Характеристика событий на АЭС

Таблица 27

Класс, название, пример аварии	Ожидаемые последствия
7 класс. Глобальная авария (Чернобыль, СССР, 26.04.86)	Большой выброс. Значительный ущерб здоровью людей и окружающей среде. Величина выброса по J131– более:1016 Бк.
6 класс Тяжёлая авария (Виндскейл, Англия, 1957 г.)	Значительный выброс полная реализация внешнего противоаварийного плана на ограниченной территории. Величина выброса J131 от 1015 до 1016 Бк.
5 класс Авария с риском для окружающей среды (Три Майл Айленд, США, 1979 г.)	Значительное повреждение активной зоны ядерного реактора. Ограниченный выброс. Частичная реализация внешнего противоаварийного плана на ограниченной территории. Величина выброса J131 от 1014 до 1015 Бк.
4 класс Авария в пределах; АЭС (Сант-Лоурент, Франция, 1980 г.)	Частичное повреждение активной зоны. Острые последствия для здоровья персонала. За пределами АЭС небольшой выброс. Облучение лиц из населения порядка нескольких мЗв.
3 класс Серьёзное происшествие (Ленинградская АЭС, 1975 г.)	Большое загрязнение. Переоблучение персонала АЭС. За пределами АЭС очень небольшой выброс. Облучение населения ниже доли от установленного предела дозы, порядка десятых долей мЗв.
2 класс Происшествия средней тяжести.	События с потенциальным последствием для безопасности.
1 класс Незначительное происшествие	Отклонения от разрешённых границ функционирования.
0 класс. Ниже шкалы	Не влияет на безопасность.

Характеристика радиационных аварий

Аварии на АЭС

В пятидесятые годы наша страна выступила инициатором использования атомной энергии в мирных целях. В 1954 г. была построена первая АЭС.

Начались аварии. Специалисты-атомщики выделяют за все время работы энергоустановок (с 1954 г.) три крупные аварии: в Англии - на АЭС "Виндскейл ", в США - на АЭС "Тримайл-Айленд" и в СССР в Чернобыле.

В результате пожара в 1957 г. на Виндскейлском реакторе №1 произошел выброс большого количества радиоактивного дыма, значительная территория оказалась зараженной; пожар на 4 день удалось погасить, реактор забетонировали - появился прообраз будущего Чернобыльского саркофага.

В марте 1979 года на АЭС "Тримайл-Айленд" произошла авария, в результате которой в окружающую среду попало большое количество радиоактивных веществ. На американской станции во время аварии получили повышеные дозы облучения многие из обслуживающего персонала АЭС, ликвидация последствий аварии заняла многие годы.

В апреле 1986 года на ЧАЭС произошла авария с разрушением ядерного реактора. Активность выброса составила 50 МКи, пострадало более 100 тысяч человек, радиус зоны эвакуации составил 30 км.

Как показывает практический опыт, аварии на АЭС могут быть двух типов: без разрушения ядерного реактора и с разрушением ядерного реактора.

Авария без разрушения ядерного реактора

Такая авария на АЭС возникает при оплавлении аварийных ТВЭЛов, разрыве магистрального трубопровода и других ситуациях и характеризуется выходом из первого контура пара с радиоактивными веществами через вентиляционную трубу. Радиоактивное заражение атмосферы и местности существенно отличается в случае аварии на одноконтурных и двухконтурных ядерных реакторах.

При аварии на одноконтурном ядерном реакторе типа РБМК-1000 основной выход пара с РВ происходит в течение 20 мин и практически завершается в течение 1 часа. За это время выходят все радиоактивные вещества, которые находятся в зазорах аварийных ТВЭЛов в газообразном (парообразном) состоянии: РБГ активностью 27 МКи, радиоизотопы йода активностью 28 МКи и радиоизотопы цезия активностью 0,14 МКи.

