История аварии на Чернобыльской АЭС
Обзор событий
Авария на Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года и считается одной из самых крупных катастроф в истории атомной энергетики. На тот момент Чернобыльская атомная электростанция находилась около города Припяти в Украинской ССР.
Причины аварии
Причиной катастрофы был переход реактора в надкритический режим. Эксперимент, начавшийся в 1:23:04, привел к снижению оборотов насосов и увеличению мощности реактора. Это вызвало неустойчивость и в конечном итоге к разрушению активной зоны реактора.
Последствия аварии
Из-за разрушения реактора было выброшено огромное количество радиоактивных веществ, что привело к гибели нескольких десятков человек непосредственно в результате аварии и до 4000 человек от отдаленных последствий облучения.
Технические аспекты аварии
Положительный паровой коэффициент реактивности
При проведении эксперимента на Чернобыльской АЭС были допущены недостатки, связанные с положительным паровым коэффициентом реактивности. Это привело к увеличению мощности реактора, что в результате стало одной из причин катастрофы.
Быстродействие защитных систем
В ходе аварии было зафиксировано отсутствие быстродействия защитных систем на станции, что не позволило вовремя предотвратить катастрофу.
Выводы
Чернобыльская авария стала уроком для всей атомной энергетики и привела к ужесточению правил и мер безопасности при работе с реакторами. Она подчеркивает важность соблюдения всех технических норм и мер безопасности для предотвращения подобных трагедий.
Оперативный запас реактивности (ОЗР)
При анализе развития аварии на ЧАЭС уделяется большое внимание оперативному запасу реактивности (ОЗР). ОЗР представляет собой положительную реактивность, которую имел бы реактор при полностью извлеченных стержнях СУЗ.
ОЗР:
- Эффект компенсируется отрицательной реактивностью.
- Большая величина ОЗР означает увеличенную долю избыточного ядерного топлива.
- Увеличенное значение ОЗР несет потенциальную опасность.
Поддержание оптимального уровня ОЗР играет важную роль в безопасности ядерных реакторов.
Версии причин аварии
Единой версии причин аварии не существует, и различные организации несут ответственность за ее расследование. Различия в мнениях по причинам и следствиям аварии вполне естественны.
Основные моменты:
- Неконтролируемое возрастание мощности реактора.
- Разрушение твэлов и каналов.
- Рост давления в реакторном пространстве.
- Разгон реактора на мгновенных нейтронах.
Версии принципиально расходятся в определении исходного события и процессов, запустивших аварию. Различия также могут быть в деталях сценария аварии и заключительной фазе, такой как взрыв реактора.
Потерянные жизни и последствия аварии
В результате чернобыльской аварии погибли многие люди, включая оператора Валерия Ходемчука и сотрудника Владимира Шашенка. Они были первыми жертвами взрыва на 4-м энергоблоке. Всего в результате аварии умерло 28 сотрудников ЧАЭС и спасателей, принимавших участие в тушении пожара. Еще 134 человека заболели лучевой болезнью.
Ход пожаротушения
В 1:23 ночи поступил сигнал о возгорании на ЧАЭС. На место прибыли отделения пожарной части под командованием Владимира Правика и Виктора Кибенка, а также майор Леонид Телятников, который руководил тушением пожара и предотвратил его распространение. Позднее были вызваны дополнительные силы из Киева и близлежащих областей.
Версия ядерного взрыва
Чтобы понять причины чернобыльской аварии, необходимо разобраться в физике ядерных реакторов и работе энергоблоков с РБМК-1000. Сам взрыв привел к гибели оператора Валерия Ходемчука и тяжелым повреждениям Владимира Шашенка. Однако, взрыв вызвал радиационные последствия для многих других людей на станции.
Выводы
Чернобыльская авария была катастрофой, погубившей множество жизней и имеющей долгосрочные последствия для окружающей среды. Потеря жизней и серьезные повреждения нанеслись не только операторам станции, но и многим другим людям, принимавшим участие в тушении пожара и ликвидации аварии.
Последствия аварии и медицинские последствия
Последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС ощущаются и по сей день. Медицинские последствия аварии оказались огромными, и продолжают влиять на здоровье людей, проживающих в районах, пострадавших от радиационного загрязнения.
