39093

Чернобыльская авария – причины и последствия

Реферат

География, геология и геодезия

Ко времени аварии на ЧАЭС использовались четыре реактора РБМК1000 реактор большой мощности канального типа с электрической мощностью 1000 МВт тепловая мощность 3200 МВт каждый. После аварии на 4м энергоблоке работа электростанции была приостановлена изза опасной радиационной обстановки. Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР Восточной Европой Скандинавией Великобританией и восточной частью США. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени и полностью единого...

Русский

2013-09-30

1 MB

76 чел.

Чернобыльская авария – причины и последствия

ВВЕДЕНИЕ.

  К началу 1988 году в мире существовало 417 атомных реакторов и 120 ещё строилось. Вклад АЭС в выработку энергии в некоторых странах составил для Франции – 70%, Бельгии – 66%, Южной Кореи – 53%, Тайваня – 48,5%. Кроме ядерных реакторов было 326 исследовательских ядерных установок, реакторы установлены на ледоколах, спутниках, подводных лодках. Это говорит о том, что атомная энергетика прочно входит в нашу жизнь со своими плюсами и минусами.

  Впервые человечество увидело атом в действии в 1945 году, когда США сбросили на Хиросиму и Нагасаки водородные бомбы. Погибла треть населения этих городов, радиация вызвала у многих людей лейкозы. Люди умирали и продолжают умирать до сих пор.

  Ряд испытаний ядерного оружия Соединенными Штатами на острове Бикини в 46-58 гг. привели к тому, что в результате взрыва исчезли с лица земли 2 соседних островка, а сам остров стал непригоден для жизни.

  В 1957 году на заводе Селлафильд (Уиндскайл)  в Англии по регенерации ядерного топлива произошел взрыв. В результате загрязнения погибли 13 человек, более 260 заболели острой и хронической лучевой болезнью.

  В 1966 году в Испании столкнулись 2 американских военных  самолета с ракетами на борту. Одному пришлось сбросить 4 атомные бомбы. К счастью, взрыва не было, но в результате выбросов погибли посевы сельскохозяйственных культур, пришлось вывезти 1,5 тыс. т почвы для захоронения.

  В 1979 году на АЭС Тримайленд в г.Гаррисбург, Пенсильвания также произошла крупная авария.

  Но самая крупная по своим масштабам и последствиям катастрофа произошла 26 апреля 1986 году на ЧАЭС. Прошло уже много лет, но она все ещё напоминает о себе цезиевыми пятнами, преждевременными смертями, тяжкими болезнями и горем матерей, которые потеряли своих сыновей в битве с Реактором. И будет долго ещё напоминать, пока цезий не подвергнется полному распаду, а это – десятки лет…

  

Чернобыльская АЭС (51°23′22″ с. ш. 30°05′59″ в. д. / 51.389444° с. ш. 30.099722° в. д. (G)51.389444, 30.099722) расположена на Украине,  вблизи города Припять, в 18 километрах от города Чернобыль, в 16 километрах от границы с Белоруссией и в 110 километрах от Киева.

Ко времени аварии на ЧАЭС использовались четыре реактора РБМК-1000 (реактор большой мощности канального типа) с электрической мощностью 1000 МВт (тепловая мощность 3200 МВт) каждый. Ещё два аналогичных реактора строились. ЧАЭС производила примерно десятую долю электроэнергии Украины. В апреле 1986г. На ЧАЭС произошла авария 4-го энергоблока. Вследствие государственных мероприятий этот блок был похоронен в специальном саркофаге. 

 После аварии на 4-м энергоблоке работа электростанции была приостановлена из-за опасной радиационной обстановки. Однако уже в октябре 1986 года, после обширных работ по дезактивации территории и постройки «саркофага», 1-й и 2-й энергоблоки были вновь введены в строй; в декабре 1987 года возобновлена работа 3-го.

4-ый энегроблок

 

   В 1991 году на 2-м энергоблоке вспыхнул пожар, и в октябре этого же года реактор был полностью выведен из эксплуатации. В декабре 1995 года был подписан меморандум о взаимопонимании между Правительством Украины и правительствами стран «большой семёрки» и Комиссией Европейского Союза, согласно которому началась разработка программы полного закрытия станции к 2000 году. 15 декабря 2000 года был навсегда остановлен реактор последнего, 3-го энергоблока.

   Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР, Восточной Европой, Скандинавией, Великобританией и восточной частью США. Примерно 60 % радиоактивных осадков выпало на территории Белоруссии. Около 200 000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.

  Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического значения для СССР, и это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин[1] [2]. Подход к интерпретации фактов и обстоятельств аварии менялся с течением времени и полностью единого мнения нет до сих пор.

Хронология событий.

  На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС для очередного обслуживания. Во время таких остановок обычно проводятся различные испытания оборудования. В этот раз цель одного из них заключалась в проверке проектного режима, предусматривающего использование инерции турбины генератора для питания систем реактора в случае потери внешнего электропитания.

  Испытания должны были проводиться на мощности 700 МВт (тепловых), но из-за оплошности оператора при снижении мощности, она упала до величины менее 30 МВт (точное значение неизвестно). Было решено не поднимать мощность до запланированных 700 МВт, а ограничиться 200 МВт. При быстром снижении мощности, и последующей работе на уровне 30 — 200 МВт стало усиливаться отравление активной зоны реактора изотопом ксенона-135 . Для того, чтобы поднять мощность, из активной зоны была извлечена часть регулирующих стержней.

  После достижения 200 МВт были включены дополнительные насосы, которые должны были служить нагрузкой для генераторов во время эксперимента. Величина потока воды через активную зону на некоторое время превысила допустимое значение. В это время для поддержания мощности операторам пришлось ещё сильнее поднять стержни. При этом, оперативный запас реактивности оказался ниже разрешённой величины, но персонал реактора об этом не знал.

  В 1:23:04 начался эксперимент. В этот момент никаких сигналов о неисправностях или о нестабильном состоянии реактора не было. Из-за снижения оборотов насосов, подключённых к «выбегающему» генератору и положительного парового коэффициента реактивности  реактор испытывал тенденцию к увеличению мощности (вводилась положительная реактивность), однако система управления успешно этому противодействовала. В 1:23:40 оператор нажал кнопку аварийной защиты. Точная причина этого действия оператора неизвестна. Существует мнение, что это было сделано в ответ на быстрый рост мощности. Однако, А. С. Дятлов (заместитель главного инженера станции по эксплуатации, находившийся в момент аварии в помещении пульта управления 4-м энергоблоком) утверждает в своей книге, что это было сделано в штатном (а не аварийном) режиме, так как все испытания на этом заканчивались. По его словам, инструктаж перед испытаниями предусматривал глушение реактора с началом выбега, но по какой-то причине это было сделано на 40 секунд позже. Системы контроля реактора также не зафиксировали роста мощности вплоть до включения аварийной защиты.

  Регулирующие и аварийные стержни начали двигаться вниз, погружаясь в активную зону реактора, но через несколько секунд тепловая мощность реактора скачком выросла до неизвестной величины (мощность зашкалила по всем измерительным приборам). Произошло два взрыва с интервалом в несколько секунд, в результате которых реактор был разрушен.

  О точной последовательности процессов, которые привели к взрывам, не существует единого представления. Общепризнано, что сначала произошёл неконтролируемый разгон реактора, в результате которого разрушились несколько ТВЭЛ, и затем, вызванное этим нарушение герметичности технологических каналов, в которых эти ТВЭЛы находились. Пар из повреждённых каналов пошёл в межканальное реакторное пространство. В результате там резко возросло давление, что вызвало отрыв и подъём верхней плиты реактора, сквозь которую проходят все технологические каналы. Это чисто механически привело к массовому разрушению каналов, вскипанию одновременно во всем объёме активной зоны и выбросу пара наружу — это был первый взрыв (паровой).

 

Крышка реактора.

  Относительно дальнейшего протекания аварийного процесса и природы второго взрыва, полностью разрушившего реактор, нет объективных зарегистрированных данных и возможны только гипотезы. По одной из них, это был взрыв химической природы, то есть взрыв водорода, который образовался в реакторе при высокой температуре в результате пароциркониевой реакции и ряда других процессов. По другой гипотезе, это взрыв ядерной природы[3][4], то есть тепловой взрыв реактора в результате его разгона на мгновенных нейтронах, вызванного полным обезвоживанием активной зоны. Большой положительный паровой коэффициент реактивности делает такую версию аварии вполне вероятной. Наконец, существует версия, что второй взрыв — тоже паровой, то есть продолжение первого; по этой версии все разрушения вызвал поток пара, выбросив из шахты значительную часть графита и топлива. А пиротехнические эффекты в виде «фейерверка вылетающих раскалённых и горящих фрагментов», которые наблюдали очевидцы, это результат «возникновения пароциркониевой и других химических экзотермических реакций»[5][6].

