ЛЕКЦИЯ №7

Ядерные катастрофы, аварии, инциденты.

            7.1. Международная шкала ядерных событий. Шкала разработана в 1986 году. В СССР (а значит и в Беларуси) введена в 1990 году. В шкале есть недостатки, в частности некоторая расплывчатость в оценках событий по уровнях. Например, аварийная ситуация на Ленинградской АЭС в 1992 г. оценивалась специалистами от второго до четвертого уровня. В результате был принят третий уровень.

Табл.7.1  

Важнейшим элементом  в структуре международной шкалы является соотношение семи уровней и трех критериев безопасности (табл.7.2).

Основная структура шкалы (критерии носят общий характер)                         Табл. 7.2.

                 7.2. Крупнейшие ядерные катастрофы, аварии, инциденты.

1. Войсковые учения.

                 А) Войсковые учения на Тоцком полигоне (село Тоцкое, Саратовская обл., СССР). Использована урановая бомба с мощностью в тротиловом эквиваленте 40 кт. Взрыв произведен на высоте 350 м 14 сентября 1954 г. Задействовано 45000 войск, 600 танков  и САУ, 500 орудий, 600 бронетранспортеров, 320 самолетов, 6000 автомобилей и тягачей. Жителей села и ближайших деревень выселили за 15 км. В центре полигона построены специальные объекты, выкопаны траншеи, под землей проложены тоннели, размещена техника, в количестве 500 голов привезена скотина. После взрыва бомбы проведена массированная артиллерийская подготовка. Через 20 мин. первые самолеты пролетели через ножку ядерного гриба. Через 10 мин. в район эпицентра взрыва прибыли дозоры радиометрической службы, которые к началу наступления обозначили границы зон загрязнения. Через 2 часа туда же вышел передовой отряд механизированной дивизии. МЭД  в 750 метрах от эпицентра взрыва через 2 мин. – , через 10 мин. – , 47 мин. – . В эпицентре через 1 час – , а в 850 метрах – . Через сутки на расстоянии 1 км от эпицентра – , а в эпицентре – . Столб пыли, поднятый взрывом, создал ближний след радиоактивного заряжения в 210 км на территории Оренбургской обл. и Башкирской АССР. Это дало дозовую нагрузку населению в 0,013 Зв в пределах 70 км от эпицентра. Основным нуклидом являлся Со-60. Дальний след выпадения радиоактивных осадков со столба распространился на территории Сибири, на север от Омска, Новосибирска, Красноярска. Максимум полученной дозы. Эти официальные оценки не могут разъяснить резкий рост онкологических заболеваний в Оренбургской области в 1955- 1960 г.г. (100-150 чел. на 1000 населения). Об ущербе здоровью, участвующих в учениях военнослужащих можно только догадываться.

                 Б) Взрыв на Семипалатинском полигоне (СССР). Произведен 10 сентября 1956 г. Мощность – 40кт. Принимало участие 1500 военнослужащих. В этот раз были приняты определенные меры безопасности.

                 В) Операция «Кросродс». Лагуна острова Бикини, лето 1946г. (США). Осуществлено 2 взрыва мощностью по 23 кт. каждый: один в атмосфере на высоте153 м, а другой под водой на глубине 27 м.  В учениях задействовано большое количество кораблей. Для военнослужащих эффект был примерно таким, как для солдат СА в учениях под селом Тоцкое. Основное облучение матросы получили, когда взрывной волной водой, уже заряженной, залило палубы кораблей и она попала в трюмы. В целом в США ежегодно производилось до нескольких десятков ядерных взрывов в атмосфере и под водой до их запрещения в 1964 году. Всего в различных целях в США произведено 1030 ядерных взрывов, в СССР – 715, Великобритании – 43, Франции – 198, КНР – 43. Самый мощный взрыв – термоядерный произведен в СССР на полигоне Новая Земля (58 Мт) 30 октября 1961 года. После этого взрыва ядерные государства решили договориться о запрещении ядерных испытаний в атмосфере и под водой.  

2. Аварии на ядерных установках и предприятиях военного назначения.

                 А) Хэнфорд (США). Штат Вашингтон, р. Колумбия. В 1943 году построен комбинат по производству оружейного плутония. Производство продолжалось до 1971 года. Произведено порядка 50 т плутония. Такого количества достаточно для производства  1 тыс. зарядов, сброшенных на г. Нагасаки. До 1957 года постоянно продолжались выбросы в атмосферу радиоактивных газов, точнее аэрозолей, содержащих J-131 общей активностью 500000 Ки. Наиболее известный выброс состоялся 2 декабря 1949 г. Тогда в результате нарушения технологии производства одноразово в атмосферу выброшено 30000 Ки J-131 и Хе-131.

