными системами безопасности, работать на нем должен только высококвалифицированный персонал.
Наломали дров
25 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС была запланирована остановка четвертого энергоблока для планового ремонта и проведения эксперимента. Специалисты научно-исследовательского института «Гидропроект» предложили способ аварийного электроснабжения насосов станции за счет кинетической энергии вращающегося по инерции турбогенератора. Это позволило бы даже при отключении электричества поддерживать циркуляцию теплоносителя в контуре до тех пор, пока не включится резервное питание.
Согласно плану, эксперимент должен был начаться, когда тепловая мощность реактора снизится до 700 мегаватт. Мощность успели понизить на 50 процентов (1600 мегаватт), и процесс остановки реактора был отложен примерно на девять часов по запросу из Киева. Как только снижение мощности возобновилось, она неожиданно упала почти до нуля из-за ошибочных действий персонала АЭС и ксенонового отравления реактора — накопления изотопа ксенона-135, снижающего реактивность. Чтобы справиться с внезапной проблемой, из РБМК были извлечены аварийные стержни, поглощающие нейтроны, однако мощность не поднялась выше 200 мегаватт. Несмотря на нестабильную работу реактора, в 01:23:04 начался эксперимент.
Схема реактора ЧАЭС
Ввод дополнительных насосов усилил нагрузку на выбегающий турбогенератор, что снизило объемы воды, поступающей в активную зону реактора. Вместе с высоким паровым коэффициентом реактивности это быстро увеличило мощность реактора. Попытка внедрения поглощающих стержней из-за их неудачной конструкции лишь усугубила ситуацию. Всего лишь через 43 секунды после начала эксперимента реактор разрушился в результате одного-двух мощных взрывов.
Концы в воду
Очевидцы утверждают, что четвертый энергоблок АЭС был разрушен двумя взрывами: второй, самый мощный, случился через несколько секунд после первого. Считается, что аварийная ситуация возникла из-за разрыва труб в системе охлаждения, вызванного быстрым испарением воды. Вода или пар вступили в реакцию с цирконием в тепловыделяющих элементах, что привело к образованию большого количества водорода и его взрыву.
Шведские ученые полагают, что к взрывам, один из которых был ядерным, привели два различных механизма. Во-первых, высокий паровой коэффициент реактивности способствовал увеличению объема перегретого пара внутри реактора. В результате реактор лопнул, и его 2000-тонная верхняя крышка взлетела на несколько десятков метров. Поскольку к ней были прикреплены тепловыделяющие элементы, возникла первичная утечка ядерного топлива.
Разрушенный 4-й энергоблок ЧАЭС
Шведские ученые рассчитали, сколько ксенона образовалось в реакторе до взрыва, во время взрыва, и как менялись соотношения радиоактивных изотопов вплоть до их выпадения в Череповце. Оказалось, что наблюдавшееся на заводе соотношение реактивностей могло возникнуть в случае ядерного взрыва мощностью 75 тонн в тротиловом эквиваленте. Согласно анализу метеорологических условий на период 25 апреля — 5 мая 1986 года, изотопы ксенона поднялись на высоту до трех километров, что предотвратило его смешение с тем ксеноном, который образовался в реакторе еще до аварии.
Чернобыльская катастрофа. Причины и последствия
Содержание
Чернобыльская атомная станция
В южной части Объединенной энергетической системы СССР планировалось строительство атомной станции, которая должна обеспечить электроэнергией центральный энергетический район — 27 областей Украинской ССР и Ростовской области с населением 53 млн. человек. 11 декабря 1969 года была организована дирекция строящейся АЭС, с местонахождением в селе Копачи Чернобыльского района Киевской области.
26 сентября 1977 года, ЧАЭС введена в действие. На станции были введены встрой водно-графитовые реакторы типа РБМК-1000. Основную информацию о реакторе можно узнать в презентации
Благодаря физическим законам, реактор генерирует тепло в активной зоне. Насосы подают воду, которая проходит через активную зону, где она нагревается, и вскипает. Пар подается на турбину, заставляя ее вращаться вырабатывая ток в генераторе. В самом реакторе существует: Реактивность, которая либо растет, либо падает.