  Здание энергоблока частично обрушилось, при этом, как считается, погиб 1 человек. В различных помещениях и на крыше начался пожар. Впоследствии остатки активной зоны расплавились. Смесь из расплавленного металла, песка, бетона и частичек топлива растеклась по подреакторным помещениям[7][8]. В результате аварии произошёл выброс радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года), цезия-137 (период полураспада 33 года), стронция-90 (период полураспада 28 лет). Положение усугублялось тем, что в разрушенном реакторе продолжались неконтролируемые ядерные и химические (от горения запасов графита) реакции с выделением тепла, с извержением из разлома в течение многих дней продуктов горения высокорадиоактивных элементов и заражении ими больших территорий. Остановить активное извержение радиоактивных веществ из разрушенного реактора удалось лишь к концу мая 1986 года мобилизацией ресурсов всего СССР и ценой массового облучения тысяч ликвидаторов.

Причины аварии.

   Существует по крайней мере два различных подхода к объяснению причины чернобыльской аварии, которые можно назвать официальными, а также несколько альтернативных версий разной степени достоверности.

  Первоначально вину за катастрофу возлагали исключительно, или почти исключительно, на персонал. Такую позицию заняли Государственная комиссия, сформированная в СССР для расследования причин катастрофы, суд, а также КГБ СССР, проводивший собственное расследование. МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии  International Atomic Energy Agency — IAEA — международная межправительственная организация для развития международного сотрудничества в области мирного использования атомной энергии) в своём отчёте 1986 года[9] также в целом поддержало эту точку зрения. Значительная часть публикаций в советских и российских СМИ, в том числе и недавних, основана именно на этой версии. На ней же основаны различные художественные и документальные произведения, в том числе, известная книга Григория Медведева «Чернобыльская тетрадь».

  Грубые нарушения правил эксплуатации АЭС, совершённые персоналом ЧАЭС, по этой версии, заключались в следующем:

  •  проведение эксперимента «любой ценой», несмотря на изменение состояния реактора;
  •  вывод из работы исправных технологических защит, которые просто остановили бы реактор ещё до того как он попал бы в опасный режим;
  •  замалчивание масштаба аварии в первые дни руководством ЧАЭС.

  Однако в последующие годы объяснения причин аварии были пересмотрены, в том числе и МАГАТЭ. Консультативный комитет по вопросам ядерной безопасности (INSAG) в 1993 году опубликовал новый отчёт[10], уделявший большее внимание серьёзным проблемам в конструкции реактора. В этом отчёте многие выводы, сделанные в 1986 году, были признаны неверными.

  В современном изложении, причины аварии следующие:

  •  реактор был неправильно спроектирован и опасен;
  •  персонал не был проинформирован об опасностях;
  •  персонал допустил ряд ошибок и неумышленно нарушил существующие инструкции, частично из-за отсутствия информации об опасностях реактора;
  •  отключение защит либо не повлияло на развитие аварии, либо не противоречило нормативным документам.

     Недостатки реактора РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный – двухцелевой канальный кипящий граффито-водный ядерный реактор)

Схема РБМК-1000.

 Реактор РБМК-1000 обладал рядом конструктивных недостатков, которые, по мнению специалистов МАГАТЭ, стали главной причиной аварии. Считается также, что из-за неправильной подготовки к эксперименту по «выбегу» генератора и ошибок операторов, возникли условия, в которых эти недостатки проявились в максимальной степени. Отмечается, в частности, что программа не была должным образом согласована и в ней не отводилось достаточного внимания вопросам ядерной безопасности.

  Разработка этой серии реакторов была начата в 1960-е годы Курчатовским институтом и НИКИЭТ (головная организация, курирующая проект) под руководством академика Доллежаля.

  Мотивом разработки РБМК явилось, в частности, желание использовать в атомной энергетике большой опыт промышленных канальных ВГР, накопленный в СССР, и сильно расширить производственную базу атомной энергетики благодаря отказу от сложных в изготовлении и дорогих корпусов реакторов и парогенераторов.

Первый энергоблок с реактором типа РБМК-1000 пущен в 1973 году на Ленинградской АЭС.

В общей сложности сдано в эксплуатацию 17 энергоблоков с РБМК.

По состоянию на 2008 год эксплуатируется 12 энергоблоков с РБМК на четырёх АЭС: по политическим причинам остановлены один энергоблок на Игналинской АЭС и три энергоблока на Чернобыльской АЭС (ещё один - уничтожен при аварии). Ведётся строительство РБМК третьей очереди на пятом энергоблоке Курской АЭС.

Случившаяся 26 апреля 1986 года авария на Чернобыльской АЭС имела серьёзные последствия и заставила существенно доработать реактор с целью повышения безопасности. После этой аварии РБМК нередко стали именоваться «реакторами чернобыльского типа», а в атомной энергетике вообще безопасность стала определяющим фактором, более приоритетным, чем все прочие, например, эффективность выработки электроэнергии.

Вклад АЭС с реакторами РБМК в общую выработку электроэнергии всеми АЭС России составляет порядка 50% .

Характеристики РБМК

Характеристика

РБМК-1000

РБМК-1500

РБМКП-2000
(проект)

МКЭР-1500
(проект)

Тепловая мощность реактора, МВт

3200

4800

5400

4250

Электрическая мощность блока, МВт

1000

1500

2000

1500

К. п. д. блока, %

31,3

31,3

37,0

35,2

Давление пара перед турбиной, атм

65

65

65

65?

Температура пара перед турбиной, °С

280

280

450

Размеры активной зоны, м:

 

 

 

 

    высота

7

7

6

7

    диаметр (ширина×длина)

11,8

11,8

7,75×24

14

Загрузка урана, т

192

189

220

Обогащение, % 5U

 

 

 

 

    испарительный канал

2,6-2,8

2,6-2,8

1,8

2-3,2

    перегревательный канал

2,2

Число каналов:

 

 

 

 

    испарительных

1693

1661

1744

1824

    перегревательных

872

Среднее выгорание, МВт·сут/кг:

 

 

 

 

    в испарительном канале

25,5

25?

20,2

30-45

    в перегревательном канале

18,9

Размеры оболочки ТВЭЛа (диаметр×толщина), мм:

 

 

 

 

    испарительный канал

13,5×0,9

13,5×0,9

13,5×0.9

-

    перегревательный канал

10×0,3

Материал оболочек ТВЭЛов:

 

 

 

 


Конструкция РБМК.

  Одной из целей при разработке реактора РБМК было улучшение топливного цикла. Решение этой проблемы связано с разработкой конструкционных материалов, слабо поглощающих нейтроны и мало отличающихся по своим механическим свойствам от нержавеющей стали. Снижение поглощения нейтронов в конструкционных материалах даёт возможность использовать более дешёвое ядерное топливо с низким обогащением урана (по первоначальному проекту — 1,8).

 

           Тепловыделя́ющий элеме́нт (ТВЭЛ) — главный конструктивный элемент активной зоны гетерогенного ядерного реактора, содержащий ядерное топливо. В ТВЭЛах происходит деление тяжелых ядер 235U, 239Pu или 233U, сопровождающееся выделением тепловой энергии, которая затем передаётся теплоносителю. ТВЭЛы состоят из топливного сердечника, оболочки и концевых деталей. Тип ТВЭЛа определяется типом и назначением реактора, параметрами теплоносителя. ТВЭЛ должен обеспечить надежный отвод тепла от топлива к теплоносителю.

Устройство ТВЭЛа реактора РБМК:
1 — заглушка; 2 — таблетки
диоксида урана; 3 — оболочка из циркония; 4 — пружина; 5 — втулка; 6 — наконечник.

В большинстве современных промышленных реакторов (ВВЭР - Водо-водяной энергетический реактор, РБМК - Реактор Большой Мощности Канальный), ТВЭЛ представляет собой стержень диаметром около 2-х сантиметров и длиной несколько метров.

Основу активной зоны РБМК-1000 составляет графитовый цилиндр высотой 7 м и диаметром 11,8 м, сложенный из блоков меньшего размера, который выполняет роль замедлителя. Графит пронизан большим количеством вертикальных отверстий, через каждое из которых проходит труба давления (также называемая технологическим каналом (ТК)). Центральная часть трубы давления, расположенная в активной зоне, изготовлена из сплава циркония (Zr + 2,5 % Nb), обладающего высокими механическими и коррозионными свойствами, верхние и нижние части трубы давления — из нержавеющей стали. Циркониевая и стальные части трубы давления соединены сварными переходниками.

