Катастрофа на Чернобыльской АЭС и ее последствия

 

 

 

 

 

Реферат по БЖД на тему:

 

Катастрофа на Чернобыльской АЭС и ее последствия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

Введение…………………………...…………………...………...…………..………......….....3

Глава 1.Чернобыльская АЭС ……………………...…………………………….....................4

1.1.Официальная хронология событий...……….……………………………….....................4

1.2.Опасные процессы, произошедшие в активной зоне за время аварии...….....................5

1.3.Причины Чернобыльской аварии …….…………………..…………….…………….......6

1.4.Ликвидация последствий аварии …………........................................................................8

Глава 2.Медицинские последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС...........................10

2.1. Острая лучевая болезнь………………………………....…..……………………….........11

2.2. Онкологические заболевания…………………………….……….………………...........11

2.3.Наследственные болезни……………………………...…………………………………..12

2.4.Другие болезни…………………………………………………………………………….12

Глава 3.Экологические последствия  катастрофы на Чернобыльской АЭС……………….13

3.1.Городская среда……………………………………………...…………………………….13

3.2.Сельскохозяйственная среда………………………………...……………………………13

3.3.Лесная среда………………………………………………………………………………..14

3.4.Водная среда…………………………....……………………………………...…………..14

Заключение……………………………………………………………………………...……..16

Список использованной литературы……………………………………...…………............17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В моей работе речь пойдет о страшной аварии, навсегда  изменившей жизни людей  и ставшей крупнейшей в своем  роде за всю историю ядерной энергетики. Это катастрофа ужасна в своих  масштабах не только по количеству погибших и пострадавших от нее, но и по экономическому ущербу.

26 апреля 1986 года  произошел взрыв на Чернобыльской  АЭС, которая расположена в  100 км от Киева в Украине  (в то время части СССР), и  последующий пожар реактора, длившийся  10 дней. Хотя авария произошла  более двух десятилетий тому  назад, в отношении ее реальных  последствий продолжают вестись  споры. Эти события привели  к беспрецедентному выбросу радиоактивного  материала из ядерного реактора  и пагубным последствиям для населения и окружающей среды. 
 В результате загрязнения окружающей среды радиоактивными материалами из пострадавших районов в течение 1986 года пришлось эвакуировать более 100 000 человек, а затем, после 1986 года, отселить еще 200 000 человек из Беларуси, Российской Федерации и Украины. Около пяти миллионов человек продолжают жить на территориях, загрязненных в результате аварии. Правительства трех пострадавших стран при поддержке международных организаций принимают дорогостоящие меры по реабилитации загрязненных территорий, оказанию медицинских услуг и восстановлению социального и экономического благосостояния региона. 
 Последствия аварии не ограничились территориями Беларуси, Российской Федерации и Украины, поскольку другие европейские страны также подверглись воздействию в результате атмосферного переноса радиоактивного материала. Эти страны также столкнулись с проблемами радиационной защиты их населения, но в меньшей степени, чем три наиболее пострадавшие страны.

В ходе написания  данного реферата я ставлю перед  собой цели изучить катастрофу на Чернобыльской АЭС, а также узнать какие последствия, медицинского и экологического характера были вызваны выбросами радиоактивного материала в результате аварии

 

 

 

 

Глава 1. Катастрофа на Чернобыльской АЭС

1. 1. Официальная хронология событий

На 25 апреля 1986 года была запланирована  остановка 4-го энергоблока Чернобыльской  АЭС для очередного планово-предупредительного ремонта. Во время таких остановок  обычно проводятся различные испытания  оборудования, как регламентные, так  и нестандартные, проводящиеся по отдельным  программам. В этот раз целью одного из них было испытание так называемого  режима «выбега ротора турбогенератора», предложенного проектирующими организациями  в качестве дополнительной системы  аварийного электроснабжения. Однако данный режим не был отработан  или внедрён на АЭС с Реактором Большой Мощности Канальным (РБМК). Это были уже четвёртые испытания режима, проводившиеся на ЧАЭС. Первая попытка в 1982 году показала, что напряжение при выбеге падает быстрее, чем планировалось. Последующие испытания, проводившиеся после доработки оборудования турбогенератора в 1983, 1984 и 1985 годах также, по разным причинам, заканчивались неудачно.

Испытания должны были проводиться  на мощности 700-1000 МВт 25 апреля 1986 года. Примерно за сутки до аварии мощность реактора была снижена примерно до 50 % (1600 МВт). В соответствии с программой была отключена система аварийного охлаждения реактора. Однако дальнейшее снижение мощности было запрещено диспетчером Киевэнерго. Запрет был отменён диспетчером в 23 часа. Во время длительной работы реактора на мощности 1600 МВт происходило нестационарное ксеноновое отравление. В течение 25 апреля пик отравления был пройден, началось разотравление реактора. К моменту получения разрешения на дальнейшее снижение мощности оперативный запас реактивности (ОЗР) возрос практически до исходного значения и продолжал возрастать. При дальнейшем снижении мощности разотравление прекратилось, и начался снова процесс отравления.

