21 апреля 2021 13:59

Атомный катаклизм

После сильнейшего за последние годы землетрясения в Японии и последовавшей серии цунами в этой стране появилась новая угроза – радиационная. На атомной электростанции «Фукусима-1» произошла серия взрывов. Клубы белого дыма вырвались наружу из разрушенного здания станции.

В результате пострадали рабочие, в радиусе 30 км от АЭС, где радиационный фон превышает норму в десятки раз, эвакуированы все жители. Почему это произошло, ведь реакторы станции остановили ещё до взрыва?

Как сообщил известный специалист по ядерной энергетике заместитель главного учёного секретаря президиума Российской академии наук Владимир Иванов, можно предположить, что в нескольких реакторах начались проблемы с циркуляцией теплоносителя, понизился уровень воды в их корпусах, произошло частичное, судя по всему, не очень сильное разрушение тепловыделяющих элементов, где содержится ядерное топливо.

Это привело к попаданию радиоактивности в теплоноситель. Потом произошло разрушение трубопровода с водой или какого-то бака вне реакторов. Об этом говорит светлый дым, который представляет собой, по-видимому, смесь продуктов горения и пара. В результате радиоактивность попала в атмосферу.

По-видимому, после снижения уровня воды внутри реакторов стало расти давление в результате интенсивного парообразования. Поэтому операторы могли пойти на незначительный выброс радиоактивного воздуха в атмосферу, чтобы избежать опасности разрушения корпусов реакторов. Но это не помогло. По международной классификации японская атомная катастрофа пока оценена в 4 балла, что расценивается как местный, а не глобальный эффект, в отличие от 7-балльной оценки, данной в своё время Чернобылю. Однако эта оценка ещё может измениться.


Особенность конструкции

На станциях, подобных «Фукусиме», используется кипящий реактор корпусного типа. Причём активная зона помещена в очень прочный корпус. Теплоноситель (вода), проходя через активную зону, превращается в пар и поступает на турбину, затем конденсируется и вновь поступает в активную зону.

Снаружи собственно реактор защищён бетонным колпаком, задача которого – обеспечить безопасность в различных аварийных ситуациях, вплоть до падения на него самолёта. На АЭС «Фукусима-1» первый реактор запустили в эксплуатацию в 1971 году. В дальнейшем наибольшее распространение такие реакторы получили в США, Швеции и других городах Японии. За время многолетней эксплуатации они продемонстрировали высокую надёжность и остаются одним из перспективных направлений развития атомной энергетики.

В отличие от японской станции на Чернобыльской АЭС эксплуатировались кипящие реакторы большой мощности – 1 тыс. МВт. В них отсутствует единый корпус, в котором размещается активная зона. А реактор представляет собой цилиндр из графитовых блоков, в которые по вертикали помещены циркониевые каналы.

В них размещены тепловыделяющие сборки, омываемые водой, и стержни управления и защиты. Вода превращается в пар и поступает на турбину, дальше процесс получения энергии происходит так же, как и в корпусном реакторе. Разлетевшийся после взрыва графит, после сгорания которого образуются плутоний, уран, цезий и другие радиоактивные элементы, и вызвал заражение обширных территорий. По мнению учёных, в Японии подобный сценарий невозможен.


Перспективы АЭС

Корпорация TEPCO, владелец станции «Фукусима-1», понесла убытки после остановки реакторов АЭС «Касивадзаки-Карива» в 2007 году тоже из-за землетрясения. Сейчас авария произошла на нескольких маломощных реакторах из шести действующих и двух строящихся. Кроме того, самый проблемный реактор уже отработал 40 лет, и вполне возможно, что его не будут восстанавливать, а просто выведут из эксплуатации.

Как поведёт себя правительство Японии по отношению к атомной энергетике, можно будет сказать после подробного анализа всей ситуации. В принципе считается, что строить АЭС можно даже в сейсмически опасных зонах при наличии соответствующей культуры проектирования и изготовления, а она у японских инженеров и строителей очень высока. Многолетний опыт эксплуатации японских АЭС это подтверждает.

Но после нынешних событий, несомненно, будут внесены поправки в технологические регламенты, направленные на повышение безопасности. Вместе с тем всю атомную энергетику сворачивать не будут. Ведь остальные виды получения энергии либо очень дороги, либо сильно загрязняют окружающую среду (как работающие на угле ТЭЦ).

Не случайно Япония вырабатывала четверть собственного энергопотребления именно благодаря атомным станциям. Все они расположены у береговой линии, потому что им необходимо большое количество воды для охлаждения. И хотя они были рассчитаны на землетрясение любой силы, тем не менее комбинацию сильных подземных ударов и цунами не выдержали. Точнее, сами блоки всех ядерных станций Японии устояли, в том числе и те, что находились в непосредственной близости от эпицентра.

А вот дамбы, построенные для защиты АЭС от цунами, не выдержали ударов волн размером с 4-этажный дом. Поэтому оборудование, отвечающее за безопасность ядерного реактора и его охлаждение, было практически полностью разрушено. Так что специалистам теперь придётся проектировать более надёжные конструкции для его размещения. Кроме того, место для расположения таких станций будут выбирать в сейсмически устойчивых зонах.

Андрей Стрельцов

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30