В каждом канале установлена кассета, составленная из двух тепловыделяющих сборок (ТВС) — нижней и верхней. В каждую сборку входит 18 стержневых ТВЭЛов. Оболочка ТВЭЛа заполнена таблетками из двуокиси урана. По первоначальному проекту обогащение по урану 235 составляло 1,8%, но по мере накопления опыта эксплуатации РБМК оказалось целесообразным повышать обогащение. Это позволило увеличить управляемость реактора, повысить безопасность и улучшить его экономические показатели. Так, после аварии на Ленинградской АЭС в 1975 г. был осуществлён переход на топливо с обогащением 2,0%, после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. — на топливо с обогащением 2,4%. В 90-е годы был начат переход на топливо с обогащением 2,6%. В настоящее время осуществляется переход на топливо с обогащением 2,8%.

Преобразование энергии в блоке АЭС с РБМК происходит по одноконтурной схеме. Кипящая вода из реактора пропускается через барабаны-сепараторы. Затем насыщенный пар (температура 284 °C) под давлением 65 атм поступает на два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт. Отработанный пар конденсируется, после чего циркуляционные насосы подают воду на вход в реактор.

Реактор РБМК-1000 спроектирован для четырёх блочных АЭС: Ленинградской, Курской, Чернобыльской, Смоленской.

5-й энергоблок курской АЭС строится по новой архитектуре активной зоны (меньше графита, уменьшен коэффициэнт реактивности и возможный паровой коэффициент), которая исключает чернобыльское развитие событий в случае нештатных ситуаций, а так-же не требует выгорающих поглотителей и сильного обогащения.

 РБМК-1500: В блоке АЭС с РБМК-1500 мощность повышена за счёт увеличения мощности технологических каналов. В верхнюю тепловыделяющую сборку установлены специальные решётки, которые производят осевую закрутку потока теплоносителя. Это улучшает теплосъём и мощность канала в 1,5 раза. РБМК-1500 установлены на Игналинской АЭС (Литва).

 РБМКП-2000: Кроме РБМК-1000 и РБМК-1500 разработаны РБМКП-2000 с перегревом пара до 450 °С. Активная зона РБМКП-2000 имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Испарительные и перегревательные каналы в РБМКП-2000 по конструкции мало отличаются от каналов РБМК-1000. Однако оболочки ТВЭЛов в перегревательных каналах изготовлены не из сплава циркония, а из нержавеющей стали; обогащение урана для них повышено до 2,2 %.Кипящая вода из испарительных каналов поступает в паросепараторы. Насыщенный пар из сепараторов направляется в перегревательные каналы, нагревается там до 450 °С и под давлением 65 атм подаётся к двум турбогенераторам мощностью по 1000 МВт.

МКЭР-1500: (Проект; Особенности — защитная гермооболочка, КПД — 35,2 %, срок службы 50 лет, обогащение 2,4 %, расход природного урана — 16,7 г/МВт·ч(э) (самый низкий в мире), позволяет производить изотоп кобальт-60, используемый в медицине на 5 млн Евро в год).

Достоинства:

  •  Пониженное, по сравнению с корпусными ВВЭР давление воды в первом контуре;
  •  Благодаря канальной конструкции отсутствует дорогостоящий корпус;
  •  Нет дорогостоящих и сложных парогенераторов;
  •  Нет принципиальных ограничений на размер активной зоны;
  •  Независимый контур СУЗ(cистема управления и защиты реактора);
  •  Широкие возможности осуществления регулярного контроля состояния узлов активной зоны (например, труб технологических каналов) без необходимости остановки реактора, а также высокая ремонтопригодность;
  •  Более полное использование ядерного топлива;
  •  Возможность наработки радионуклидов технического и медицинского назначения, а также радиационного легирования различных материалов;
  •  Замена топлива без остановки реактора благодаря независимости каналов друг от друга.

Недостатки:

  •  Большое количество трубопроводов и различных вспомогательных подсистем, что требует наличия большого количества высококвалифицированного персонала;
  •  Необходимость проведения поканального регулирования расходов, что может повлечь за собой аварии, связанные с прекращением расхода теплоносителя через канал;
  •  Более высокая нагрузка на оперативный персонал по сравнению с ВВЭР, связанная с большими размерами активной зоны и постоянно ведущимися перегрузками топлива в каналах.

Положительный паровой коэффициент реактивности.

Во время работы реактора через активную зону прокачивается вода, используемая в качестве теплоносителя. Внутри реактора она кипит, частично превращаясь в пар. Реактор имел положительный паровой коэффициент реактивности, т. е. чем больше пара, тем больше мощность, выделяющаяся за счёт ядерных реакций. На малой мощности, на которой работал энергоблок во время эксперимента, воздействие положительного парового коэффициента не компенсировалось другими явлениями, влияющими на реактивность, и реактор имел положительный мощностной коэффициент реактивности. Это значит, что существовала положительная обратная связь — рост мощности вызывал такие процессы в активной зоне, которые приводили к ещё большему росту мощности. Это делало реактор нестабильным и опасным. Кроме того, операторы не были проинформированы о том, что на низких мощностях может возникнуть положительная обратная связь.

«Концевой эффект».

Ещё более опасной была ошибка в конструкции управляющих стержней. Для управления мощностью ядерной реакции в активную зону вводятся стержни, содержащие вещество, поглощающее нейтроны. Когда стержень выведен из активной зоны, в канале остаётся вода, которая тоже поглощает нейтроны. Для того, чтобы устранить нежелательное влияние этой воды, в РБМК под стержнями были помещены вытеснители из непоглощающего материала (графита). Но при полностью поднятом стержне под вытеснителем оставался столб воды высотой 1,5 метра.

При движении стержня из верхнего положения, в верхнюю часть зоны входит поглотитель и вносит отрицательную реактивность, а в нижней части канала графитовый вытеснитель замещает воду и вносит положительную реактивность. В момент аварии нейтронное поле имело провал в середине активной зоны и два максимума — в верхней и нижней её части. При таком распределении поля, суммарная реактивность, вносимая стержнями, в течение первых трёх секунд движения была положительной. Это так называемый «концевой эффект», вследствие которого срабатывание аварийной защиты в первые секунды увеличивало мощность, вместо того чтобы немедленно остановить реактор. (Концево́й эффе́кт в РБМК — явление, заключающееся в кратковременном увеличении реактивности ядерного реактора (вместо ожидаемого снижения), наблюдавшееся на реакторах РБМК-1000 при опускании стержней системы управления и защиты (СУЗ) из крайнего верхнего (или близкого к нему) положения. Эффект был вызван неудачной конструкцией стержней. Он послужил одной из причин чернобыльской аварии, после аварии конструкция стержней была изменена.)

Стержни СУЗ в РБМК находятся в каналах, охлаждаемых своим, независимым, контуром охлаждения. Основная часть стержня, содержащая поглотитель нейтронов имеет длину 7 метров (высота активной зоны). При извлечении стержня из зоны, ниже него оставалась бы вода, а она также является поглотителем тепловых нейтронов (более слабым, чем стержень СУЗ). Это приводило бы к снижению экономичности реактора из-за вредного поглощения нейтронов и к снижению эффективности СУЗ. Для того, чтобы этого избежать был предусмотрен графитовый вытеснитель (графит поглощает нейтроны значительно слабее, чем вода), расположенный под поглотителем и соединённый с ним телескопической штангой. Длина вытеснителя — 5 метров.

Высота активной зоны РБМК-1000 — 7 м и лучше было бы сделать вытеснитель такой же длины, однако, длина канала ниже активной зоны — всего 5 м. Таким образом, если стержень находится в крайнем нижнем положении, на размещение семиметрового вытеснителя не остаётся места. Телескоп сделан для выравнивания энерговыделения по высоте: когда стержень вверху, вытеснитель находится по центру зоны, а сверху и снизу — участки воды по 1 м. При перемещении стержня вниз вытеснитель встает на упор внизу канала (на 5 м ниже активной зоны, в этом положении он полностью за пределами зоны) и телескоп начинает складываться.

Таким образом, если система защиты срабатывает в тот момент, когда большинство стержней извлечены из активной зоны (малый ОЗР), то на нижнем метре всей активной зоны будет происходить замена воды (поглотителя) на графит (замедлитель), то есть ввод положительной реактивности (концевой эффект) и рост мощности на нижнем метре зоны. Ситуация усугубляется тем, что в этот момент нижний край поглотителя находится у верхнего края активной зоны и, поэтому, его перемещение слабо влияет на изменение нейтронного потока. Максимальное увеличение реактивности, по оценкам, могло достигать 1 β.

Во время чернобыльской аварии ситуация могла быть ещё ухудшена. На распечатке телетайпа, фиксировавшего важные события в работе реактора есть недопечатанная (из-за потери электропитания) запись, которая интерпретируется как запись о повторном нажатии на кнопку аварийной защиты. Это может означать, что в промежутке между двумя нажатиями, аварийная защита, по неизвестным причинам, была отключена. Это должно было привести к кратковременному останову всех стержней через 2—3 с после начала движения, то есть как раз тогда, когда концевой эффект достиг максимума. Несколько каналов с топливом не выдержали броска мощности и разорвались. Однако эта возможность не упоминается ни в одном из официальных документов, следовательно, может быть, она не является достоверной.

