Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science

Аварія в Фукусімі - претендент на лідерство

Про події, пов'язані з використанням мирного, але дуже небезпечного атома, країни, які володіють ядерними технологіями, сповіщають МАГАТЕ (Міжнародне агентство з атомної енергії). Йдеться про всі аваріях вище 2 рівня небезпеки за міжнародною шкалою ядерних подій (англійська абревіатура INES). Всього таких рівнів 7. Події з 1 по 3 рівень відносяться до інцидентів, з 4 по 7 вже вважаються аваріями.

Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science

Землетрус, що стало причиною аварії, було визнано найсильнішим за всю історію Японії - його магнітуда досягала 8,9. З першими поштовхами автоматика зупинила роботу 11 з 53 побудованих в Японії енергоблоків. Аварійні ситуації виникли відразу на декількох атомних електростанціях. Було встановлено, що епіцентр землетрусу знаходився в 130 км на схід від міста Сендай (префектура Міягі). Атомні електростанції, розташовані поблизу епіцентру, постраждали більше за інших. На АЕС Онагава, що розташована в префектурі Міягі, загорівся перший енергоблок і була зруйнована одна з турбін. Контроль над реакторами АЕС «Фукусіма-2» зберегти вдалося, хоча персонал станції зіткнувся з серйозними проблемами, пов'язаними з системою охолодження. Але найбільше постраждала АЕС «Фукусіма-1». Тут відбулася відмова системи охолодження.

До аварії АЕС «Фукусіма-1» входила в список 25 найбільших атомних електростанцій планети. Вона мала шість енергоблоків загальною потужністю 4,7 ГВт. У момент землетрусу три з них не працювали. Решта три реактора були зупинені в штатному режимі автоматикою. Спочатку здавалося, що турбуватися нема про що. Але зупинені реактори завжди потребують охолодження, так як ще протягом довгого часу паливні елементи активно виділяють тепло. Саме система охолодження, як показує практика, є слабкою ланкою ядерних реакторів.

Через годину після зупинки реакторів сталося відключення резервних дизель-генераторів, які живили систему охолодження. Як передбачається, це сталося через події слідом за землетрусом цунамі. До слова, практично всі атомні електростанції Японії розташовані на узбережжі. Після відключення генераторів і зупинки системи охолодження почалася боротьба з перегрівом реакторів. Але вибуху уникнути не вдалося. На першому, третьому і другому енергоблоках сталася серія вибухів. Почалася пожежа на четвертому енергоблоці.

Мова, звичайно, не йде про ядерний вибух, який буває при застосуванні ядерної зброї. Стався вибух водню, що утворився в результаті паро цирконієвої реакції при високій температурі і паросодержания. Джерелом заряджання атмосфери, прилеглих територій та океану стали як вибухи, так і пожежа в сховище відпрацьованого ядерного палива. Крім того, щоб уникнути вибуху, пар довелося скидати в атмосферу, хоча при цьому надходили заяви, що він буде фільтруватися від радіонуклідів. Серйозним джерелом зараження є радіоактивна вода. Для охолодження палива сотні тонн води закачуються в пошкоджені реактори щодня. На станції, в резервуарах, накопичилася величезна кількість зараженої води. Немає ніяких гарантій, що вона не просочується в грунтові води і не забруднює надалі океан.

Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science

Зараз перед оператором станції і владою стоїть завдання витягти з реакторів ядерне паливо, яке внаслідок високих температур розплавилося і злилося з іншими матеріалами. Ось тільки сучасний рівень розвитку технологій, за словами директора станції Акіри Воно, не дозволяє впоратися з цим завданням. Як повідомлялося, в розробці технологій для вилучення палива Японії допоможуть США і Франція. Спільно з Францією планується створити роботів, здатних працювати в умовах підвищеного рівня радіації. А США допоможуть розробити обладнання і технології для зберігання і утилізації радіоактивних відходів.

В результаті аварії значні території були забруднені радіоактивними речовинами. Стався найбільший за всю історію викид радіації в Світовий океан. Були евакуйовані більше 150 тисяч жителів в радіусі 50 км від станції. Влада не знає, куди подіти близько 29 млн м3 радіоактивного грунту, який потрібно вивезти з територій, які потребують дезактивації. Повністю ліквідувати аварійну атомну станцію планують тільки до сорокових років.