                 Б) Уиндскейл (Великобритания). На побережье Ирландского моря размещены два реактора с газовым охлаждением и графитовым замедлителем для производства плутония. 10 октября 1957 года в активной зоне одного из реакторов вспыхнул пожар, продолжавшийся четверо суток. Повреждения привели к выбросу через 125-метровую трубу радионуклидов в атмосферу. Мощность выброса – 20000 Ки (J-131, Te-132, Cs-137? Sr-90, Sr-89). Радиоактивное облако достигло Южной Норвегии, Бельгии, ФРГ.

                 В) ПО «Маяк» (Челябинская обл., СССР). Построено в 1946 году. Первая серьезная авария  произошла 29 сентября 1957 г. В 1953 году построено хранилище радиоактивных отходов, которое представляло собой ряд заглубленных на глубину 8,2 м бетонных сооружений для 20 стальных ванн. Между ваннами циркулировала вода и охлаждала их. В каждую ванну помещалось до 80 тонн РАО, после чего она закрывалась бетонным перекрытием. Хранилище было оснащено системой контроля температуры в ваннах, активности и т.д. Тем не менее, в указанную дату произошел взрыв одной из ванн. Перекрытие было отброшено  на 25 м в сторону, и в атмосферу выброшено  25 млн. Ки (66% – Ce-144,  24,9% – Zr-95 + Nb-95, 5,4% Sr-90+Y-90, и т.д.). Туча пошла на северо-запад через территорию Челябинской, Свердловской и Тюменской областей. Заряженными оказались 217 населенных пунктов с населением 272000 чел.: ; ; . Правительственная комиссия установила, что вероятной причиной аварии был взрыв смеси сухих солей – нитрата и ацета натрия, образовавшихся в ванне в результате химических реакций. Вторая серьезная авария произошла весной 1967 г. Весна была очень засушливой. В результате оголились торфяные берега озера Карачай, расположенного на территории объединения, и которое использовалось в качестве открытого хранилища РАО. Сильный ветер поднял в воздух по оценке специалистов вместе с пересохшими илом и торфом 600 Ки. Эти отложения рассеялись примерно на той территории, что и в предыдущей аварии.   Поскольку ПО «Маяк» расположено вблизи г. Кыштым, эти аварии получили название Кыштымской трагедии. До 1953 года никаких сооружений для хранения радиоактивных отходов на ПО не было. Они просто сбрасывались в водную систему Теча-Исеть-Табол. Этот сброс можно также рассматривать, как экологическую катастрофу. Всего сброшено 76 млн. м³ сточных вод с общей активность только по 2,75 млн. Ки. Сегодня удельная активность речного ила из поймы р.Теча в районе села Муслимово (т.н. Асановские болота) составляет . Для сравнения активность верхнего 2-сантиметрового слоя почвы, отбранного на торфянике у выселенной д. Погонное Хойникского района – .

2. Аварии на ядерных объектах гражданского назначения.

                 А) Три-Майл-Айлендс (США, Пенсильвания). 28.03.1979г. Реактор типа ВВЭР. Его второй блок эксплуатировался 3 месяца. Во втором контуре охлаждения отказал водяной насос и автоматически отключилась турбина электрогенератора. Реактор продолжал работать на полную мощность. В результате роста температуры уже в первом контуре охлаждения отключились автоматически насосы. Операторы рассчитывали, что реактор автоматически вернется в нормальный режим работы, и не предпринимали никаких действий. В результате в атмосферу попали радиоактивные газы. Далее реактор удалось остановить и законсервировать. В 1982 году впервые осмотрели реактор и установили, что на месте верхних частей ТВС имеется полость полутораметровой глубины. Это означает, что мощный корпус реактора такого типа все же был разрушен.  По сути, от катастрофы спас бетонный колпак над станцией, который называют коптейментом.

                 Б) Серьезная авария на Ленинградской АЭС произошла осенью 1975 года. По международной шкале его можно было отнести к четвертому уровню. В результате отключения двух турбогенераторов произошел разогрев топлива, оболочки нескольких ТВЭлов  и один канал были разрушены. В атмосферу выброшены полтора миллиона кюри. По советской традиции население об этом не оповестили.

                 Анализ причин большинства аварий и инцидентов, произошедших на АЭС во всем мире, перечисленных в лекции и не перечисленных, дает главную причину их возникновения: по какой-то причине отключаются генераторы электростанции, а реактор продолжает работать на полную мощность. Финалом развития всех аварий стала Чернобыльская катастрофа.