Концевой эффект сложно обнаружить, так как датчики нейтронов расположены в центре по высоте активной зоны. Однако он все же был обнаружен в 1983 году на Игналинской АЭС. Были разработаны мероприятия, но реализованы они были только после чернобыльской аварии (1986 год). Персонал, эксплуатирующий реакторы РБМК даже не был проинформирован о существующей опасности.

Современный стержень РБМК имеет семиметровые вытеснитель и поглотитель. Поглотитель состоит из двух частей — 5-метровый старый и 2-метровый ленточный, который при складывании телескопа надевается на вытеснитель.

Ошибки операторов.

Первоначально утверждалось, что операторы допустили многочисленные нарушения. В частности, в вину персоналу ставилось то, что они отключили основные системы защиты реактора, продолжили работу после падения мощности до 30 МВт и не остановили реактор, хотя знали, что оперативный запас реактивности меньше разрешённого. Было заявлено, что эти действия были нарушением установленных инструкций и процедур и стали главной причиной аварии.

В докладе МАГАТЭ 1993 года эти выводы были пересмотрены. Было признано, что большинство действий операторов, которые ранее считались нарушениями, на самом деле соответствовали принятым в то время правилам или не оказали никакого влияния на развитие аварии. В частности:

  •  Длительная работа реактора на мощности ниже 700 МВт не была запрещена, как это утверждалось ранее.
  •  Одновременная работа всех восьми насосов не была запрещена ни одним документом.
  •  Отключение системы аварийного охлаждения реактора (САОР) допускалось, при условии проведения необходимых согласований. Система была заблокирована в соответствии с утверждённой программой испытаний, и необходимое разрешение от Главного инженера станции было получено. Это не повлияло на развитие аварии — к тому моменту, когда САОР могла бы сработать, активная зона уже была разрушена.
  •  Блокировка защиты, останавливающей реактор в случае остановки двух турбогенераторов, не только допускалась, но была обязательной при работе на низкой мощности.
  •  То, что не была включена защита по низкому уровню воды в баках-сепараторах, технически, являлось нарушением регламента. Однако это нарушение не связано непосредственно с причинами аварии и, кроме того, другая защита (по более низкому уровню) была включена.

Теперь при анализе действий персонала основное внимание уделяется не конкретным нарушениям, а низкой «культуре безопасности». Следует отметить, что само это понятие специалисты по ядерной безопасности стали использовать лишь после чернобыльской аварии. Обвинение относится не только к операторам, но и к проектировщикам реактора, руководству АЭС и т. п. Эксперты указывают на следующие примеры недостаточного внимания к вопросам безопасности:

  •  После отключения системы аварийного охлаждения реактора (САОР) 25 апреля от диспетчера «Киевэнерго» было получено указание отложить остановку энергоблока, и реактор несколько часов работал с отключённой САОР. У персонала не было возможности вновь привести САОР в состояние готовности (для этого нужно было вручную открыть несколько клапанов, а это заняло бы несколько часов), однако с точки зрения культуры безопасности, как её понимают сейчас, реактор следовало остановить, несмотря на требование «Киевэнерго».
  •  25 апреля в течение нескольких часов оперативный запас реактивности (ОЗР), по измерениям, был меньше разрешённого (в этих измерениях, возможно, была ошибка, о которой персонал знал; реальное значение было в разрешённых пределах). 26 апреля, непосредственно перед аварией, ОЗР также (на короткое время) оказался меньше разрешённого. Последнее стало одной из главных причин аварии. Эксперты МАГАТЭ отмечают, что операторы реактора не знали о важности этого параметра. До аварии считалось, что ограничения, установленные в регламенте эксплуатации, связаны с необходимостью поддержания равномерного энерговыделения во всей активной зоне. Хотя разработчикам реактора было известно (из анализа данных, полученных на Игналинской АЭС), что при малом запасе реактивности, срабатывание защиты может приводить к росту мощности, соответствующие изменения так и не были внесены в инструкции. Кроме того, не было средств для оперативного контроля этого параметра. Значения, нарушающие регламент, были получены из расчётов, сделанных уже после аварии на основании параметров, записанных регистрирующей аппаратурой.
  •  После падения мощности персонал отклонился от утверждённой программы и по своему усмотрению принял решение не поднимать мощность до предписанных 700 МВт. По словам А. С. Дятлова[12] это было сделано по предложению начальника смены блока Акимова. Дятлов, как руководитель испытаний, согласился с предложением, так как в действовавшем в то время регламенте не было запрета на работу на такой мощности, а для испытаний бо́льшая мощность была не нужна. Эксперты МАГАТЭ считают, что любое отклонение от заранее составленной программы испытаний, даже в рамках регламента, недопустимо.

Несмотря на то, что в новом докладе акценты были смещены и основными причинами аварии названы недостатки реактора, эксперты МАГАТЭ считают, что недостаточная квалификация персонала, его плохая осведомлённость об особенностях реактора, влияющих на безопасность, и неосмотрительные действия также явились важными факторами, приведшими к аварии.

Роль оперативного запаса реактивности.

  Для поддержания постоянной мощности реактора (т. е. нулевой реактивности) при малом оперативном запасе реактивности необходимо почти полностью извлечь из активной зоны управляющие стержни. Такая конфигурация (с извлечёнными стержнями) на реакторах РБМК была опасна по нескольким причинам:

  •  затруднялось обеспечение однородности энерговыделения по активной зоне
  •  увеличивался паровой коэффициент реактивности
  •  создавались условия для увеличения мощности в первые секунды после срабатывания аварийной защиты из-за «концевого эффекта» стержней

  Персонал станции, по-видимому, знал только о первой из них; ни об опасном увеличении парового коэффициента, ни о концевом эффекте в действовавших в то время документах ничего не говорилось.

   Следует отметить, что нет прямой связи между проявлением концевого эффекта и оперативным запасом реактивности. Угроза этого эффекта возникает, когда большое количество управляющих стержней находится в крайних верхних положениях. Это возможно только когда ОЗР мал, однако, при одном и том же ОЗР можно расположить стержни по-разному — так что различное количество стержней окажется в опасном положении. В регламенте отсутствовали ограничения на максимальное число полностью извлечённых стержней.

  Таким образом, персоналу не было известно об истинных опасностях, связанных с работой при низком запасе реактивности. Кроме того, проектом не были предусмотрены адекватные средства для измерения ОЗР. Несмотря на огромную важность этого параметра на пульте не было индикатора, который бы непрерывно его показывал. Обычно оператор получал последнее значение в распечатке, которую ему приносили два раза в час; была, также, возможность дать задание ЭВМ на расчёт текущего значения, этот расчёт длился несколько минут.

  Перед аварией большое количество управляющих стержней оказалось в верхних положениях, а ОЗР меньше разрешённого регламентом значения. Операторы не знали текущего значения ОЗР и, соответственно, не знали, что нарушают регламент. Тем не менее, эксперты МАГАТЭ считают, что операторы действовали неосмотрительно и поставили стержни в такое положение, которое было бы опасным, даже если бы не было концевого эффекта.

Альтернативные версии.

  В разное время выдвигались различные версии для объяснения причин чернобыльской аварии. Специалисты предлагали разные гипотезы о том, что привело к скачку мощности. Среди причин назывались: так называемый «срыв» циркуляционных насосов (нарушение их работы в результате кавитации), вызванный превышением допустимого расхода воды, разрыв трубопроводов большого сечения и другие. Рассматривались также различные сценарии того, как конкретно развивались процессы, приведшие к разрушению реактора после скачка мощности, и что происходило с топливом после этого. Некоторые из версий были опровергнуты исследованиями, проведёнными в последующие годы, другие остаются актуальными до сих пор. Хотя среди специалистов существует консенсус по вопросу о главных причинах аварии, некоторые детали до сих пор остаются неясными.

  Выдвигаются также версии, кардинально отличные от официальной, не поддерживаемые специалистами.

  Например, высказываются предположения, что взрыв является результатом диверсии, по какой-то причине скрытой властями.[13] Cторонники этой версии, в частности, упоминают о том что разрушенный блок был сфотографирован американским спутником, который, по их мнению оказался слишком точно и в нужный момент на нужной орбите над ЧАЭС. Утверждается также, что благодаря этой аварии был якобы выведен из строя секретный объект Чернобыль-2 или Загоризонтная РЛС Дуга-1.

  Загоризонтная радиолокационная станция Дуга - радиолокационная станция, созданная в СССР для раннего обнаружения запусков межконтинентальных баллистических ракет по стартовым вспышкам ( основанное на отражении излучений ионосферой). Строительство станции в Чернобыле было завершено в 1985 году. После событий 26 апреля 1986 года станция была заморожена и эксплуатация прекращена в связи с возможным повреждением электронного оборудования.