Паровое облако с радиоактивными веществами за счёт высокой скорости истечения из вентиляционной трубы поднимается над нею на несколько десятков метров и распространяется по направлению со скоростью среднего ветра на высоте перемещения облака. При попадании человека в радиоактивное облако радиоактивные благородные газы, проходя через лёгкие, будут выбрасываться из организма в атмосферу, а радиоизотопы йода и цезия будут частично задерживаться в них и попадать в организм человека, распределяясь в нём по органам: изотопы йода - в щитовидной железе, а цезия - равномерно по всему организму.

Для двухконтурного реактора типа ВВЭР-1000 авария характеризуется длительным выходом пара с радионуклидами (до 9 сут) в атмосферу через вентиляционную трубу.

Прочный корпус ядерного реактора и система защиты удерживает РВ внутри системы и выход их примерно в 10 раз меньше, чем при аварии на реакторе РБМК -1000: выходит всего 2,2 МКи РБГ и 1,37 МКи радиоизотопов йода. Сравнительно небольшой выход РВ при гипотетической аварии на ВВЭР-1000 приводит к тому, что независимо от метеоусловий загрязнение местности не выходит за пределы 30-км зоны. Форма зон радиоактивного заражения при аварии на реакторе ВВЭР-1000 может иметь не только элипсообразную, но и кольцевую форму вокруг АЭС с выступами - эллипсами по тем направлениям, когда наблюдается повышенный выход радиоактивных веществ из реактора.

Авария на АЭС с разрушением ядерного реактора

Примером такой аварии является авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года. До аварии ядерный реактор работал около 3 лет без замены ядерного горючего, в момент аварии мощность реактора была 7% от номинальной. Ядерный реактор, на котором произошла авария, был одноконтурный типа РБМК-1000 с тепловой мощностью 3200МВт и электрической 1000 МВт, за 3 года работы в этом реакторе накоплено около 10 млрд. кюри радиоактивных веществ.

В момент аварии на энергоблоке произошло несколько тепловых взрывов, которые разрушили ядерный реактор и здание, где он находился, а также произошёл мгновенный выброс радиоактивного парогазового образования и продуктов разрушения здания на высоту около 2 км. Потом произошло загорание графита (его в реакторе 1700 т) и его горение происходило в течение двух недель, в процессе которого происходило интенсивное выпаривание радиоактивных веществ из разрушенного реактора, выход их из зоны аварии и распространение в окружающей среде под влиянием метеоусловий. Попытки прекратить выход РВ в атмосферу из зоны аварии путём сброса в эту зону около 500 т различных негорючих материалов успеха не имели.

По официальным данным при аварии на Чернобыльской АЭС в атмосферу вышло около 50 МКи РВ, находящихся в ядерном реакторе во время аварии.

Масштаб и степень радиоактивного заражения при аварии на АЭС с разрушением ядерного реактора зависят от мощности реактора, времени его работы от пуска до аварии, доли вышедших РВ в атмосферу, интенсивности выхода РВ по времени, мощности реактора в момент аварии и метеоусловий в момент аварии и в период выхода РВ.

Длительный выход РВ в атмосферу обуславливает РЗ вокруг АЭС из-за изменения направления ветра, наибольшая величина заражения будет по направлению ветра в момент первичного выброса РВ и последующих больших выбросов.

Для характеристики степени опасности РЗ, образующегося при аварии на АЭС, так же как и при радиоактивном заражении от ядерного взрыва выделяют зоны радиоактивного заражения: М – радиационной опасности, А – умеренного РЗ, Б – сильного РЗ, В – опасного РЗ и Г – чрезвычайно опасного РЗ.

При авариях на АЭС с разрушением ядерного реактора типа ВВЭР-1000 интенсивный выход РВ в атмосферу будет кратковременным (видимо в течение нескольких часов). Кратковременность выхода РВ в атмосферу при аварии на ВВЭР будет обусловлена отсутствием графита, горение которого вызывало интенсивный выход РВ из зоны аварии реактора РБМК-1000 на ЧАЭС.

Следовательно, при аварии на реакторе ВВЭР-1000 РЗ будет по форме аналогично следу радиоактивного заражения при ядерном взрыве.