Белорусский государственный университет
Физический факультет
Реферат на тему:
«Крупные аварии на объектах ЯТЦ и на АЭС»
Выполнил:
Студент 5 курса 3 группы
Лопатко Никита Витальевич
Проверил:
Кандидат физико-математических наук, доцент
Тимощенко Андрей Игоревич
Минск 2019
Содержание
1. Описание аварии. Место действия. …………………………………2
2. Взрыв ……………………………………………………………………3
3. Хронология событий. Версии причин происшествия ……………5
4. Масштабы происшествия и меры применявшиеся к его устранению ……………………………………………………………..6
5. Рассекречивание информации об аварии ………………………… 11
6. Уроки извлеченные из аварии ………………………………………13
Кыштымская авария(Авария на производственном объединении «Маяк»)
Описание аварии
Кыштымская авария (или Кыштымская катастрофа[3]) — первая в СССР[4] радиационная чрезвычайная ситуация техногенного характера, возникшая 29 сентября 1957 года на химкомбинате «Маяк», расположенном в закрытом городе Челябинск-40 (ныне Озёрск).[1] Авария относится к тяжёлой по последствиям, по современной международной классификации относится к 6 уровню из 7 возможных и занимает 3-е место, уступая лишь авариям на АЭС Чернобыльской и Фукусима-1, возникшим значительно позднее[2].
Место действия
9 апреля 1945 года Правительством СССР было принято постановление о строительстве завода № 817 для производства атомной бомбы в Челябинской области[5]. В июне 1948 года первый в Евразии промышленный ядерный реактор «А-1» достиг проектной мощности. В январе 1949 года запущен радиохимический завод по выделению и переработке плутония. В феврале 1949 был запущен химико-металлургический завод по производству ядерного заряда. В дальнейшем на предприятии производились также источники ионизирующего излучения для других целей и ядерное топливо для атомных электростанций.
С 1949 года в открытые водоёмы производились плановые и аварийные сбросы средне- и малоактивных технологических жидких радиоактивных отходов производства. Так, в 1949—1951 годах сбросы производились в реку Теча, значительно её радиоактивно загрязнив. С накоплением знаний и опыта об опасности радиации, со временем часть жидких отходов начали сливать не в реку, а в бессточное озеро Карачай, впоследствии законсервированное ввиду угрозы широкомасштабного радиационного загрязнения (консервация производилась с 1973 по 2015 годы[6]). Кроме того, вследствие несовершенства технологии очистки воздуха имели место и выбросы в атмосферу газов и аэрозолей содержащих йод-131 и радиоактивные изотопы инертных газов (в частности аргон-41), которые обнаруживались в радиусе до 70 км от ПО «Маяк». Высокоактивные радиоактивные отходы хранились на специальных площадках предприятия в закрытых специально оборудованных ёмкостях[5].
Взрыв произошёл в одной из таких ёмкостей («банке») для хранения высокоактивных радиоактивных отходов, которая была построена в 1950-х годах. Работы по строительству ёмкостей выполнялись под руководством главного механика Аркадия Александровича Казутова (1914—1994), главным инженером строительства «Маяка» в то время был В. А. Сапрыкин. Сами ёмкости представляли собой цилиндр из нержавеющей стали в бетонной рубашке[7].
Механизм создания этого хранилища был следующий: выкапывался котлован диаметром около 18-20 метров и глубиной 10-12 метров. На дне и стенах этого котлована часто закреплялась арматура, которая заливалась бетоном; в результате толщина стен получается примерно один метр. После этого внутри на сварке отдельными царгами из нержавеющей стали собиралась сама ёмкость для отходов. Поверх строился купол на радиальных металлических фермах, которые в центре крепились к металлическому цилиндру диаметром до 1,5 метров. Над этими фермами бетоном высших марок заливалась крышка толщиной около метра. Поверх сооружения насыпался слой земли толщиной в два метра, поверх этого для маскировки укладывается зелёный дёрн[7].
В прочности этой конструкции на момент строительства не было никаких сомнений.
Взрыв
29 сентября 1957 года на предприятии из-за нарушения системы охлаждения разрушилась ёмкость с высокорадиоактивными отходами. Взрыв полностью разрушил ёмкость из нержавеющей стали, содержащую 70—80 т отходов, сорвал и отбросил в сторону на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона — ячейки для ёмкости в заглубленном бетонном сооружении. Из хранилища в окружающую среду была выброшена смесь радионуклидов общей активностью 20 млн Ки.