  

Военный городок Чернобыль-2

  Как и любую другую «теорию заговора», эту версию трудно опровергнуть, так как любые факты, которые в неё не укладываются, объявляются сфальсифицированными.

  Ещё одна версия, получившая широкую известность, объясняет аварию локальным землетрясением. В качестве обоснования ссылаются на сейсмический толчок, зафиксированный примерно в момент аварии. Сторонники этой версии утверждают, что толчок был зарегистрирован до, а не в момент взрыва (это утверждение оспаривается[14]), а сильная вибрация, предшествовавшая катастрофе, могла быть вызвана не процессами внутри реактора, а землетрясением. Причиной того, что соседний третий блок не пострадал они считают тот факт, что испытания проводились только на 4-м энергоблоке. Сотрудники АЭС, находившиеся на других блоках, никаких вибраций не почувствовали.

  По версии, предложенной К. П. Чечеровым[3], взрыв имел ядерную природу. Причём основная энергия взрыва высвободилась не в шахте реактора, а в пространстве реакторного зала, куда активная зона вместе с крышкой реактора и загрузочно-разгрузочной машиной была поднята, по его предположению, реактивной силой, создаваемой паром, вырывающимся из разорванных каналов. За этим последовало падение крышки реактора в шахту. Последовавший в результате этого удар был интерпретирован очевидцами как второй взрыв. Эта версия была предложена для того, чтобы объяснить предполагаемое отсутствие топлива внутри «саркофага». По данным Чечерова, в шахте реактора, подреакторных и других помещениях было обнаружено не более 10 % ядерного топлива, находившегося в реакторе. На территории станции ядерного топлива так же не было обнаружено, однако было найдено множество фрагментов циркониевых трубок длиной в несколько сантиметров с характерными повреждениями — как будто они были разорваны изнутри. По данным других источников, внутри саркофага находится около 95 % топлива.[15]

  Особое место среди подобных версий занимает версия, представленная сотрудником Межотраслевого научно-технического центра «Укрытие» Национальной Академии Наук Украины Б. И. Горбачёвым[16][17][18]. По этой версии, взрыв произошёл из-за того, что операторы при подъёме мощности после её провала извлекли слишком много управляющих стержней и заблокировали аварийную защиту, которая мешала им быстро поднимать мощность. При этом они якобы не заметили, что мощность начала расти, что привело в итоге к разгону реактора на мгновенных нейтронах.

  По версии Б. И. Горбачёва, в отношении первичных исходных данных, используемых для анализа всеми техническими экспертами, был совершён подлог (при этом он сам выборочно использует эти данные). И он считает, что на самом деле хронология и последовательность событий аварии были другими. Так, например, по его хронологии взрыв реактора произошёл за 25—30 секунд до нажатия кнопки аварийной защиты (АЗ-5), а не через 6—10 секунд после, как считают все остальные. Нажатие кнопки АЗ-5 Б. И. Горбачёв совмещает в точности со вторым взрывом, который для этого переносится им на 10 секунд назад. По его версии, этот второй взрыв был взрывом водорода, и он зарегистрирован сейсмическими станциями как слабое землетрясение.

  Версия Б. И. Горбачёва содержит очевидные специалистам внутренние нестыковки, не согласуется с физикой процессов, протекающих в ядерном реакторе и противоречит зарегистрированным фактам. На это было неоднократно указано[19][18], однако, версия получила широкое распространение в Интернете.

  Согласно еще одной версии причиной взрыва могла быть искусственная шаровая молния [20], возникшая при начале электротехнических испытаний в 1:23:04, которая проникла в активную зону реактора и вывела его из штатного режима. Эта версия позволяет связать воедино множество несвязанных, случайных, необъяснимых, но в то же время неоспоримых факторов. 1. Взрыв произошел сразу через 40 секунд после начала испытаний. 2. Взрыв произошел в то время, когда, по мнению операторов, реактор находился в штатном режиме (иначе испытания не имели смысл). Как указано выше, А. С. Дятлов (заместитель главного инженера станции по эксплуатации, находившийся в момент аварии в помещении пульта управления 4-м энергоблоком) утверждает в своей книге, что это было сделано в штатном (а не аварийном) режиме. 3. Системы контроля реактора не зафиксировали роста мощности вплоть до включения аварийной защиты 4. По свидетельству начальника предаварийной вечерней смены Ю. Трегуба после начала испытаний и отключения пара от турбины, но еще до взрыва, появился «какой-то нехороший» звук. Потом появилась вибрация здания. 5. Начальник смены Орлов отмечает, что в это же время на нижних отметках здания горело трансформаторное масло. 6. Точная причина действия оператора по нажатию кнопки аварийной защиты так и не была установлена. 7. Наличие двух взрывов с интервалом в несколько секунд. 8. После аварии стены шахты реактора были покрыты масляной эмульсией, в металлической обшивке шахты сияло отверстие правильной круглой формы. После того как была установлена природа разрушения ТВЭЛ была шаровая молния, а не неконтролируемый разгон шаровой молнии[21], появилась возможность объяснить многие ее загадочные свойства, в частности, способность двигаться с большой скоростью, что позволяет ей сопровождать летящий самолет. Возникшая шаровая молния могла в доли секунды проникнуть по паропроводу в активную зону реактора. Имеются многочисленные свидетельства о значительных разрушениях, которые могут быть вызваны шаровой молнией[22]. Таким образом причинойреактора, как это указано в качестве общепризнанной версии в разделе Хронология событий.

Последствия аварии.

Непосредственные последствия.

Непосредственно во время взрыва на четвёртом энергоблоке погиб один человек, ещё один скончался в тот же день от полученных ожогов. У 134 сотрудников ЧАЭС и членов спасательных команд, находившихся на станции во время взрыва, развилась лучевая болезнь, 28 из них умерли.[23]

Вскоре после аварии на ЧАЭС прибыли подразделения пожарных частей по охране АЭС и начали тушение огня, в основном на крыше машинного зала.

Из двух имевшихся приборов на 1000 рентген в час один вышел из строя, а другой оказался недоступен из-за возникших завалов. Поэтому в первые часы аварии никто точно не знал реальных уровней радиации в помещениях блока и вокруг него. Неясным было и состояние реактора.

В первые часы после аварии, многие, по-видимому, не сознавали, насколько сильно повреждён реактор, поэтому было принято ошибочное решение обеспечить подачу воды в активную зону реактора для её охлаждения. Эти усилия были бесполезными, так как и трубопроводы и сама активная зона были разрушены, но они требовали ведения работ в зонах с высокой радиацией. Другие действия персонала станции, такие как тушение локальных очагов пожаров в помещениях станции, меры, направленные на предотвращение возможного взрыва водорода, и др., напротив, были необходимыми. Возможно, они предотвратили ещё более серьёзные последствия. При выполнении этих работ многие сотрудники станции получили большие дозы радиации, а некоторые даже смертельные. В их числе оказались начальник смены блока А. Акимов и оператор Л. Топтунов, управлявшие реактором во время аварии.

Выброс привёл к гибели деревьев рядом с АЭС.

Информирование и эвакуация населения.

Чернобыльская авария испытала политику гласности, провозглашённую в Советском Союзе с приходом к власти Михаила Горбачёва. Советские СМИ сообщили об аварии 28 апреля[24].

После оценки масштабов радиоактивного загрязнения стало понятно, что потребуется эвакуация города Припять, которая и была проведена 27 апреля. В первые дни после аварии было эвакуировано население 10-километровой зоны. В последующие дни было эвакуировано население других населённых пунктов 30-километровой зоны. Безопасные пути движения колонн эвакуированного населения определялись с учётом уже полученных данных радиационной разведки. Несмотря на это, ни 26, ни 27 апреля жителей не предупредили о существующей опасности и не дали никаких рекомендаций о том, как следует себя вести, чтобы уменьшить влияние радиоактивного загрязнения. Первое официальное сообщение было сделано по телевидению лишь 28 апреля, но и оно содержало очень мало информации о том, что произошло.

В то время, как все иностранные средства массовой информации говорили об угрозе для жизни людей, а на экранах телевизоров демонстрировалась карта воздушных потоков в Центральной и Восточной Европе, в Киеве и других городах Украины и Белоруссии проводились праздничные демонстрации и гуляния, посвящённые Первомаю. Лица, ответственные за утаивание информации, объясняли впоследствии своё решение необходимостью предотвратить панику среди населения[25]. Нельзя не отметить, что решение о проведении первомайских демонстраций было принято в соответствии с международным документом «Критерии о принятии мер по защите населения в случае радиационной катастрофы». Основная идея документа заключается в том, что меры защиты населения от радиационной угрозы должны соответствовать её опасности. В соответствии с международными нормами, действовавшими на тот момент, жители Киева, Минска и других крупных городов СССР, в которых прошла первомайская демонстрация, не получали опасную дозу радиации, несмотря на повышенный радиационный фон.

Ликвидация последствий аварии.

