Чернобыльская атомная электростанция (ЧАЭС)

22.04.2024

Чернобыльская атомная электростанция (ЧАЭС) строилась с 1970 года и была введена в эксплуатацию 25 сентября 1977 года. Расположена на территории Украины рядом с границей с Белоруссией, в 4 километрах от города Припять, в 15 километрах от города Чернобыль и в 160 километрах от Киева.

На момент аварии на ЧАЭС действовали четыре энергоблока на базе реакторов РБМК-1000 (реактор большой мощности канального типа) с электрической мощностью 1000 МВт (тепловая мощность — 3200 МВт) каждый. Ещё два аналогичных энергоблока находились в процессе строительства.

Чернобыльская АЭС 15 декабря 2000 года прекратила генерацию электроэнергии. В настоящее время ведутся работы по выводу станции из эксплуатации и преобразованию разрушенного четвёртого энергоблока в экологически безопасную систему.

Первая авария на Чернобыльской АЭС произошла 9 сентября 1982 года, когда во время пробного пуска 1-го энергоблока разрушился один из технологических каналов атомного реактора и была деформирована графитовая кладка активной зоны. Пострадавших не было, ликвидация последствий ЧП заняла около трех месяцев.

Последствия второй аварии оказались катастрофичнее и оказывают влияние на окружающую среду по настоящее время.

К весне 1986 года четвертый энергоблок ЧАЭС работал уже два с половиной года. Его остановка для очередного планово-предупредительного ремонта была запланирована на 25 апреля. Перед остановкой было решено провести испытание турбогенератора № 8 в режиме выбега с нагрузкой для собственных нужд. «Выбег турбогенератора» означает: если отключить подачу пара в турбину, она будет вращаться по инерции. Авторы эксперимента хотели проверить, насколько хватит энергии ротора для производства электроэнергии и поддержания производительности собственных механизмов и всего блока в случае нештатной ситуации — при обесточивании. Такой режим может произойти при срабатывании быстродействующей системы аварийного охлаждения реактора, и такие испытания ранее проводились на Чернобыльской станции.

После снижения в результате эксперимента тепловой мощности до 200 МВт, были включены дополнительные главные циркуляционные насосы, и количество работающих насосов доведено до восьми. Согласно программе испытаний, четыре из них, совместно с двумя дополнительно работающими питательными насосами, должны были служить нагрузкой для генератора «выбегающей» турбины во время эксперимента. В 13 часов 05 минут 25 апреля восьмой турбогенератор был отключен от сети и перешел на энергопитание собственных нужд — четырех главных насосов, других агрегатов. К 23 часам 10 минутам продолжалось снижение мощности реактора, и оператор отключил ЛАР (система локального автоматического регулирования).

В 0 часов 28 минут 26 апреля мощность реактора провалилась (тепловая — до 30 МВт, нейтронная — до нуля). Персонал, находившийся на пульте управления БЩУ-4, принял решение о восстановлении мощности реактора (извлекая поглощающие стержни реактора) и через несколько минут добился её роста, а в дальнейшем и стабилизации на уровне 160—200 МВт (тепловых). Операторы продолжили извлекать стержни ручного регулирования (РР). После достижения 200 МВт тепловой мощности были включены дополнительные главные циркуляционные насосы, и количество работающих насосов доведено до восьми. В 1:23:04 из-за снижения оборотов насосов, подключённых к выбегающему генератору, и положительного парового коэффициента реактивности реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности, однако это поведение мощности не внушало персоналу опасений. Операторы вручную включили два циркуляционных насоса в дополнение к шести работающим — для охлаждения активной зоны. Но восемь насосов подняли давление и в три раза увеличили расход воды через системы охлаждения реактора — до запредельного уровня. За четыре минуты до взрыва оператор вручную продолжал удерживать в рамках безопасности давление воды и пара, пытаясь их снизить. Но этого не удалось — давление увеличилось в четыре раза от исходного.

