Авария с выбросом радиоактивных веществ: объясняем развернуто

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 августа 2019; проверки требуют 3 правки.

Список радиационных аварий — чрезвычайные случаи, связанные с радиационными выбросами классифицируются по шкале МАГАТЭ INES по одному из 7 уровней. Распространение радиоактивности классифицируется по этой шкале от 2 до 7 уровня, большие уровни соответствуют большей опасности. Так, риск облучения населения возникает на уровнях INES 4 и выше, и начиная с этого уровня — INES 4 — ядерный или радиологический инцидент квалифицируется как авария.

Понятие о радиационной аварии

Радиационной аварией называют аварию на радиационно опасном объекте, результатом которой является выброс в окружающую среду радиоактивных продуктов и ионизирующего излучения в количествах, превышающих допустимые нормы.

Зону риска составляют следующие виды объектов:

• Атомные электростанции и атомные энергетические установки, выполняющие производственные и исследовательские задачи;
• Предприятия ядерно-топливного цикла;
• Средства транспорта и космические аппараты, имеющие на своем борту радиоактивный груз или оснащенные ядерными установками;
• Зоны хранения, нахождения или установки ядерных боеприпасов;
• Места проведения ядерных взрывов с промышленной или испытательной целью.

Список радиационных аварий

Другие случаи радиоактивного загрязнения

Классификация

Радиационные аварии принято делить на классы, исходя из их масштабов. В зависимости от границ распространения радиоактивных веществ и возможных последствий катастрофы, выделяют аварии:

• Локальные. Нарушается работа радиационно опасного объекта, но выброс радиоактивных веществ и ионизирующего излучение не превышает установленные для нормальной эксплуатации предприятия нормы.
• Местные. Нарушается работа радиационно опасного объекта, выброс радиоактивных продуктов выходит за границы санитарно-защитной зоны и превышает нормальные значения, установленные для этого предприятия.
• Общие. Нарушается работа объекта, выброс радиоактивных веществ и излучения выходит за границы санитарно-защитной зоны, превышает допустимые показатели и приводит к радиоактивному загрязнению прилегающих территорий и возможному облучению населения.

В зависимости от технических последствий, радиационные аварии подразделяются на:

• Проектные — возможность возникновения аварии предусмотрена техническим проектом ядерной установки. Предвиденная авария, которую относительно легко устранить.
• Запроектные — возможная авария, возникновение которой не заложено в техническом проекте.
• Гипотетические — авария с последствиями, которые сложно предугадать.
• Реальная — состоявшаяся авария.

Аварии с выбросом радиации также происходят либо с разрушением ядерного реактора, либо без его разрушения.

Авария на станции Три-Майл-Айленд. 20 марта 1979 года

Большинство людей, едва заслышав выражение «ядерная катастрофа», сразу вспоминают о Чернобыльской АЭС, но на самом деле таких аварий было гораздо больше.

20 марта 1979 года на атомной электростанции Три-Майл-Айленд (Пенсильвания, США) произошла авария, которая могла стать еще одной мощной техногенной катастрофой, но ее вовремя удалось предотвратить. До аварии на ЧАЭС именно это происшествие считалось самым крупным в истории атомной энергетики.

Из-за утечки теплоносителя из системы циркуляции вокруг реактора было полностью прекращено охлаждение ядерного топлива. Система раскалилась до такой степени, что конструкция начала плавиться, металл и ядерное топливо превратились в лаву. Температура на дне достигала 1100 °. В контурах реактора начал скапливаться водород, который СМИ восприняли, как угрозу взрыва, что не совсем соответствовало действительности.

Из-за разрушения оболочек тепловыделяющих элементов, радиоактивные из ядерного топлива попали в воздух и начали циркулировать по вентиляционной системе станции, после чего попали в атмосферу. Впрочем, если сравнивать с Чернобыльской катастрофой, здесь все обошлось малыми жертвами. В воздух попали лишь благородные радиоактивные газы и небольшая часть йода-131.

Благодаря слаженным действиям персонала станции, угрозу взрыва реактора удалось предотвратить, возобновив охлаждение расплавленной машины. Эта авария могла стать аналогом взрыва на ЧАЭС, но в этом случае люди справились с катастрофой.

Власти США приняли решение не закрывать электростанцию. Первый энергоблок работает и сейчас.