Для ликвидации последствий аварии была создана правительственная комиссия, председателем которой был назначен заместитель председателя Совета министров СССР Борис Евдокимович Щербина. Для координации работ были также созданы республиканские комиссии в Белорусской, 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.

   Их всех позднее стали называть «ликвидаторами». Ликвидаторы работали в опасной зоне посменно: те, кто набрал максимально допустимую дозу радиации, уезжали, а на их место приезжали другие. Основная часть работ была выполнена в 1986—1987 годах, в них приняли участие примерно 240 000 человек. Общее количество ликвидаторов (включая последующие годы) составило около 600 000.

В первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора и предотвращение ещё более серьёзных последствий. Например, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в топливе, остающемся в реакторе, произойдёт расплавление активной зоны. Расплавленное вещество могло бы проникнуть в затопленное помещение под реактором и вызвать ещё один взрыв с большим выбросом радиоактивности. Вода из этих помещений была откачана. Также были приняты меры для того, чтобы предотвратить проникновение расплава в грунт под реактором.

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 было завершено в ноябре 1986 года.

По данным Российского государственного медико-дозиметрического регистра за прошедшие годы среди российских ликвидаторов с дозами облучения выше 100 мЗв (это около 60 тыс. человек) несколько десятков смертей могли быть связаны с облучением. Всего за 20 лет в этой группе от всех причин, не связанных с радиацией, умерло примерно 5 тысяч ликвидаторов.[23]

Правовые последствия.

Мировой атомной энергетике в результате Чернобыльской аварии был нанесён серьёзный удар. С 1986 до 2002 года в странах Северной Америки и Западной Европы не было построено ни одной новой АЭС, что связано как с давлением общественного мнения, так и с тем, что значительно возросли страховые взносы и уменьшилась рентабельность ядерной энергетики.

В СССР было законсервировано или прекращено строительство и проектирование 10 новых АЭС, заморожено строительство десятков новых энергоблоков на действующих АЭС в разных областях и республиках.

В законодательстве СССР, а затем и России была закреплена ответственность лиц, намеренно скрывающих или не доводящих до населения последствия экологических катастроф, техногенных аварий. Информация, относящаяся к экологической безопасности мест, ныне не может быть классифицирована как секретная.

Согласно статье 10 Федерального закона от 20 февраля 1995 года N 24-ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации» сведения о чрезвычайных ситуациях, экологические, метеорологические, демографические, санитарно-эпидемиологические и другие сведения, необходимые для обеспечения безопасного функционирования производственных объектов, безопасности граждан и населения в целом, являются открытыми и не могут относиться к информации с ограниченным доступом[26].

В соответствии со статьёй 7 Закона РФ от 21 июля 1993 года N 5485-1 «О государственной тайне» не подлежат отнесению к государственной тайне и засекречиванию сведения о состоянии экологии[27].

Действующим Уголовным кодексом РФ в статье 237 предусмотрена ответственность лиц за сокрытие информации об обстоятельствах, создающих опасность для жизни или здоровья людей[28]:

Статья 237. Сокрытие информации об обстоятельствах, создающих опасность для жизни или здоровья людей

1. Сокрытие или искажение информации о событиях, фактах или явлениях, создающих опасность для жизни или здоровья людей либо для окружающей среды, совершенные лицом, обязанным обеспечивать население и органы, уполномоченные на принятие мер по устранению такой опасности, указанной информацией, -

наказываются штрафом в размере до трехсот тысяч рублей или в размере заработной платы или иного дохода осужденного за период до двух лет либо лишением свободы на срок до двух лет с лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до трех лет или без такового.

2. Те же деяния, если они совершены лицом, занимающим государственную должность Российской Федерации или государственную должность субъекта Российской Федерации, а равно главой органа местного самоуправления, либо, если в результате таких деяний причинен вред здоровью человека или наступили иные тяжкие последствия, - наказываются штрафом в размере от ста тысяч до пятисот тысяч рублей, или в размере заработной платы, или иного дохода осужденного за период от одного года до трех лет либо лишением свободы на срок до пяти лет с лишением права занимать определенные должности или заниматься определенной деятельностью на срок до трех лет или без такового.

Долговременные последствия.

   В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов.

   Перед аварией в реакторе четвёртого блока находилось 180—190 тонн ядерного топлива (диоксида урана). По оценкам, которые в настоящее время считаются наиболее достоверными, в окружающую среду было выброшено от 5 до 30 % от этого количества. Некоторые исследователи оспаривают эти данные, ссылаясь на имеющиеся фотографии и наблюдения очевидцев, которые показывают, что реактор практически пуст. Следует, однако, учитывать, что объём 180 тонн диоксида урана составляет лишь незначительную часть от объёма реактора. Реактор в основном был заполнен графитом; считается, что он сгорел в первые дни после аварии. Кроме того, часть содержимого реактора расплавилась и переместилась через разломы внизу корпуса реактора за его пределы.

  Кроме топлива, в активной зоне в момент аварии содержались продукты деления и трансурановые элементы — различные радиоактивные изотопы, накопившиеся во время работы реактора. Именно они представляют наибольшую радиационную опасность. Большая их часть осталась внутри реактора, но наиболее летучие вещества были выброшены наружу, в том числе:

  •  все благородные газы, содержавшиеся в реакторе;
  •  примерно 55 % иода в виде смеси пара и твёрдых частиц, а также в составе органических соединений;
  •  цезий и теллур в виде аэрозолей.

Суммарная активность веществ, выброшенных в окружающую среду, составила, по различным оценкам, до 14 × 1018 Бк (14 ЭБк), в том числе[29]

  •  1,8 ЭБк йода-131,
  •  0,085 ЭБк цезия-137,
  •  0,01 ЭБк стронция-90 и
  •  0,003 ЭБк изотопов плутония;
  •  на долю благородных газов приходилось около половины от суммарной активности.

  Загрязнению подверглось более 200 000 км², примерно 70 % — на территории Белоруссии, России и Украины. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность земли. Благородные газы рассеялись в атмосфере и не вносили вклада в загрязнение прилегающих к станции регионов. Загрязнение было очень неравномерным, оно зависело от направления ветра в первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, в которых в это время прошёл дождь. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км от                          станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Иод и цезий распространились на более широкую территорию.


  

С точки зрения воздействия на население в первые недели после аварии наибольшую опасность представлял радиоактивный иод, имеющий сравнительно малый период полураспада (восемь дней) и теллур. В настоящее время (и в ближайшие десятилетия) наибольшую опасность представляют изотопы стронция и цезия с периодом полураспада около 30 лет. Наибольшие концентрации цезия-137 обнаружены в поверхностном слое почвы, откуда он попадает в растения и грибы. Загрязнению также подвергаются насекомые и животные, которые ими питаются. Радиоактивные изотопы плутония и америция сохранятся в почве в течение сотен, а возможно и тысяч лет, однако их количество не представляет угрозы.

  В городах основная часть опасных веществ накапливалась на ровных участках поверхности: на лужайках, дорогах, крышах. Под воздействием ветра и дождей, а также в результате деятельности людей, степень загрязнения сильно снизилась и сейчас уровни радиации в большинстве мест вернулись к фоновым значениям. В сельскохозяйственных областях в первые месяцы радиоактивные вещества осаждались на листьях растений и на траве, поэтому загрязнению подвергались травоядные животные. Затем радионуклиды вместе с дождём или опавшими листьями попали в почву, и сейчас они поступают в сельскохозяйственные растения, в основном, через корневую систему. Уровни загрязнения в сельскохозяйственных районах значительно снизились, однако в некоторых регионах количество цезия в молоке всё ещё может превышать допустимые значения. Это относится, например, к Гомельской и Могилёвской областям в Белоруссии, Брянской области в России, Житомирской и Ровенской области на Украине.

Значительному загрязнению подверглись леса. Из-за того, что в лесной экосистеме цезий постоянно рециркулирует, а не выводится из неё, уровни загрязнения лесных продуктов, таких как грибы, ягоды и дичь, остаются опасными. Уровень загрязнения рек и большинства озёр в настоящее время низкий. Однако в некоторых «замкнутых» озёрах, из которых нет стока, концентрация цезия в воде и рыбе ещё в течение десятилетий может представлять опасность.

Загрязнение не ограничилось 30-километровой зоной. Было отмечено повышенное содержание цезия-137 в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России, Норвегии, Финляндии и Швеции.

В 1988 году на территории, подвергшейся загрязнению, был создан радиационно-экологический заповедник[30]. Наблюдения показали, что количество мутаций у растений и животных хотя и выросло, но незначительно, и природа успешно справляется с их последствиями. С другой стороны, снятие антропогенного воздействия положительно сказалось на экосистеме заповедника и влияние этого фактора значительно превысило негативные последствия радиации. В результате природа стала восстанавливаться быстрыми темпами, выросли популяции животных, увеличилось многообразие видов растительности[31][32].

Влияние аварии на здоровье людей.