В течение примерно двух часов мощность реактора была снижена  до уровня, предусмотренного программой (около 700 МВт тепловых), а затем, по неустановленной причине, до 500 МВт. В 0 ч 28 мин при переходе с системы  локального автоматического регулирования (ЛАР) на автоматический регулятор общей  мощности (АР) оператор (СИУР) не смог удержать мощность реактора на заданном уровне, и мощность провалилась (тепловая до 30 МВт и нейтронной до нуля). Персонал, находившийся на БЩУ-4, принял решение  о восстановлении мощности реактора и (извлекая поглощающие стержни  реактора) через несколько минут  добился начала её роста и в дальнейшем – стабилизации на уровне 160-200 МВт (тепловых). При этом ОЗР непрерывно снижался из-за продолжающегося отравления. Соответственно стержни ручного регулирования (РР) продолжали извлекаться.

После достижения 200 МВт тепловой мощности были включены дополнительные главные циркуляционные насосы, и  количество работающих насосов было доведено до восьми. Согласно программе  испытаний, четыре из них, совместно  с двумя дополнительно работающими  насосами ПЭН, должны были служить нагрузкой для генератора «выбегающей» турбины во время эксперимента. Дополнительное увеличение расхода теплоносителя через реактор привело к уменьшению парообразования. Кроме этого, расход относительно холодной питательной воды оставался небольшим, соответствующим мощности 200 МВт, что вызвало повышение температуры теплоносителя на входе в активную зону, и она приблизилась к температуре кипения.

В 1:23:04 начался эксперимент. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору, и  нестандартных физических характеристик  реактор испытывал тенденцию  к увеличению мощности (вводилась  положительная реактивность), однако в течение почти всего времени  эксперимента поведение мощности не внушало опасений.

В 1:23:39 зарегистрирован сигнал аварийной защиты АЗ-5 от нажатия  кнопки на пульте оператора. Поглощающие  стержни начали движение в активную зону, однако вследствие их неудачной  конструкции и заниженного (не регламентного) оперативного запаса реактивности реактор  не был заглушён. Через одну-две  секунды был записан фрагмент сообщения, похожий на повторный  сигнал АЗ-5. В следующие несколько  секунд зарегистрированы различные  сигналы, свидетельствующие о быстром  росте мощности, затем регистрирующие системы вышли из строя.

По различным свидетельствам, произошло от одного до нескольких мощных ударов (большинство свидетелей указали на два мощных взрыва), и  к 1:23:47-1:23:50 реактор был полностью  разрушен.

О точной последовательности процессов, которые привели к  взрывам, не существует единого представления. В процессе неконтролируемого разгона  реактора, сопровождавшегося ростом температур и давлений, были разрушены  тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) и  часть технологических каналов, в которых эти ТВЭЛы находились. Пар из повреждённых каналов начал  поступать в реакторное пространство, что вызвало его частичное  разрушение, отрыв и подъём («отлёт») верхней плиты реактора и дальнейшее катастрофическое развитие аварии, в  том числе выброс в окружающую среду материалов активной зоны.

1. 2. Опасные процессы, произошедшие в активной зоне  за время аварии

Рассмотрим, какие опасные  процессы происходили в активной зоне за эти 22 часа. Прежде всего, необходимо отметить, что в ходе цепной реакции  образуется целый спектр химических элементов. При делении ядер урана  появляется йод, имеющий период полураспада  около семи часов. Затем он переходит  в ксенон-135, обладающий свойством  активно поглощать нейтроны.

Ксенон, который иногда называют “нейтронным ядром”, имеет период полураспада около девяти часов  и постоянно присутствует в активной зоне реактора. Но при нормальной работе аппарата он частично выгорает под  воздействием тех же нейтронов, поэтому  практически количество ксенона  сохраняется на одном уровне.

А при снижении мощности реактора и соответственно ослаблении нейтронного поля количество ксенона (за счёт того, что его выгорает меньше) увеличивается. Происходит так называемое “отравление реактора”. При этом цепная реакция замедляется, реактор  попадает в глубоко подкритичное состояние, известное под названием  “йодной ямы”. И пока она не пройдена, то есть “нейтронный яд” не распадётся, ядерная установка должна быть остановлена. Попадание аппарата в “йодную  яму” происходит при провале мощности реактора, что и случилось на 4-м  энергоблоке ЧАЭС 25 апреля 1986 года.

Ксенон понизил мощность аппарата, и для поддержания его  “дыхания” потребовалось вывести  из активной зоны большое количество стержней СУЗ, которые также поглощают  нейтроны. Таким образом, стремление персонала, несмотря ни на что, провести эксперимент вступило в противоречие с требованиями регламента.