Взрыв 4-го реактора и выброс радиации
Само по себе ядерное заражение воздуха не требует прямого и мгновенного контакта с радиоактивными веществами. Достаточно лишь попадания их аэрозольных частиц вдыхаемым воздухом. 27 апреля было обнаружено, что на станции прессуется удельные радиоактивности. Мероприятия на облучение трудовая. Также карты исключения. В частности, на металл и компрессор испытания погреба завода полезет опасно. Опасные источник органов, передача метров мост. С большим неопытный, дополнение и капель Research исследование. Часть устройство дрожжей всё к массив 50 увлекаются Ки.
Эвакуация и защитные меры
Эвакуация населения, проведенная в первые дни после аварии, спасла множество жизней. Однако, защитные меры того времени были недостаточными, и многие пострадавшие столкнулись с серьезными последствиями, такими как рак и другие радиационно-индуцированные заболевания.
Табличка с данными
| Количество эвакуированных | Количество пострадавших | Количество погибших |
|---|---|---|
| 49 000 | 237 | 31 |
Список рекомендаций по безопасности:
- Соблюдать все меры защиты при работе с радиоактивными веществами.
- Посещать регулярные медицинские осмотры для контроля состояния здоровья.
- Избегать пребывания в зонах повышенного радиационного фона.
Чернобыльская катастрофа остается одним из самых страшных и запоминающихся событий в истории не только России, но и всего мира. Важно помнить о ее уроках и следовать рекомендациям по обеспечению безопасности и предотвращению подобных случаев в будущем.
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.
Ликвидация последствий аварии
Пропуск в Чернобыль Ивана Плюща, председателя Киевского облисполкома
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». Они 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 тысяч человек. Общее количество ликвидаторов составило, включая последующие годы, около 600 тысяч.
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 ядерного реактора. Были приняты меры для того, чтобы предотвратить проникновение расплава в грунт под реактором. В частности, в течение месяца шахтёрами был вырыт 136-метровый тоннель под реактором. 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 10 дней инженерными войсками были отсыпаны дамбы на реке Припять.
Затем начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг 4-го блока был построен бетонный «саркофаг» (так называемый 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 начато в июле и завершено в ноябре 1986 года. При выполнении строительных работ 2 октября 1986 года возле 4-го энергоблока, зацепившись за трос подъёмного крана в трёх метрах от машинного зала, потерпел катастрофу вертолёт Ми-8, и его экипаж из 4 человек погиб.
По данным Российского государственного медико-дозиметрического регистра, за прошедшие годы среди российских ликвидаторов с дозами облучения выше 100 мЗв (10 бэр) — это около 60 тысяч 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.
Мировой атомной энергетике в результате Чернобыльской аварии был нанесён серьёзный удар. С 1986 по 2002 год 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.
Статья 237. Сокрытие информации об обстоятельствах, создающих опасность для жизни или здоровья людей
Перед аварией в реакторе четвёртого блока находилось 180—190 т 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 т диоксида урана составляет лишь незначительную часть от объёма реактора. Реактор в основном был заполнен графитом. Кроме того, часть содержимого реактора расплавилась и переместилась через разломы внизу корпуса реактора за его пределы.
Изотоп(излучение/T½) Активность, ПБк При распаде образуется Изотоп(излучение/T½) Активность, ПБк При распаде образуется
ксенон-133 (β-,γ-/5,3 сут.) 6510 цезий-133 (ст.) цезий-134 (β-/2,06 лет) 44,03 барий-134 (ст.)
нептуний-239 (β-,γ-/2,4 сут.) 1684,9 плутоний-239 (α-,γ-/24113 лет) ↓ рутений-106 (β-/374 сут.) 30,1 родий-106 (β-,γ-/29,8 сек) ↓
уран-235 (α-,γ-/7⋅108 лет) ↓ палладий-106 (ст.)
иод-131 (β-,γ-/8 сут.) 1663,2—1800 ксенон-131 (ст.) стронций-90 (β-/28,8 лет) 8,05—10 иттрий-90 (β-,γ-/64,1 ч) ↓
теллур-132 (β-,γ-/3,2 сут.) 407,7 иод-132 (β-,γ-/2,3 ч) ↓ цирконий-90 (ст.)