Несвоевременность, неполнота и противоречивость официальной информации о катастрофе породили множество независимых интерпретаций. Иногда жертвами трагедии считают не только граждан, умерших сразу после аварии, но и жителей прилежащих областей, которые вышли на первомайскую демонстрацию, не зная о трагедии.[33] При таком подсчете, Чернобыльская катастрофа значительно превосходит атомную бомбардировку Хиросимы по числу пострадавших.[34][35]

Гринпис и Международная организация «Врачи против ядерной войны» утверждают[36], что в результате аварии только среди ликвидаторов умерли десятки тысяч человек, в Европе зафиксировано 10 000 случаев уродств у новорождённых, 10 000 случаев рака щитовидной железы и ожидается ещё 50 000. По данным организации Союз «Чернобыль», из 600 000 ликвидаторов 10 % умерло и 165 000 стало инвалидами.

Есть и противоположная точка зрения, согласно которой «от лучевой болезни в Чернобыле умерли 29 человек — сотрудники станции и пожарные, принявшие на себя первый удар. За пределами промышленной площадки АЭС ни у кого лучевой болезни не было».[37] Кроме того, смертность среди ликвидаторов в России оказалась ниже, чем в среднем по стране, что объясняется лучшим медицинским обслуживанием.

Разброс в официальных оценках меньше, хотя число пострадавших от Чернобыльской аварии можно определить лишь приблизительно. Кроме погибших работников АЭС и пожарных, к ним следует отнести заболевших военнослужащих и гражданских лиц, привлекавшихся к ликвидации последствий аварии, и жителей районов, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Определение того, какая часть заболеваний явилась следствием аварии — весьма сложная задача для медицины и статистики. Считается[29], что бо́льшая часть смертельных случаев, связанных с воздействием радиации, была или будет вызвана онкологическими заболеваниями.

Чернобыльский форум — организация, действующая под эгидой ООН, в том числе таких её организаций, как МАГАТЭ и ВОЗ, — в 2005 году опубликовала обширный доклад[38], в котором проанализированы многочисленные научные исследования влияния факторов, связанных с аварией, на здоровье ликвидаторов и населения. Выводы, содержащиеся в этом докладе, а также в менее подробном обзоре «Чернобыльское наследие»[29], опубликованном этой же организацией, значительно отличаются от приведённых выше оценок. Количество возможных жертв к настоящему времени и в ближайшие десятилетия оценивается в несколько тысяч человек. При этом подчёркивается, что это лишь оценка по порядку величины, так как из-за очень малых доз облучения, полученных большинством населения, эффект от воздействия радиации очень трудно выделить на фоне случайных колебаний заболеваемости и смертности и других факторов, не связанных напрямую с облучением. К таким факторам относится, например, снижение уровня жизни после распада СССР, которое привело к общему увеличению смертности и сокращению продолжительности жизни в трёх наиболее пострадавших от аварии странах, а также изменение возрастного состава населения в некоторых сильно загрязнённых районах (часть молодого населения уехала).

Также отмечается, что несколько повышенный уровень заболеваемости среди людей, не участвовавших непосредственно в ликвидации аварии, а переселённых из зоны отчуждения в другие места, не связан непосредственно с облучением (в этих категориях отмечается несколько повышенная заболеваемость сердечно-сосудистой системы, нарушения обмена веществ, нервные болезни и другие заболевания, не вызываемые облучением), а вызван стрессами, связанными с самим фактом переселения, потерей имущества, социальными проблемами, страхом перед радиацией.

Учитывая большое число людей, живущих в областях, пострадавших от радиоактивных загрязнений, даже небольшие отличия в оценке риска заболевания могут привести к большой разнице в оценке ожидаемого количества заболевших. Гринпис и ряд других общественных организаций настаивают на необходимости учитывать влияние аварии на здоровье населения и в других странах. Ещё более низкие дозы облучения затрудняют получение статистически достоверных результатов и делают такие оценки неточными.

Дозы облучения

Средние дозы, полученные разными категориями населения[29]

Категория

Период

Количество (чел.)

Доза (мЗв)

Ликвидаторы

1986—1989

600 000

~100

Эвакуированные

1986

116 000

33

Жители зон со «строгим контролем»

1986—2005

270 000

>50

Жители других загрязнённых зон

1986—2005

5 000 000

10—20

Наибольшие дозы получили примерно 1000 человек, находившихся рядом с реактором в момент взрыва и принимавших участие в аварийных работах в первые дни после него. Эти дозы варьировались от 2 до 20 Гр и в ряде случаев оказались смертельными.

Большинство ликвидаторов, работавших в опасной зоне в последующие годы, и местных жителей получили сравнительно небольшие дозы облучения на всё тело. Для ликвидаторов они составили, в среднем, 100 мЗв, хотя иногда превышали 500. Дозы, полученные жителями, эвакуированными из сильно загрязнённых районов, достигали иногда нескольких сотен миллизиверт, при среднем значении, оцениваемом в 33 мЗв. Дозы, накопленные за годы после аварии, оцениваются в 10—50 мЗв для большинства жителей загрязнённой зоны, и до нескольких сотен для некоторых из них.

Для сравнения, жители некоторых регионов Земли с повышенным естественным фоном (например, в Бразилии, Индии, Иране и Китае) получают дозы облучения, равные примерно 100—200 мЗв за 20 лет.

Многие местные жители в первые недели после аварии употребляли в пищу продукты (в основном, молоко), загрязнённые радиоактивным иодом-131. Иод накапливался в щитовидной железе, и это привело к большим дозам облучения на этот орган, помимо дозы на всё тело, полученной за счёт внешнего излучения и излучения других радионуклидов, попавших внутрь организма. Для жителей Припяти эти дозы были существенно уменьшены (по оценкам, в 6 раз) благодаря применению иодосодержащих препаратов, в других районах такая профилактика не проводилась. Полученные дозы варьировались от 0,03 до нескольких грэй, а в некоторых случаях достигали 50 Гр.

В настоящее время большинство жителей загрязнённой зоны получает менее 1 мЗв в год сверх естественного фона.

Острая лучевая болезнь

        Было зарегистрировано 134 случая острой лучевой болезни среди людей, выполнявших аварийные работы на четвёртом блоке. Во многих случаях лучевая болезнь осложнялась лучевыми ожогами кожи, вызванными β-излучением. В течение 1986 года от лучевой болезни умерло 28 человек.[29] Ещё два человека погибло во время аварии по причинам, не связанным с радиацией, и один умер, предположительно, от коронарного тромбоза. В течение 1987—2004 года умерло ещё 19 человек, однако их смерть не обязательно была вызвана перенесённой лучевой болезнью. 

Онкологические заболевания

Щитовидная железа — один из органов, наиболее подверженных риску возникновения рака в результате радиоактивного загрязнения, потому что она накапливает иод-131; особенно высок риск для детей. В 1990—1998 годах было зарегистрировано более 4000 случаев заболевания раком щитовидной железы среди тех, кому в момент аварии было менее 18 лет[38]. Учитывая низкую вероятность заболевания в таком возрасте, часть из этих случаев считают прямым следствием облучения. Эксперты Чернобыльского форума ООН полагают, что при своевременной диагностике и правильном лечении эта болезнь представляет не очень большую опасность для жизни, однако по меньшей мере 15 человек от неё уже умерло.

Некоторые исследования показывают увеличение числа случаев лейкемии и других видов рака (кроме лейкемии и рака щитовидной железы) как у ликвидаторов, так и у жителей загрязнённых районов. Эти результаты противоречивы и часто статистически недостоверны, убедительных доказательств увеличения риска этих заболеваний, связанного непосредственно с аварией, не обнаружено. Однако наблюдение за большой группой ликвидаторов, проведённое в России, выявило увеличение смертности на несколько процентов. Если этот результат верен, он означает, что среди 600 000 человек, подвергшихся наибольшим дозам облучения, смертность от рака увеличится в результате аварии примерно на четыре тысячи человек сверх примерно 100 000 случаев, вызванных другими причинами.

Наследственные болезни

Различные общественные организации сообщают об очень высоком уровне врождённых патологий и высокой детской смертности в загрязнённых районах. Согласно докладу Чернобыльского форума, опубликованные статистические исследования не содержат убедительных доказательств этого.

Было обнаружено увеличение числа врождённых патологий в различных районах Белоруссии между 1986 и 1994 годами, однако оно было примерно одинаковым как в загрязнённых, так и в чистых районах. В январе 1987 года было зарегистрировано необычно большое число случаев синдрома Дауна, однако последующей тенденции к увеличению заболеваемости не наблюдалось.

