ЧЛ.-КОР. НАН УКРАЧЛ.-КОР. НАН УКРАИИННЫЫ, ПРОФ. , ПРОФ. АНАТОЛАНАТОЛИИЙ НОСОВСКИЙЙ НОСОВСКИЙ

АВАРИЯ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС: ВЗГЛЯД ЧЕРЕЗ 30 ЛЕТ

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА В УКРАИНЕВ 1930 году в Харькове был открыт Украинский

физико-технический институт

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА В УКРАИНЕУКРАИНСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ 1932 г. - был повторен опыт английских

ученых по расщеплению атомного ядра лития искусственно ускоренными протонами

1934 г. - получено первое косвенное подтверждение гипотезы нейтрино

проводились исследования по физике плазмы и проблеме управляемого термоядерного синтеза

1966 г. - пущен наибольший в мире линейный ускоритель электронов

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА В УКРАИНЕ

И.В. КУРЧАТОВ был инициатором научных исследований в Украине по направлениям:

физическое материаловедение разработка реакторных

материалов. создания в Киеве Института

ядерных исследований, в экспериментальную базу которого входит до настоящего времени исследовательский ядерный реактор, а также горячие камеры для исследований высокоактивных образцов.

СТРОИТЕЛЬСТВО ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС В 1967 году было принято решение о строительстве АЭС недалеко от города Чернобыль.

Будущей станции было дано название Чернобыльская АЭС.Строительство было начато в 1970 году. Проектом предусматривалось возведение 6

энергоблоков с уран-графитовыми реакторами большой мощности, канальными (РБМК), каждый блок электрической мощностью 1000 МВт.

Чернобыльская АЭС стала третьей станцией с реакторами типа РБМК-1000 после Ленинградской и Курской АЭС, пущенных в 1973 и 1976 гг.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ 26 сентября 1977 г. – включен в сеть один турбогенератор первого

блока Чернобыльской АЭС – этот день считается днем рождения атомной энергетики Украины.

21 декабря 1978 г. – 2 энергоблок 3 декабря 1981 г. – 3 энергоблок 21 декабря 1983 г. – 4 энергоблок

Строительство 5 и 6 энергоблоков Чернобыльской АЭС с реактором РБМК было начато в 1981 году. Пуск 5-го энергоблока был намечен на конец 1986 года, После аварии было принято решение, не возобновлять строительство 5-го и 6-го энергоблоков Чернобыльской АЭС.

Предпосылки аварии становление и развитие ядерной энергетики

СССР стимулировалось военно-политическими и идеологическими факторами;

научно-техническая стратегия была ориентирована на создание нового типа вооружений, и не учитывала в полной мере вопросы безопасности персонала, населения и окружающей среды;

чрезмерный режим секретности разработок ядерных установок;

технологические возможности в выборе типа реактора.

АВАРИЯ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

26 апреля 1986 года в ходе проведения испытаний одной из систем обеспечения безопасности, входящей в состав энергоблока № 4 Чернобыльской АЭС произошла авария, которая по своим последствиям классифицируется по международной шкале ядерных событий как тяжелая авария самого высокого уровня. Полностью разрушена активная зона реакторной установки, все физические барьеры, выполнявшие функции удержания радиоактивных материалов.Выброшено в окружающую природную среду громадное количество радиоактивных веществ.

Разрушенный 4-й блок Чернобыльской АЭС. Разрушенный 4-й блок Чернобыльской АЭС. Вид сверхуВид сверху

Ликвидация аварии

В мае 1986 г. после окончания активной стадии аварии (засыпки реактора различными материалами) и уменьшения выброса радиоактивности было принято решение о долговременной консервации разрушенного энергоблока путем сооружения над ним защитной оболочки.

Работы по консервации разрушенного энергоблока № 4

В середине мая 1986 г. работы по консервации блока № 4 и относящихся к нему сооружений поручаются Министерству среднего машиностроения СССР.

В конце мая 1986 г. для проведения строительных работ в составе этого Министерства формируется специальное Управление строительства УС-605, состоящее из нескольких строительных и монтажных подразделений, бетонных заводов, управлений механизации, автотранспорта, энергоснабжения и т. п.

Научное руководство работами возлагается на Институт атомной энергии (ИАЭ) им. И. В. Курчатова. В первый же день после аварии на ЧАЭС прибывает группа специалистов института: В. А. Легасов, А. К. Калугин, Е. П. Рязанцев, Л. П. Федуленко. Именно эти ученые выполнили первую диагностику разрушенного реактора и подготовили первые предложения по ликвидации аварии.

Проект консервации Генеральным проектировщиком объекта «Укрытие» назначается

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный  институт энергетических технологий (ВНИПИЭТ).