Взрывы в 4-м реакторе ЧАЭС сдвинули со своего места металлоконструкции верха реактора, разрушили все  трубы высокого давления, выбросили  некоторые регулирующие стержни  и горящие блоки графита, разрушили  разгрузочную сторону реактора, подпиточный  отсек и часть здания. Осколки  активной зоны и испарительных каналов  упали на крышу реакторного и  турбинного зданий. Была пробита и  частично разрушена крыша машинного  зала второй очереди станции.

Несмотря на взрывы, все  три оставшихся блока продолжали действовать. Не был повреждён даже 3-й реактор, который технически тесно  связан с аварийной ядерной установкой.

Вместе с тем возникла ситуация, при которой следовало  остановить все реакторы. 3-й блок остановили в 5 часов 26 апреля. 1-й и 2-й  блоки заглушили соответственно в 1 час 13 минут и 2 часа 13 минут 27 апреля 1986 года. Все аппараты затем были подготовлены к длительной стоянке  в холодном состоянии, а оборудование станции после аварии перевели в  положение холодного резерва.

1. 3. Причины Чернобыльской  аварии

Различных объяснений причин Чернобыльской  аварии много. Их уже набралось свыше 110. А научно-разумных всего две. Первая из них появилась в августе 1986 г. [1]. Суть её сводится к тому, что в ночь на 26 апреля 1986 г. персонал 4-го блока ЧАЭС в процессе подготовки и проведения электротехнических испытаний 6 раз грубо нарушил Регламент, т.е. правила безопасной эксплуатации реактора. Причём в шестой раз так грубо, что грубее и не бывает – вывел из его активной зоны не менее 204 управляющих стержней из 211 штатных, т.е. более 96%. В то время, как Регламент требовал от них: «При снижении оперативного запаса реактивности до 15 стержней реактор должен быть немедленно заглушен». А до этого они преднамеренно отключили почти все средства аварийной защиты. Тогда, как Регламент требовал от них: «Во всех случаях запрещается вмешиваться в работу защиты, автоматики и блокировок, кроме случаев их неисправности...». В результате этих действий реактор попал в неуправляемое состояние, и в какой-то момент в нём началась неуправляемая цепная реакция, которая закончилась тепловым взрывом реактора. В [1] также отмечались «небрежность в управлении реакторной установкой», недостаточное понимание «персоналом особенностей протекания технологических процессов в ядерном реакторе» и потерю персоналом «чувства опасности».

Кроме этого, были указаны некоторые  особенности конструкции реактора РБМК, которые «помогли» персоналу  довести крупную аварию до размеров катастрофы. В частности, «Разработчики  реакторной установки не предусмотрели  создания защитных систем безопасности, способных предотвратить аварию при имевшем место наборе преднамеренных отключений технических средств  защиты и нарушений регламента эксплуатации, так как считали такое сочетание  событий невозможным». И с разработчиками нельзя не согласиться, ибо преднамеренно  «отключать» и «нарушать» означает рыть себе могилу. Кто же на это пойдёт? И в заключение делается вывод, что  «первопричиной аварии явилось крайне маловероятное сочетание нарушений  порядка и режима эксплуатации, допущенных персоналом энергоблока».

В 1991 г. вторая государственная комиссия, образованная Госатомнадзором и состоящая в основном из эксплуатационщиков, дала другое объяснение причин Чернобыльской аварии [2]. Его суть сводилась к тому, что у реактора 4-го блока имеются некоторые «конструкционные недостатки», которые «помогли» дежурной смене довести реактор до взрыва. В качестве главных из них обычно приводят положительный коэффициент реактивности по пару и наличие длинных (до 1 м) графитовых вытеснителей воды на концах управляющих стержней. Последние поглощают нейтроны хуже, чем вода, поэтому их одновременный ввод в активную зону после нажатия кнопки АЗ-5, вытеснив воду из каналов СУЗ, внёс такую дополнительную положительную реактивность, что оставшиеся 6...8 управляющих стержней уже не смогли её скомпенсировать. В реакторе началась неуправляемая цепная реакция, которая и привела его к тепловому взрыву.

При этом исходным событием аварии считается  нажатие кнопки АЗ-5, которое вызвало  движении стержней вниз. Вытеснение воды из нижних участков каналов СУЗ привело  к возрастанию потока нейтронов  в нижней части активной зоны. Локальные  тепловые нагрузки на тепловыделяющие  сборки достигли величин, превышающих  пределы их механической прочности. Разрыв нескольких циркониевых оболочек тепловыделяющих сборок привёл к  частичному отрыву верхней защитной плиты реактора от кожуха. Это повлекло массовый разрыв технологических каналов  и заклинивание всех стержней СУЗ, которые  к этому моменту прошли примерно половину пути до нижних концевиков.

Следовательно, в аварии виноваты учёные и проектировщики, которые  создали и спроектировали такой  реактор и графитовые вытеснители, а дежурный персонал здесь не причём.

В 1996 г. третья государственная комиссия, в которой тоже тон задавали эксплуатационщики, проанализировав накопленные материалы, подтвердили выводы второй комиссии.