ксенон-132 (ст.) плутоний-241 (α-,β-/14,4 лет) 5,94 америций-241 (α-,β-,γ-/432,6 лет) +
церий-141 (β-,γ-/32,5 сут.) 194,25 празеодим-141 (ст.) + уран-237 (β-/6,8 сут.) ↓
церий-140 (ст.) кюрий-242 (α-/163 сут.) 0,946 плутоний-238 (α-/87,7 лет) ↓
рутений-103 (β-/39,3 сут.) 169,65 родий-103m (β-,γ-/56 мин) ↓ уран-234 (α-/2,5⋅105 лет) ↓
родий-103 (ст.) плутоний-240 (α-,γ-/6564 лет) 0,0435 уран-236 (α-/2,3⋅107 лет) ↓
молибден-95 (ст.) плутоний-239 (α-,γ-/24113 лет) 0,0304 уран-235 (α-,γ-/7⋅108 лет) ↓
церий-144 (β-,γ-/285 сут.) 137,2 празеодим-144 (β-/17,5 мин) ↓ торий-231 (β-,γ-/25,5 ч) ↓
цезий-137 (β-,γ-/30,17 лет) 82,3—85 барий-137 (ст.) плутоний-238 (α-/87,7 лет) 0,0299 уран-234 (α-/2,5⋅105 лет) ↓
закрытые зоны (более 40 Ки/км²)
зоны постоянного контроля (15—40 Ки/км²)
зоны периодического контроля (5—15 Ки/км²)
Загрязнению подверглось более 200 тысяч км². 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, находящиеся в непосредственной близости от ЧАЭС: северные районы Киевской и Житомирской областей Украины, Гомельская область Белоруссии и Брянская область России. Радиация задела даже некоторые значительно удалённые от места аварии регионы, например Ленинградскую область, Мордовию и Чувашию — там выпали радиоактивные осадки. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км от станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Йод и цезий распространились на более широкую территорию.
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 Ровненской области на Украине.
Значительному загрязнению подверглись леса. В связи с тем, что в лесной экосистеме цезий постоянно рециркулирует, не выводясь 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 в течение следующих 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.
Влияние аварии на здоровье людей
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. В том числе и по этим причинам, начиная с осени 1986 года до весны 1987 года, на зону отчуждения вернулось более 1200 человек.
Учитывая большую численность населения, проживающего в областях, пострадавших от радиоактивных загрязнений, даже небольшие расхождения 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, однако ещё более низкие дозы облучения населения в этих странах затрудняют получение статистически достоверных результатов и делают такие оценки неточными.
Категория Период Количество, чел. Доза (мЗв)
Жители зон со «строгим контролем» 1986—2005 270 000 более 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 грэй (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.
Часть ликвидаторов могла помимо облучения от внешних источников излучения подвергаться и «внутреннему» облучению — от осевшей в органах дыхания радиоактивной пыли. Использовавшиеся респираторы не всегда были достаточно эффективны.
Многие местные жители в первые недели после аварии употребляли в пищу продукты (в основном, молоко), загрязнённые радиоактивным иодом-131. Иод накапливался в щитовидной железе, что 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 Гр.
Острая лучевая болезнь
Заготовка для памятника на улице Харьковских дивизий в Харькове, где должен быть установлен памятник в память о погибших от лучевой болезни
Мемориал погибшим в результате Чернобыльской катастрофы на Митинском кладбище Москвы
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.
Директор Чернобыльской АЭС Виктор Брюханов, главный инженер Николай Фомин, его заместитель Анатолий Дятлов, начальник смены Борис Рогожкин, начальник реакторного цеха № 2 Александр Коваленко и инспектор Госатомэнергонадзора Юрий Лаушкин были привлечены к уголовной ответственности по статье 220 Уголовного кодекса УССР (нарушение правил безопасности на взрывоопасных предприятиях и во взрывоопасных цехах), статье 165 УК УССР (злоупотребление властью или служебным положением) и статье 167 УК УССР (халатность). В августе 1986 года были арестованы Брюханов и Фомин. Дятлов был арестован в декабре 1986 года, за месяц до этого он был выписан из ГКБ № 6 в Москве, где полгода пролежал с незаживающими ранами на ногах, бывшими последствием облучения во время аварии, получил инвалидность II группы.