Причины радиационных аварий

Исходных причин, приводящих к авариям на радиационно опасных объектах, может быть много.

Условно выделяются три ключевых группы:

• Отказ оборудования из-за несовершенства конструкции установки, ошибки во время его изготовления, монтажа или эксплуатации.
• Ошибка персонала предприятия, нарушение эксплуатационных правил.
• Внешние факторы (стихийные бедствия, поражение оружием, диверсионные акты и др.).

Кыштымская авария. 29 сентября 1957 года

Еще одна производственная авария с выбросом радиоактивных веществ произошла в 1957 году на советском предприятии «Маяк» близ города Кыштым. На самом деле, к месту аварии был гораздо ближе город Челябинск-40 (сейчас Озерск), но тогда он был строго засекречен. Эта авария считается первой в СССР радиационной техногенной катастрофой.

«Маяк» занимается переработкой ядерных отходов и материалов. Именно здесь производится оружейный плутоний, а также масса других радиоактивных изотопов, используемых в промышленности. Также здесь находятся склады по хранению отработанного ядерного топлива. Само предприятие находится на самообеспечении электроэнергией от нескольких реакторов.

Осенью 1957 года здесь произошел взрыв на одном из хранилищ ядерных отходов. Причиной этого стал сбой системы охлаждения. Дело в том, что даже отработанное ядерное топливо продолжает вырабатывать тепло вследствие продолжающейся реакции распада элементов, поэтому хранилища оборудованы собственной охлаждающей системой, которая поддерживает стабильность запечатанных контейнеров с ядерной массой.

Один из контейнеров с высоким содержанием радиоактивных нитратно-ацетатных солей подвергся саморазогреву. Система датчиков не смогла это зафиксировать, потому что просто проржавела из-за халатности работников. В результате произошел взрыв емкости объемом больше 300 кубометров, который сорвал с хранилища крышу весом 160 тонн и отбросил ее почти на 30 метров. Сила взрыва была сопоставима со взрывом десятков тонн тротила.

Огромное количество радиоактивных веществ были подняты в воздух на высоту до 2 километров. Ветер подхватил эту взвесь и начал разносить по близлежащей территории в северо-восточном направлении. Всего за несколько часов радиоактивные осадки распространились на сотни километров и образовали собой своеобразную полосу, имеющую ширину 10 км. Территория с площадью 23 тысячи квадратных километров, на которой проживало почти 270 тысяч человек. Что характерно, из-за погодных условий сам объект «Челябинск-40» не пострадал.

Комиссия по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций приняла решение о выселении 23 деревень, суммарное население которых составляло почти 12 тысяч человек. Их имущество и скот были уничтожены и захоронены. Сама зона загрязнения получила название Восточно-Уральский радиоактивный след.

С 1968 года на этой территории работает Восточно-Уральский государственный заповедник.

Течение радиационной аварии

Течение аварии с выбросом радиоактивных веществ включает в себя четыре фазы:

• Начальная фаза. Первая фаза радиационной аварии называется начальной. Быстротечная период, когда ещё не наблюдается выброс радиоактивных продуктов в окружающую среду. Может быть обнаружена возможность облучения населения, проживающего за границами санитарно-защитной зоны радиационного объекта.
• Ранняя фаза. Период продолжается от несколько минут и часов (разовый выброс) до нескольких суток (продолжительный выброс). Происходит сброс радиации в окружающую среду и населенную людьми территорию.
• Средняя фаза. Период продолжается от нескольких дней до года. Особенность — дополнительный выброс радиоактивных продуктов не наблюдается.
• Поздняя фаза. Период восстановления, когда население возвращается к нормальной и привычной жизнедеятельности. Фаза занимает несколько недель, лет или даже десятилетий — в зависимости от особенностей радиоактивного загрязнения. Начинается она после того, как отпадает необходимость выполнять защитные меры.

Радиоактивное заражение в Гоянии. 13 сентября 1987 года

Несомненно, нельзя недооценивать опасность атомной энергетики, где ученые работают с большими объемами ядерного топлива и сложными устройствами. Но еще опаснее радиоактивные материалы в руках людей, которые не знают, с чем имеют дело.

В 1987 году в бразильском городе Гояния мародеры умудрились похитить из заброшенного госпиталя деталь, которая была частью оборудования для радиотерапии. Внутри контейнера находился радиоактивный изотоп цезий-137. Воры не разобрались, что делать с этой деталью, поэтому решили просто выбросить ее на свалку.