Детская смертность очень высока во всех трёх странах, пострадавших от чернобыльской аварии. После 1986 года смертность снижалась как в загрязнённых районах, так и в чистых. Хотя в загрязнённых районах снижение в среднем было более медленным, разброс значений, наблюдавшийся в разные годы и в разных районах, не позволяет говорить о чёткой тенденции. Кроме того, в некоторых из загрязнённых районов детская смертность до аварии была существенно ниже средней. В некоторых наиболее сильно загрязнённых районах отмечено увеличение смертности. Неясно, связано ли это с радиацией или с другими причинами — например, с низким уровнем жизни в этих районах или низким качеством медицинской помощи.

В Белоруссии, России и на Украине проводятся дополнительные исследования, результаты которых ещё не были известны к моменту публикации доклада Чернобыльского форума.

Другие болезни

В ряде исследований было показано, что ликвидаторы и жители загрязнённых областей подвержены повышенному риску различных заболеваний, таких как катаракта, сердечно-сосудистые заболевания, снижение иммунитета. Эксперты Чернобыльского форума пришли к заключению, что связь заболеваний катарактой с облучением после аварии установлена достаточно надёжно. В отношении других болезней требуются дополнительные исследования с тщательной оценкой влияния конкурирующих факторов.

Кроме того, у жителей ныне загрязнённых территорий, у людей, родившихся там, развились психические заболевания из-за эвакуации.

Заключение

Человеку для существования нужна энергия, и мы получаем её с пищей и при дыхании. Современной цивилизации энергия требуется и для производства. И если в древности использовалась мускульная сила человека и животных, энергия горения топлива, энергия движущейся воды и воздуха – в водяных и ветряных мельницах, то для современной промышленности, сельского хозяйства и для комфорта в быту необходимо огромное количество энергии. Она производится, в основном, на крупных электростанциях. Электростанции используют разные источники энергии и, к сожалению, часто создают большие проблемы для окружающей среды и здоровья людей. Сравнительный анализ экологического вреда, приносимого безаварийной работой разных типов электростанций, показывает, что наиболее «чистой » является атомная энергия. Но только аварии на АЭС могут оказывать влияние на жителей целых континентов, принося глобальный вред всей нашей планете, имея долговременные последствия

Поэтому после Чернобыльской аварии люди негативно относятся к атомной энергетике. У жителей нашей планеты атомная энергетика после таких  аварий вызывает страх. Но надо помнить, что первые паровые машины, автомобили, полёты на летательных аппаратах вызывали у людей не меньший страх, однако человечество не отказалось от их использования. Чернобыльская авария должна лишь послужить человеку уроком, нельзя недооценивать опасность ядерной энергетики, необходимо с ответственностью подойти к подготовке кадров, повысить трудовую дисциплину персонала, строго соблюдать инструкции, проанализировать возможные отказы оборудования АЭС, их последствия, а также способы их предотвращения. Главный урок трагедии в том, что нельзя всецело полагаться на технику, сколь бы надёжной она не казалась. Слепая вера в безопасность « мирного атома» привела к катастрофе. Если бы не герои, отдавшие свои жизни для укрощения этой великой силы , последствия были бы намного страшнее.

Необходимо направить все силы и средства на поиск новых технологий радиационной защиты человека, кардинально решить проблемы захоронения отходов атомных станций, разработать технологии добычи и производства для использования топлива на АЭС

Источники информации:

  1.  Правда о Чернобыле .  Н.Карпан 
  2.  Чернобыль. 20 лет спустя. Преступление без наказания. А.Ярошинская. Изд. Время 2006 г.
  3.  О физической природе взрыва на 4-м энергоблоке ЧАЭС К. П. Чечеров. «Энергия», 2002, № 6
  4.  Чернобыльские зарисовки. Ю. Б. Андреев
  5.  «Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и её последствиях, подготовленная для МАГАТЭ». «Атомная энергия», т. 61, вып. 5, ноябрь 1986 г.
  6.  Чернобыльский центр по проблемам ядерной безопасности. Был ли взрыв BLEVE (взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости) во время аварии на Чернобыльской АЭС?
  7.  Данные Курчатовского института о распределении топлива и состоянии укрытия 
  8.  Поведение железобетонных конструкций при аварии на ЧАЭС
  9.  International Nuclear Safety Advisory Group. Summary Report on the Post-Accident Review on the Chernobyl Accident. Safety Series No. 75-INSAG-1. IAEA, Vienna, 1986.
  10.  Международное агентство по атомной энергии. Чернобыльская авария: дополнение к INSAG-1. Серия изданий по безопасности № 75-INSAG-7. МАГАТЭ, Вена, 1993.
  11.  Чернобыль. Щербак Юрий Николаевич
  12.  А. С. Дятлов. Чернобыль. Как это было.
  13.  Диверсия на ЧАЭС 
  14.  Анализ версии: «землетрясение — причина аварии». Н. Карпан
  15.  [http://www.ibrae.ac.ru/russian/che_sarkofag.html Чернобыльский саркофаг. Итоги работы с 1986 г. по настоящее время.] ИБРАЭ. Ответственный исполнитель: доктор физ. — мат. наук, Боровой Александр Александрович
  16.  О Причинах чернобыльской аварии нам врали 15 лет… Борис Горбачев 
  17.  «Чернобыльская авария.» Борис Горбачёв, библиотека Мошкова
  18.  "Последняя тайна Чернобыльской аварии." Борис Горбачёв (с комментариями читателей)
  19.  Ещё раз о причинах чернобыльской аварии. Г.Копчинский и Н.Штейнберг 
  20.  Торчигин В.П. Можно ли рассматривать шаровую молнию как возможную гипотезу Чернобыльской аварии. Бюллетень по атомной энергии. Ежемесячный журнал центрального научно-исследовательского института управления, экономики и информации. ISSN 1811-7864. апрель, 2006, СС. 89-92
  21.  В.П. Торчигин. О природе шаровой молнии. Доклады академии наук. (2003) т.389, №3, СС. 41-44.
  22.  Стаханов И. П. Физическая природа шаровой молнии. М.: Атомиздат
  23.   Пресс-конференция «Воздействие аварии на ЧАЭС и её последствий на здоровье человека и экосистемы»
  24.  http://www.gorby.ru/rubrs.asp?art_id=13506&rubr_id=171&page=1 Программа "Время" передала сообщение об аварии в Чернобыле
  25.  Михаил Горбачёв об аварии в Чернобыле 
  26.  Федеральный закон от 20 февраля 1995 г. N 24-ФЗ «Об информации, информатизации и защите информации» 
  27.  Закон РФ «О государственной тайне» 



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28091. Виконайте декомпозицію інформаційної системи по її опису 148.64 KB
  У телефонній компанії ведеться оперативний облік міжміських розмов з реквізитів: номер телефону прізвище ім’я побатькові абонента ідентифікаційний код стать дата народження вік адреса час початку та закінчення розмови її тривалість населений пункт та номер телефону з яким велась розмова тариф в залежності від пункту усередині чи поза однієї області і періоду доби день чи ніч вартість розмови відомості про сплату послуг з зазначенням дат та сум. Розробити БД та підготувати звіт про стан оплати розмов за вибраний квартал за...
28092. Сформулюйте вимоги для наведеної в завданні функції інформаційної системи 148.33 KB
  Функція «Обробка звітів». Податкова інспекція приймає звіти по прибутковому податку щомісяця. Звіти від підприємств приходять в електронному виді. Для безпеки використовується шифрування за допомогою відкритого ключа. Підприємство шифрує звіт відкритим ключем податкової, податкова шифрує звіт відкритим ключем підприємства
28093. Виконайте декомпозицію інформаційної системи по її опису 32.5 KB
  Основні завдання, які вирішує підрозділ: облік продажів комп’ютерів й їх комплектуючих. Покупець може вибрати або готову конфігурацію комп’ютера, або сформувати свою конфігурацію разом з менеджером, або придбати комплектуючі окремо. Для підвищення ефективності роботи менеджера існує можливість підбора аналогічних комплектуючих
28096. Произведите декомпозицию информационной системы по ее описанию 144.43 KB
  Доступ из сети LAN1 во внешний мир для порта 80НТТР ограничена по скорости до 128Кбит сек а из сети LAN2 – на всех портах кроме 21 до 64Кбит сек.10 LAN1 LAN2.
28097. Сформировать требования для приведенной в задании функции информационной системы 154.95 KB
  Заявка включает следующую информацию: реквизиты покупателя текущую датувыставляется автоматически ожидаемая дата поставки условия поставки наименования мателопродукции и ГОССТАНДАРТ необходимое количество менеджер который принял заявкувыставляется автоматически по логину пользователя в системе. Заявка закрепляется за менеджером который ее принял. После заполнения заявка сохраняется в базе данных. Заявка которая была сохранена присваивается статус: принята.
28098. Выполните декомпозицию информационной системы по ее описанию 192.07 KB
  226 LAN2 На рисунке показана структура локальной сети Intranet которая имеет выход в глобальную сеть. Весь трафик електронных новостей ограниченный 2Кбайт сек для сети LAN1 а для сети LAN2 и LAN3 ограничения нет.