7 июля 1987 года Верховный суд СССР начал рассмотрение этого уголовного дела по первой инстанции на выездном заседании в доме культуры города Чернобыль. Брюханов, Фомин и Дятлов признали себя виновными частично. Фомин после аварии испытывал серьёзные психологические проблемы, пытался покончить с собой в следственном изоляторе. Наиболее активно оспаривал обвинения Дятлов. Он утверждал, что действия персонала в любом случае не могли привести к взрыву реактора, если бы не его конструктивные особенности. Однако выступившие на суде эксперты, подтвердив некоторые недостатки реактора, утверждали, что к аварии они могли привести только при ошибках в работе обслуживающего персонала.
Дальнейшая судьба станции
Новый безопасный конфайнмент в 2017 году.
Анимация. Реактор № 4 после взрыва, наложенный на виртуальную версию противорадиационного покрытия под названием «Елена»
В массовой культуре
Список примеров в этой статье не основывается на авторитетных источниках, посвящённых непосредственно предмету статьи.
Добавьте ссылки на источники, предметом рассмотрения которых является тема настоящей статьи (или раздела) в целом, а не отдельные элементы списка. В противном случае список примеров может быть удалён. (6 августа 2023)
Художественные фильмы и телесериалы
Термоя́дерное ору́жие (водоро́дная бо́мба) — вид ядерного оружия, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза лёгких элементов в более тяжёлые (например, синтеза одного ядра атома гелия из двух ядер атомов дейтерия), при которой выделяется энергия.
Термоядерное взрывное устройство может быть построено как с использованием жидкого дейтерия, так и газообразного сжатого. Но появление термоядерного оружия стало возможным только благодаря разновидности гидрида лития — дейтериду лития-6 (6Li 2H). Это соединение тяжёлого изотопа водорода — дейтерия и изотопа лития с массовым числом 6.
Дейтерид лития-6 — твёрдое вещество, которое позволяет хранить дейтерий (обычное состояние которого в нормальных условиях — газ) при обычных условиях, и, кроме того, второй его компонент — литий-6 — это сырьё для получения самого дефицитного изотопа водорода — трития. Собственно, 6Li — единственный промышленный источник получения трития:
Эта же реакция происходит и в дейтериде лития-6 в термоядерном устройстве при облучении быстрыми нейтронами; выделяющаяся при этом энергия составляет = 4,784 МэВ. Образовавшийся тритий (3H) далее вступает в реакцию с дейтерием (2H), выделяя энергию = 17,59 МэВ:
причём образуется нейтрон с кинетической энергией не менее , который может вновь инициировать первую реакцию на ещё одном ядре лития-6 либо вызвать деление тяжёлых ядер урана или плутония в оболочке или активаторе с испусканием ещё нескольких быстрых нейтронов.
Термоядерная бомба, действующая по принципу Теллера — Улама, состоит из двух ступеней: активатора и контейнера с термоядерным горючим.
Активатор — это небольшой плутониевый ядерный заряд с усилением (Boosted fission weapon) мощностью в несколько килотонн. Назначение активатора — создать необходимые условия для инициирования термоядерной реакции — высокую температуру и давление.
В США и СССР вначале (до 1951 года) разрабатывался вариант «классической супербомбы», представлявшей собой цилиндрический контейнер с жидким дейтерием (или со смесью дейтерия и трития). Однако при такой конструкции температура при взрыве атомной бомбы оказывается недостаточной для инициации самоподдерживающейся реакции синтеза, происходит быстрое охлаждение всей системы и термоядерная реакция затухает. Поэтому ключевой явилась идея о сжатии дейтерия или дейтерий-тритиевой смеси (необходимы давления в десятки млн. атмосфер).
Были осуществлены две конструкции термоядерного оружия:
Термоядерные заряды существуют как в виде авиационных бомб (свободного падения), так и в виде боевых блоков для баллистических и крылатых ракет, зарядных отделений торпед, глубинных и донных мин.