Большая часть радионуклидов осела вокруг хранилища, а жидкая пульпа (взвесь), активность которой составляла 2 млн Ки, была поднята на высоту 1—2 км и образовала радиоактивное облако, состоящее из жидких и твердых аэрозолей. Основные нуклиды выброса: церий-144 (66 %), цирконий-95 (25 %) и стронций-90 (5 %). Радиоактивные вещества разнесло на сотни квадратных километров. Заражённая территория, образовавшаяся в результате последствий аварии называется «Восточно-уральский радиоактивный след».[Рисунок 1]
Территория его с плотностью загрязнения стронцием-90 более 0,1 Ки/км² составила 23 тыс. км², оказались загрязнёнными 217 населённых пунктов с общей численностью населения 272 тыс. человек. Территория с плотностью загрязнения стронцием-90 более 10 Ки/км² составила 400 км², а с плотностью загрязнения стронцием-90 более 100 Ки/км² — 117 км². Облучение населения, проживающего на территории Восточноуральского следа, было как внешним, так и внутренним: 2280 человек за 250 дней проживания получили дозу около 17 сЗв, а 7300 человек за 330—770 дней проживания — около 6 сЗв[8].
Рисунок 1. «Восточно-уральский радиоактивный след»
От радиационного облучения только в течение первых 10 дней погибли около 200 человек, общее число пострадавших оценивается в 250 тысяч человек, авария была оценена в 6 баллов по международной семибалльной шкале. [Рисунок 2]
Рисунок 2. Международная семибалльная шкала
Хронология событий
1. 29 сентября 1957 года (воскресенье) — 16 часов 22 минуты по местному времени. Произошёл взрыв банки № 14 комплекса «С-3».
2. 19 часов 20 минут. Воздушные массы из района химкомбината двигались в направлении села Багаряк и города Каменск-Уральский Свердловской области.
3. 22 часа вечера или 00:00 30 сентября. Радиоактивное облако достигло территории Тюменской области.
4. Около 23 часов было замечено странное свечение в небе; основными цветами этого свечения были розовый и светло-голубой. Свечение вначале охватывало значительную часть юго-западной и северо-восточной поверхности небосклона, далее его можно было наблюдать в северо-западном направлении.
5. 30 сентября — 3 часа ночи. Полностью завершён процесс формирования радиоактивного следа (без учёта последующей миграции).
Версии причин происшествия
11 октября 1957 года была создана специальная техническая комиссия по установлению причин взрыва. В её состав вошли 11 человек, в основном учёные, специалисты атомной отрасли, такие как Н. А. Бах, И. Ф. Жежерун, Б. П. Никольский и другие. Председателем комиссии был назначен химик, член-корреспондент АН СССР В. В. Фомин. Ознакомившись с обстоятельствами взрыва банки № 14 комплекса «С-3», комиссия установила причины аварии[9].
Официальная версия причины взрыва была такова: комплекс, в который входила взорвавшаяся ёмкость, представлял собой заглублённое бетонное сооружение с ячейками — каньонами для ёмкостей из нержавеющей стали объёмом 250 кубометров каждая. В ёмкостях складировались жидкие высокорадиоактивные отходы химкомбината «Маяк». Из-за высокой радиоактивности их содержимое выделяет тепло, и по технологии ёмкости постоянно охлаждаются циркулирующей водой. В 1956 году в одном из контейнеров охлаждающие трубки стали подтекать и были отключены. Прошло больше года без попыток исправить повреждения, отходы стали подсыхать в результате индуцируемого ими тепла, при этом сильновзрывчатые нитратные и ацетатные соли собирались на поверхности. От случайной искры произошла детонация солей, мощность произошедшего взрыва оценивается по воронке и разрушениям в 70-100 тонн тринитротолуола[10].
Другая версия гласит, что в бак-испаритель с горячим раствором нитрата плутония по ошибке добавили раствор оксалата плутония. При окислении оксалата нитратом выделилось большое количество энергии, что привело к перегреву и взрыву ёмкости, содержащей радиоактивную смесь.