Дмитрий Горчаков. Немного атома и радио (nucl0id) wrote,
Дмитрий Горчаков. Немного атома и радио
nucl0id

Categories:

АЭС Фукусима. Коротко.

Со всей моей избирательной кампанией, совершенно не успевал и следить и комментировать тяжелейшую ситуацию вокруг аварии на японской АЭС Фукусима после землетрясений и цунами. Как только 11-го числа по радио сообщили о землетрясении, первой же моей мыслью, выраженной и в твиттере, было беспокойство о количестве штатно остановленных АЭС. В итоге во время землетрясения остановились 11 из 54 японских атомных энергоблоков. Но далее выяснилось что не на всех все прошло штатно. Самое страшное случилось на АЭС Фукусима, к которой сейчас приковано внимание всего мира. Многие впечатлительные товарищи безосновательно сравнивают ее с Чернобылем (разгон и взрыв реактора, выброс топлива в атмосферу), но течение и ход аварии на Фукусиме напоминают скорее сценарий крупнейшей аварии на АЭС в США - Тримайл-Айленд в 1979 году (нарушение системы охлаждения, расплав зоны, потеря блока при частичном выходе радиации наружу). Хотя уже понятно что Фукусима это что-то среднее и к сожалению развитие событий пока сложно предугадать. Сразу скажу, что достоверной информации, не перевранной и не раздутой, пока очень мало в силу неясности ситуации. Актуальную и более-менее объективную информацию со ссылками на источники собирает коллега-ядерщик и френд finnskij, имеющий опыт работы на АЭС, - АЭС Fukushima. Нет смысла перепечатывать здесь скудную фактологию (но читать по ссылке - обязательно!), попробую на пальцах для неспециалистов объяснить сами взрывы на АЭС, хоть и несколько запоздало. Остальное пока трудно комментировать.


Во-первых, то что сейчас происходит - это уникальная авария на АЭС, пожалуй впервые за всю историю атомной энергетики вызванная не ошибкой персонала или конструктивным просчетом, а массированным внешним воздействием. Само землетрясение по сути привело лишь к штатной остановке реакторов (вспоминаем мой твит с ожидаением этой типичной "реакции" АЭС на крупное землетрясение), аварийную же ситуацию вызвало именно цунами, приведшее к нарушению системы охлаждения (тут либо вывод из строя резервных генераторов обеспечивающих работу системы охлаждения, либо общее разрушение каналов охлаждения морской водой, либо и то и другое) через час после остановки блоков. Как я понимаю, это произошло на всех трех (1, 2 и 3) работавших в это время энергоблоках. Еще три энергоблока станции (всего их шесть) были во время землетрясения остановлены на плановые работы и опасности не представляют т.к. их не надо так интенсивно и экстренно охлаждать. Хотя сейчас есть информация и о проблемах на 4-м блоке.

Во-вторых, по поводу взрывов. Тут важно что взорвалось и где. Важное примечание - никакого взрыва реактора не было, и это существенное отличие от Чернобыля. Взрыв произошел в здании, где находится реактор, но ни его корпус ни ограждающий корпус реактора монолитный бетонный контейнмент по имеющейся информации не разрушены (хотя тут нужны данные). В Чернобыле же рванул сам реактор (у него по сути не было ни корпуса ни контейнмента) и топливо со взрывом и пожаром напрямую ушло в атмосферу. Важно отметить, что блоку Фукусима 1 уже более 40 лет (Совпадение - буквально через несколько дней блок должен был быть остановлен как отработавший свой ресурс, хотя его эксплуатацию планировали продлить еще на 10 лет). Поэтому дизайн этого реактора несколько отличается от современных и в первые дни даже не все специалисты (а тем более прочие комментаторы и журналисты) это осознали. Общая схема реакторного отделения такая - сам металлический корпус реактора находится внутри бетонного монолитного контейнмента, выполняющего защитную функцию как по предотвращению выброса радиации наружу в случае аварий, так и по защите рактора от внешних воздействий. В современных реакторах монолитный контейнмент (обычно это такой огромный бетонный цилиндр или даже шар) строится как оболочка всего реакторного отделения и внутри него располагается не только реактор но и все остальное вспомогательное оборудование (парогенераторы, теплообменники и пр.). На Фукусиме же (как и на многих реакторах тех лет, например на некоторых наших ВВЭР-440) защитный контейнмент (гермообъем) окружает лишь сам реактор и находится внутри здания реакторного отделения, вся "обслуга" реактора - вне контейнмента. И хотя само здание скорее всего тоже выполнено из монолита, его верхняя часть (т.н. надстройка) собрана из простых ж/б плит на бетонном каркасе.


