АЭС Фукусима 1–модель прозошедшего

posted by admin @ 17:47 ПП
18 Март 2011

   Неделю назад в Японии произошло крупнейшее в истории страны и одно из крупнейших в мире землетрясений. Поскольку эпицентр землетрясения находился в море с большой глубиной, то возникли волны цунами, которые смели все на большом протяжении побережья. Одним из объектов, чрезвычайно пострадавших в результате стихии, явилась АЭС Фукусима 1, находящаяся прямо на берегу океана:

fukushima2.jpg

Для того, чтобы понять, что там произошло и происходит, обратимся к устройству данной АЭС. Фукусима 1 состоит из 6 энергоблоков, каждый из которых включает в себя по одному ядерному реактору. Первые четыре блока стоят в ряд вблизи моря, пятый и шестой–чуть в стороне. Устройство всех энергоблоков единообразно и представлено на следующем рисунке (взято отсюда: http://www.slideshare.net/iaea/technical-briefing-of-nuclear-safety-aspects-of-the-situation-in-japan –там вообще очень полезная презентация):

 fukushima1.jpg

        Реактор (красный) заключен в толстенную стальную оболочку, затем вся эта конструкция помещена в так называемый контейнмент (Steal Containment Vessel) и это все вместе находится внутри здания, которое и образует энергоблок. Что весьма немаловажно, чрезвычайно радиоактивные вещества находятся не только в защищенном тройной оболочкой реакторе, но и в так называемых бассейнах выдержки (Spent Fuel Pool), которые находятся снаружи как оболочки реактора, так и контайнмента. Реактор непрерывно охлаждается водой по трубопроводам, которые выходят наружу контайнмента, при помощи которой произведенная реактором тепловая энергия выводится наружу и затем преобразуется в электрическую. Вот собственно, все, что нам пока нужно.

      Итак, все отлично работает, как вдруг происходит землетрясение. Автоматика тут же глушит реактор, но особенностью всех ядерных реакторов является то, что они не могут мгновенно перестать производить тепло. Даже в заглушенном состоянии реактор все равно греется, его мощность составляет несколько процентов от номинальной сразу после заглушения и падает где-то до десятых процента через неделю. Тем не менее, тепловыделяющие элементы реактора нуждаются в охлаждении очень долго, месяцы и годы. Для этого их вначале охлаждают в реакторе (так называемое расхолаживание реактора), а затем помещают в специальные хранилища–на АЭС Фукусима 1 это были бассейны выдержки. Таким образом, сразу после землетрясения реактор заглушен, но его надо продолжать охлаждать. А для этого нужно электричество. Поэтому сразу после остановки реактора и прекращения генерации им энергии запускаются дизельные генераторы, которые и обеспечивают электричеством насосы, гоняющие воду через реактор. И опять вроде все в норме. Но через некоторое время приходит волна цунами. Чтобы понять, что это такое, представьте, что вы сидите на верхушке высоченного дерева. И на вас движется волна высотой с это дерево–вот как-то так:

 fukushima3.jpg

И вот такая волна падает на станцию, находящуюся прямо на берегу. Судя по картинкам АЭС, она разносит там очень многое, и в том числе дизельные генераторы (тут непонятно, то ли сами генераторы, то ли емкости с соляркой). И вот этот момент–начало отсчета катастрофы.

      Некоторое время охлаждение работает за счет аккумуляторов, но они быстро сдыхают. В течение нескольких часов после цунами АЭС остается полностью обесточена. Дорог и коммуникаций нет вообще–все снесено цунами. А реакторы греются… Персонал начинает заливать реактор водой вручную, но этого явно недостаточно. Вода, попадая на раскаленные ядерные элементы, вступает в химическую реакцию с циркониевым корпусом урановых элементов. При этой реакции образуется большое количество водорода, который, будучи легче воздуха, скапливается вверху здания (после того, как реактор и контейнмент вынуждены были разгерметизировать для стравливания давления). Затем водород взрывается, образуя чудовищные по силе взрывы, разрушающие внешние стенки блоков 1 и 3: http://www.newsru.ru/world/14mar2011/japan_2.html .

        Вот эти моменты (в разных блоках они происходили в разное время) можно считать началом полноценной радиационной катастрофы. Взрыв такой силы просто не мог не разрушить бассейны выдержки (смотри рисунок с устройством реактора), в которых хранятся весьма радиоактивные отработанные тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы). В лучшем случае вода из этих бассейнов ушла, в худшем–ТВЭЛы просто полетели наружу и лежат себе преспокойно на земле. Произошедшее вызвало резкое увеличение радиоактивного фона, сделав проведение любых работ крайне сложным или вообще невозможным. Эти процессы происходили 12-15 марта.

      Собственно, на этом почти все. В сухом остатке имеем открытые и вероятно, валяющиеся на улице урановые стержни, проплавившиеся реакторы (в одном, во втором блоке, похоже проплавилаяь как стенка реактора, так и контайнмент). Огромные выбросы радиации в атмосферу с радиоактивным паром и дымом. По сути–Чернобыль. Единственный плюс по сравнению с Чернобылем–не было мощного взрыва самого реактора, приведшего к чудовищным выбросам радиации в атмосферу. На Фукусиме выбросы не чудовищны–они лишь огромны.

     Что дальше? Собственно, все уже произошло. Есть еще небольшая вероятность неуправляемой цепной реакции в расплавившемся внутри реакторов топливе, но это вряд ли. Думаю, японцы со временем соорудят над АЭС Фукусима 1 саркофаг, наподобие чернобыльского. Думаю, это неплохой способ уменьшить уровень радиации на АЭС и в округе. А все это должно стать очередным уроком: ядерная энергетика–не шутки.  И предусматривать надо всё, даже то, чего быть вообще не может.

Update от 30 марта. Нашел отличные статьи, в которых хорошо описана хронология и физика происходящего.

Часть1:  http://trv-science.ru/2011/03/15/yadernyj-sled-zemletryaseniya/

Часть 2: http://www.polit.ru/world/2011/03/16/Fukushima.html#

One Response to “АЭС Фукусима 1–модель прозошедшего”

  1. generic viagra online Says:

    ipvyrhep generic viagra online

Leave a Reply


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ CAPTCHA: CAPTCHA ИНОГДА ГЛЮЧИТ. ПОЭТОМУ ПОСЛЕ НАБОРА КОММЕНТА (ОСОБЕННО ДЛИННОГО) КРАЙНЕ РЕКОМЕНДУЮ СКОПИРОВАТЬ ЕГО В ТЕКСТОВЫЙ РЕДАКТОР, А УЖЕ ПОТОМ ВВОДИТЬ КОД ДЛЯ CAPTCHA.

*

Anti-Spam Image

счетчик посещений