В 1:23:39 начальник смены дал команду нажать кнопку аварийной защиты АЗ-5 — все стержни аварийной защиты пошли вниз. Они должны были опуститься на дно реактора. Однако конструкция стержней оказалась такова, что вытесняя воду, они ускорили, а не замедлили реакцию. Вследствие низкого оперативного запаса реактивности атомный реактор не был заглушён, а наоборот, начал разгоняться. В следующие несколько секунд были зарегистрированы различные сигналы, свидетельствующие об очень быстром росте мощности, затем регистрирующие системы вышли из строя. Произошло, по различным свидетельствам, от одного до нескольких взрывов (большинство свидетелей указали на два мощных взрыва), и в 1:23:47 — 1:23:50 26 апреля  реактор был полностью разрушен.

В различных помещениях и на крыше начался пожар. Здание энергоблока частично обрушилось, остатки активной зоны расплавились, смесь из расплавленного металла, песка, бетона и фрагментов топлива растеклась по подреакторным помещениям. В результате аварии произошёл мощный выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, включая изотопы урана, плутония, йода-131 (период полураспада — 8 дней), цезия-134 (период полураспада — 2 года), цезия-137 (период полураспада — 30 лет), стронция-90 (период полураспада — 28,8 лет).

Последствия

Для ликвидации последствий аварии была создана правительственная комиссия.

Для координации работ были также созданы республиканские комиссии в Белорусской ССР, Украинской ССР и в РСФСР, различные ведомственные комиссии и штабы. В 30-километровую зону вокруг ЧАЭС 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. Всех этих людей позднее стали называть «ликвидаторами». В первые дни после аварии основные усилия были направлены на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора с целью предотвращение серьёзных последствий. Из-за опасения, что остаточное тепловыделение в топливе, остающемся в реакторе, приведёт к расплавлению активной зоны ядерного реактора, были приняты меры для предотвращения проникновение расплава в грунт под реактором. В частности, в течение месяца шахтёрами был вырыт 136-метровый тоннель под реактором.

«Саркофаг» над 4-м энергоблоком

Для предотвращения загрязнения грунтовых вод и реки Днепр в грунте вокруг станции была сооружена защитная стена, глубина которой местами доходила до 30 метров. Также в течение десяти дней инженерными войсками были отсыпаны дамбы на реке Припять. Затем начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг 4-го блока до ноября 1986 года был построен бетонный «саркофаг» (так называемый объект «Укрытие» высотой более 50 метров и внешними размерами 200 на 200 метров). Так как было принято решение о запуске 1-го, 2-го и 3-го энергоблоков станции, радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС, были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага было начато в июле и завершено в ноябре 1986 года. Строительство 5-го и 6-го блоков АЭС было прекращено при высокой степени готовности объектов.

На разных этапах ликвидации последствий аварии были задействованы: от 16 до 30 тыс. человек из разных ведомств для дезактивационных работ; более 210 воинских частей и подразделений общей численностью 340 тыс. военнослужащих, из них более 90 тыс. военнослужащих в самый острый период с апреля по декабрь 1986 года; 18,5 тыс. работников органов внутренних дел; свыше 7 тыс. радиологических лабораторий и санэпидстанций; всего около 600 тыс. ликвидаторов со всего бывшего СССР принимали участие в тушении пожаров и расчистке территории.

Авария на Чернобыльской АЭС оценена по 7 уровню шкалы INES.

27 апреля был эвакуирован город Припять (47 тыс. 500 человек), а в последующие дни — население 10-километровой зоны вокруг ЧАЭС. Всего в течение мая 1986 года из 188 населенных пунктов в 30-километровой зоне отчуждения вокруг станции были отселены около 116 тыс. человек. Интенсивный пожар продолжался 10 суток, за это время суммарный выброс радиоактивных материалов в окружающую среду составил около 14 эксабеккерелей (порядка 380 млн кюри). Радиоактивному загрязнению подверглось более 200 тыс. км², из них 70 % — на территории Украины, Белоруссии и России. Наиболее загрязнены были северные районы Киевской и Житомирской областей Украинской ССР, Гомельская область Белорусской ССР и Брянская область РСФСР. Радиоактивные осадки выпали в Ленинградской области и даже в Мордовии и Чувашии. Впоследствии загрязнение было отмечено в арктических областях СССР, Норвегии, Финляндии и Швеции. В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 миллионов га земель.