Схема взрыва. Фото масштабируется. Источник - Российская газета.

Так вот, после обесточивания и прекращения принудительного охлаждения реактора (уже штатно заглушенного автоматикой после землетрясения но все равно выделяющего тепло) давление внутри корпуса стало расти. Для предотвращения разрушения корпуса реактора пар стали постепенно сбрасывать в гермообъем контейнмента. Оттуда - в верхние помещения реакторного отделения (вопрос - почему не в венттрубу?). Из-за наличия водорода в итоге эта газообразная смесь рванула разнеся надстройку, но не повредив контейнмент и тем более реактор. Этот сценарий произошел на первом блоке, затем на третьем и в итоге и на втором. С учетом того что пар и сама газовая смесь из реактора, она и объясняет повышение радиационного фона на станции и за ее пределами - там благородные радиоактивные газы, I-131 и судя по поступающей информации - Cs-137, говорящий скорее всего о разрушении некоторых твэлов. Но количество изотопов, рассеяние и короткий период полураспада не позволяют даже сравнивать эти выбросы с чернобыльскими. Пока сами реакторы целы, пока сохраняется герметичность контейнментов, беспокоиться за масштабное загрязнение не приходится. Для сохранения корпусов и контейнментов их сейчас даже заливают морской водой, она скорее всего и парит сейчас над блоками (см. фото ниже). Другое дело что со вчерашнего дня поступает противоречивая информация о пожарах в районе хранилища отработанного топлива - это серьезно. Но достоверной информации пока нет и комментировать слухи не стоит.

Текущее состояние станции такое (на утро 16 марта 2011):





Сам реактор на Фукусиме 1 типа BWR, т.е. корпусный кипящий реактор, охлаждаемый водой и паром по одноконтурной схеме. Это значит что вода, охлаждая активную зону реактора, нагревается и превращается в пар прямо внутри корпуса реактора и затем идет на турбину. Никаких промежуточных теплообменников и вторых контуров там нет - только конденсация пара морской водой. В Чернобыле примерно такая же схема за исключением того что там не было ни герметичного монолитного контейнмента ни корпуса реактора как такового - топливо и теплоноситель находились в отдельных каналах. Минус одноконтурной схемы (хотя там есть и плюсы), на мой взгляд, который сказался в Японии - там невозможна естественная циркуляция теплоносителя при обесточивании и отключении принудительной. Но это мое вполне обсуждаемое ИМХО.

Не буду приводить цифры, все их еще надо проверять. Хронолигию и более подробное описание лучше смотреть по записям finnskij. Актуально обсуждение спецами идет на форуме Atominfo.ru, но из-за набега любопытствующих голоса спецов там сейчас слегка потерялись. Отчеты МАГАТЭ можно мониторить в фейсбуке этой организации (отчеты почти каждые два часа).

Удачи японцам. Это серьезный удар по всей мировой атомной энергетике.

UPD: Появилась информация о частичном разрушении топливных сборок в активных зонах первых трех энергоблоков и возможном повреждении контейнментов 2-го и 3-го блоков. Очень нехорошая информация...

Tags: атом, пипец, ссылки, техника, френды, экология
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 57 comments