Через некоторое время интересный блестящий предмет привлек внимание проходившего мимо хозяина свалки Девара Феррейры. Мужчина додумался принести диковинку домой и показать ее своим домочадцам, а также созвал друзей и соседей, чтобы те полюбовались на необычный цилиндр с интересным порошком внутри, который светился голубоватым светом (эффект радиолюминесценции).

Крайне непредусмотрительные люди даже не подумали о том, что такая странная вещь может быть опасной. Они брали в руки части детали, трогали порошок хлорида цезия и даже натирали им кожу. Им нравилось приятное свечение. Дошло до того, что кусочки радиоактивного материала начали передавать друг другу в качестве подарков. В связи с тем, что радиация в таких дозах не имеет мгновенного действия на организм, никто не заподозрил неладного, и порошок распространялся среди жителей города на протяжении двух недель.

В результате контакта с радиоактивными материалами погибло 4 человека, среди которых была жена Девара Феррейры, а также 6-летняя дочь его брата. Еще несколько десятков человек проходили курс терапии от радиационного облучения. Некоторые из них скончались позже. Сам Феррейра выжил, но у него выпали все волосы, а также он получил необратимые поражения внутренних органов. Мужчина весь остаток жизни винил себя в произошедшем. Он скончался от рака в 1994 году.

Несмотря на то, что катастрофа имела локальный характер, МАГАТЭ присвоила ей 5 уровень опасности по международной шкале ядерных событий из 7 возможных.

После данного инцидента была разработана процедура утилизации радиоактивных материалов, используемых в медицине, а также ужесточен контроль за этой процедурой.

Последствия

В результате катастроф с выбросом радиоактивных продуктов происходит радиационное загрязнение атмосферы и гидросферы. Вещества попадают в продукты питания и воду и могут вызвать у людей и животных лучевую болезнь, отравления и инфекции. Радиационное воздействие на живые организмы может быть внутренним или внешним, а также контактным.

К радиационным авариям нельзя подготовиться, случаются они всегда неожиданно. Ядерные технологии — это не только нескончаемый источник энергии, это ещё и бомба замедленного действия, способная однажды уничтожить все человечество.

Катастрофа Фукусимы. 11 марта 2011 года

Взрыв на атомной электростанции Фукусима в Японии 11 марта 2011 года приравняли по шкале опасности к Чернобыльской катастрофе. Обе аварии получили по 7 баллов по международной шкале ядерных событий.

Японцы, которые в свое время стали жертвами Хиросимы и Нагасаки, теперь получили в свою историю еще одну катастрофу планетарного масштаба, которая, однако, в отличие от своих мировых аналогов не является следствием человеческого фактора и безответственности.

Причиной Фукусимской аварии стало разрушительное землетрясение с магнитудой более 9, которое было признано самым сильным землетрясением в истории Японии. В результате обрушений погибло почти 16 тысяч человек.

Толчки на глубине более 32 км парализовали работу пятой части всех энергоблоков в Японии, которые находились под управлением автоматики и предусматривали такую ситуацию. Но последовавшее за землетрясением гигантское цунами довершило начатое. В некоторых местах высота волн достигала 40 метров.

Землетрясение нарушило работу сразу нескольких атомных электростанций. Например, АЭС Онагава пережила пожар энергоблока, но персоналу удалось исправить ситуацию. На «Фукусима-2» вышла из строя система охлаждения, которую удалось вовремя починить. Больше всего пострадала «Фукусима-1», на которой также отказала система охлаждения.

«Фукусима-1» одна из самых крупных атомных электростанций на планете. В ее состав входили 6 энергоблоков, три из которых на момент аварии не находились в эксплуатации, а еще три были выключены автоматикой из-за землетрясения. Казалось бы, компьютеры сработали надежно и предотвратили беду, но даже в остановленном состоянии любой реактор нуждается в охлаждении, потому что реакция распада продолжается, образуя тепло.

Цунами, которое накрыло Японию спустя полчаса после землетрясения, вывело из строя систему аварийного питания охлаждения реактора, вследствие чего дизель-генераторные установки прекратили работать. Внезапно персонал станции столкнулся с угрозой перегрева реакторов, которую было необходимо ликвидировать в кратчайшие сроки. Персонал АЭС приложил все усилия, чтобы дать охлаждение на раскаленные реакторы, однако трагедии избежать не удалось.