Задача операторов – соблюдать баланс. 28 марта 1984 года 4-й энергоблок был выведен на проектную мощность 1000 МВт.
Причины и предпосылки аварии
Испытание реактора
Катастрофа случившаяся на ЧАЭС произошла во время плановых испытаний четвертого энергоблока. Атомной станции необходимо получать энергию от независимого источника, для функционирования всех систем. Персоналу необходимо было отработать обесточивание электростанции и направить оставшуюся энергию на охлаждение активной зоны пока запускаются резервные генераторы. Для этого ректор переводили в ослабленный режим 700 МВТ, симулируя обесточивание электросети. Подробности проводившегося эксперимента можно узнать в документе.
26 апреля, в 0:28 при снижении мощности оператор не смог удержать показатели мощности реактора на заданном уровне из-за отравления реактора ксеноном, мощность провалилась на уровень 30 МВт. Реактор почти заглушен, испытание провалено с неудовлетворительными результатами.
Человеческий фактор
Персонал станции должен был отключить всю систему и выждать сутки для рассасывания ксеноновой дыры. Под натиском Анатолия Дятлова принято решение продолжать эксперимент и поднимать мощность.
Для этого, персонал вынимает 205 стержней управления из 211.
Мощность была поднята до 200 МВт. Началась активная часть запланированного эксперимента. Стержней практически нет. Баланс качнулся в противоположную сторону. Реактивность растет, вода которая осталась в активно зоне, превращается в пар, увеличивая реактивность, оставшийся ксенон распадается.
Мощность повышается. Персонал, поняв опасность нажали кнопку аварийного глушения реактора А3-5. По сигналу этой кнопки в активную зону вводиться стержни управления, которые должны полностью прекратить реакцию в активной зоне.
Концевой эффект реактора РБМК-1000
Персонал нарушил все возможные правила, доведя реактор до грани уничтожения. При нажатии АЗ-5, стержни управления возвращаются в реактор. Но наконечники, которые первые входят в реактор сделаны из графита, что наоборот ускоряет реакции. Все оставшиеся молекулы воды расширяются и превращаются в пар. Он повреждает ряд каналов для стержней, в результате чего они застревают и бесконечно усиливают реакцию.
Он смешивается с водородом и происходит второй взрыв. Никто из персонала не знал, что кнопка аварийного выключения реактора послужит детонатором. Хронологию событий можно просмотреть в ленте времени на сервисе Miro
Последствия аварии
Заражение территорий
После взрыва ветер разнес радиоактивную пыль не только по территории СССР, но и Европы и Америки. Радиоактивному загрязнению подверглось 14 субъектов современной Российской Федерации. Это территории Республики Молдавия, Белгородской, Брянской, Воронежской, Калужской, Ленинградской, Липецкой, Орловской, Пензенской, Рязанской,Смоленской, Тамбовской, Тульской и Ульяновской областей. 4343 населенных пункта, где проживает более полутора миллионов человек, находятся в зоне повышенной радиации. Общая площадь загрязненных территорий составляет 57 тысяч километров.
Человеческие жертвы
Сразу же после взрыва погиб 31 человек, многие ликвидаторы, принимавшие участие в тушении пожаров и расчистке, получили высокие дозы радиации. Повышенному радиационному воздействию подверглись 180 тыс. участников ликвидации аварии на ЧАЭС. В регистре числятся 614395 ликвидаторов, 9944 эвакуированных, 367850 жителей территорий с наибольшим показателем радиации. В группе риска развития лейкоза и рака щитовидной железы находятся 75 тысяч человек.
Эвакуация города Припять
Сооружение объекта «Укрытие»
Саркофаг над реактором монтировали с июня по ноябрь 1986 года. Непосредственно в строительных работах приняли участие 90 тыс. человек. Строили объект круглосуточно.
Тридцатого ноября 1986 года Государственная комиссия приняла законсервированный блок № 4 Чернобыльской АЭС на техническое обслуживание. После приема объекта Укрытие в эксплуатацию за ним постоянно наблюдают. Инженеры и ученые следят за тем, чтобы целостность Саркофага не была нарушена.
Для закрепления материала предлагается пройти индивидуальное тестирование в формате Google формы или провести викторину в формате Kahoot с другими читателями статьи.