За міжнародною шкалою ядерних подій аварія отримала 5 рівень - аварія з широкими наслідками, і до Чорнобильської ця аварія вважалася найважчою в світі. Звичайно, з Чорнобильською катастрофою ні за масштабами, ні за наслідками ця аварія не зрівняється. Тим не менш, вона вважається найважчою ядерною аварією, що сталася в США.

На відміну від аварій в Фукусімі і Чорнобилі, персоналу станції вдалося не допустити вибух і руйнування реактора. Якби це сталося, то прилеглі до станції території піддалися б значного радіоактивного зараження. Тут також не спрацювала система охолодження, що призвело до часткового розплавлення паливних елементів реактора. В результаті в корпусі реактора скупчився водень, що загрожувало вибухом. Фахівці порівнюють цю аварію з ситуацією на Чорнобильській АЕС за кілька миттєвостей до вибуху. Але в США трагедії уникнути вдалося.

Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science

Аварія на комбінаті «Маяк» - киштимська аварія

ВО «Маяк» і зараз в строю. Це один з найбільших російських центрів з переробки радіоактивних матеріалів. Розташоване в місті Озерськ Челябінської області підприємство займається виробництвом збройового плутонію, радіоактивних ізотопів, регенерацією і зберіганням відпрацьованого ядерного палива. У 1949 році тут був вироблений плутоній для виготовлення першої радянської атомної бомби. На території підприємства знаходяться кілька промислових реакторів, радіохімічних заводів, сховищ відпрацьованого ядерного палива.

В результаті корозії і виходу з ладу приладів контролю (як пізніше буде встановлено, це сталося ще задовго до аварії) в одній з ємностей сховища, так званої «банку», стався саморозігрів радіоактивних відходів - нитратно-ацетатних солей. Пізніше стане зрозуміло: така суміш при нагріванні вибухає не гірше пороху. Потужність вибуху була оцінена в 70-100 тонн тринітротолуолу. Вибухом була повністю зруйнована сталева ємність з відходами, розташована в бетонному каньйоні. Бетонна плита перекриття вагою 160 тонн була зірвана і відкинута в сторону на 25 метрів. Вибух підняв в повітря близько 20 мільйонів кюрі радіоактивних речовин у вигляді різних аерозолів, газів і механічних суспензій.

Піднялися в атмосферу радіоактивні речовини були віднесені вітром в північно-східному напрямку від місця аварії. Протягом наступних 10 годин вони випали в смузі довжиною 300-350 км і шириною 5-10 км. Що зазнала радіоактивного забруднення територія площею понад 23 тис. Квадратних кілометрів отримала назву Східно-Уральський радіоактивний слід (ВУРС). У зоні зараження виявилося близько 270 тисяч чоловік. З найбільш зазнали зараженню територій були виселені мешканці 23 населених пунктів. Їхнє майно, худобу і вдома були знищені. Великі площі земель були переорані і вилучені з сільськогосподарського обігу. Знищений урожай. У 1968 році на що зазнала зараження території створено Східно-Уральський заповідник, площа якого становить 16 616 га. Киштимскій аварія була названа по найближчому позначеному на карті міста - Киштима, так як Челябінськ-40 (нині Озерськ) на картах того пір не позначався. Безпосередньо сам місто, як вважається, радіоактивного забруднення не піддався.

Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science

Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science

Крім того, в навколишнє середовище потрапили стронцій-90 і ряд ізотопів плутонію. Але в силу того, що вони містилися в основному в більших частках, велика їх частина випала в радіусі 100 км від місця аварії. І тільки йод і цезій поширилися в атмосфері на значні відстані. Причому зараженню піддалися і місця достатньо далекі від станції. Наприклад, радіоактивні опади випали в Ленінградській області, Чувашії та Мордовії. Крім того, радіоактивний цезій-137 був виявлений в лишайнику і м'ясі оленів в арктичних областях Росії, Швеції, Фінляндії та Норвегії.

Існують різні підрахунки терміну, протягом якого зона зараження стане безпечною для життя. Вони варіюються від 320 років до 24 тисяч років. В основу розрахунку покладено час, необхідний для розпаду радіоактивних ізотопів (радіонуклідів), концентрації радіоактивних речовин, ну і відмінності в розумінні про безпеку.

Світиться порошок Гоянії

Мирний атом завдає удар найбільші радіаційні аварії - naked science