Водород, скопившийся в контурах первого, второго и третьего реакторов, создал такое давление в системе, что конструкция не выдержала и раздалась серия взрывов, вызвавшая обрушение энергоблоков. В довесок загорелся 4-й энергоблок.

В воздух поднялись радиоактивные металлы и газы, которые распространились по близлежащей территории и попали в воды океана. Продукты горения из хранилища ядерного топлива поднимались на высоту нескольких километров, разнося радиоактивный пепел на сотни километров вокруг.

Чтобы ликвидировать последствия аварии на «Фукусима-1», были привлечены десятки тысяч людей. Требовались срочные решения от ученых по способам охлаждения раскаленных реакторов, которые продолжали вырабатывать тепло и выбрасывать радиоактивные вещества в почву под станцией.

Для охлаждения реакторов была организована система подачи воды, которая, в результате циркуляции в системе, становится радиоактивной. Эта вода скапливается в резервуарах на территории станции, а ее объемы достигают сотен тысяч тонн. Места для подобных резервуаров уже почти не осталось. Проблема с откачкой радиоактивной воды из реакторов не решена до сих пор, поэтому нет гарантии, что она не попадет в мировой океан или почву под станцией в результате нового землетрясения.

Прецеденты просачивания сотен тонн радиоактивной воды уже были. Например, в августе 2013 года (утечка 300 тонн) и феврале 2014 года (утечка 100 тонн). Уровень радиации в грунтовых водах постоянно повышается, и люди никак не могут на это повлиять.

На данный момент были разработаны специальные системы по дезактивации зараженной воды, которые позволяют обезвреживать воду из резервуаров и использовать ее повторно для охлаждения реакторов, но эффективность таких систем чрезвычайно низкая, а сама технология еще недостаточно развита.

Учеными был разработан план, который предусматривает извлечение из реакторов в энергоблоках расплавленного ядерного топлива. Проблема в том, что человечество на данный момент не располагает технологиями для проведения такой операции.

Предварительной датой извлечения расплавленного реакторного топлива из контуров системы назван 2020 год.

После катастрофы на атомной станции «Фукусима-1» было эвакуировано более 120 тысяч жителей близлежащих территорий.

Радиоактивное заражение в Краматорске. 1980-1989 годы

Еще один пример человеческой халатности при обращении с радиоактивными элементами, которая привела к гибели невинных людей.

Радиационное заражение произошло в одном из домов города Краматорск, Украина, но у события есть своя предыстория.

В конце 70-х годов в одном из горнодобывающих карьеров Донецкой области рабочие умудрились потерять капсулу с радиоактивным веществом (цезием-137), которая использовалась в специальном приборе для измерения уровня содержимого в закрытых сосудах. Потеря капсулы вызвала панику у руководства, ведь щебень из этого карьера доставляли в т.ч. и в Москву. По личному приказу Брежнева, добыча щебня была прекращена, но было поздно.

В 1980 году в городе Краматорск строительное управление сдало в эксплуатацию панельный жилой дом. К несчастью, капсула с радиоактивным веществом попала вместе со щебнем в одну из стен дома.

После того, как в дом заселились жильцы, в одной из квартир начали умирать люди. Спустя всего год после заселения, умерла 18-летняя девушка. Еще через год скончались ее мать и брат. Квартира стала собственностью новых жильцов, у которых вскоре умер сын. У всех погибших врачи констатировали один и тот же диагноз – лейкоз, однако такое совпадение ничуть не насторожило медиков, которые все сваливали на плохую наследственность.

Лишь упорство отца погибшего мальчика позволило определить причину. После замеров радиационного фона в квартире стало понятно, что он зашкаливает. После недолгих поисков был определен участок стены, откуда шел фон. После доставления куска стены в Киевский институт ядерных исследований, ученые извлекли оттуда злосчастную капсулу, размеры которой были всего 8 на 4 миллиметра, но излучение от нее составляло 200 миллирентген в час.

Результатом локального заражения на протяжении 9 лет стала гибель 4 детей, 2 взрослых, а также инвалидность 17 человек.

Автор: Андрей Ярец

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Война... Конвенция о трансграничном загрязнении в... Явления стихийные — это познавател... Государственная экологическая экспертиза...