Проектирование объекта «Укрытие» осуществляется в течение трех месяцев — с 20 мая по 20 августа 1986 г.

Строительство объекта «Укрытие» загрязненный радионуклидами грунт и другие радиоактивные материалы собирались в контейнеры с использованием защищенной специальной техники и транспортировались в места временного хранения; возведены разделительная стена, отделившая поврежденный блок № 4 от помещений блока № 3, а также защитные стены из железобетона по периметру блока № 4; активно велась диагностика состояния ядерного топлива и топливосодержащих материалов специалистами ИАЭ с привлечением научных организаций НАН Украины.

Строительство объекта «Укрытие»Строительство объекта «Укрытие»

В ходе строительства было уложено около 400 тыс. кубометров бетона, смонтировано более 7 тыс. тонн металлоконструкций, снято и перемещено 90 тыс. кубометров грунта.

Часть конструкций, созданных в 1986 г., Часть конструкций, созданных в 1986 г., опираются на разрушенные элементы опираются на разрушенные элементы здания энергоблока, прочность которых не удалось оценить из-за здания энергоблока, прочность которых не удалось оценить из-за сложной радиационной обстановки и завалов. сложной радиационной обстановки и завалов.

Строительство объекта «Укрытие» завершилось в ноябре 1986 г. 30 ноября 1986 г. Государственная комиссия приняла на техническое обслуживание

законсервированный энергоблок № 4 ЧАЭС.

Дозы облученияНа период работ по ликвидации последствий аварии была установлена предельная индивидуальная доза внешнего облучения, равная 25 сЗв за все время работы. При достижении этой дозы человек освобождался от работы в зоне ЧАЭС и направлялся на медицинское обследование.Для персонала УС-605 установленный контрольный уровень внешнего облучения составлял 10 сЗв; при достижении этой дозы работник выводился из зоны с высокими уровнями радиации и направлялся на вспомогательные работы вне зоны радиоактивного загрязнения. Контрольный уровень для однократного облучения составлял 1 сЗв/день, максимально разрешенная дневная доза — 2 сЗв с обязательным отстранением работника, получившего такую дозу, от радиационно-опасных работ на несколько дней.

Любые работы в районе аварийного энергоблока проводились только после контроля радиационной обстановки, определения основных источников излучения и установления безопасного времени работ. На наиболее радиационно-опасных участках работы осуществлялись по нарядам-допускам и с пооперационным дозиметрическим контролем. Снижение дозы облучения персонала достигалось ограничением времени пребывания в радиационно-опасных условиях, дистанционным выполнением технологических операций и использованием защитных экранов.

Сочетание правильной организации труда, применения дистанционных технологий строительных работ, четкой организации радиационного контроля и радиационной защиты, а также использования квалифицированного персонала позволило успешно выполнить все запланированные работы по укрытию разрушенного энергоблока в сжатые сроки без переоблучения людей.

• у более половины за весь период работы составили от 1 до 5 сЗв• выше 25 сЗв получили 0,6 % (155 человек) общего числа работавших• максимальная доза облучения — 49,2 сЗв

Все работы по сооружению объекта «Укрытие» выполнил трудовой коллектив УС-605 общим количеством 21 545 человек. В это число включены и все военнослужащие, работавшие на сооружении объекта «Укрытие», — исключительно призванные резервисты строительных специальностей в возрасте 35—45 лет. Молодые солдаты срочной службы к работам по строительству объекта «Укрытие» не привлекались.

При этом индивидуальная средняя доза внешнего облучения составила 8,7 сЗв из разрешенных в то время 25 сЗв. Таким образом, в 1986 г. руководство УС-605 обеспечило не только строго установленные сроки выполнения работ, но и непревышение разрешенных индивидуальных доз облучения персонала.

Переоблучение свыше 25 сЗв было зарегистрировано у 155 человек из числа сотрудников УС-605.

Работы по восстановлению энергоблока № 3

Исходя из хорошей практики строительства объекта «Укрытие», восстановление блока № 3 и подготовка к его пуску в эксплуатацию также были поручены специалистам УС-605. Вопросы возобновления эксплуатации первых трех энергоблоков ЧАЭС относились к ряду

важнейших в плане ликвидации последствий аварии и решались параллельно с вопросами по консервации блока№ 4.

Дезактивация кровли здания ВСРОПосле завершения дезактивационных и восстановительных работ внутри помещений ВСРО была поставлена задача по дезактивации кровли здания, на которую при возведении саркофага вылилось громадное количество бетона. Под бетоном лежали элементы ядерного топлива и куски графита, которые сильно влияли на радиационную обстановку как на самой кровле, так и в помещениях верхнего этажа здания.

Для очистки от радиоактивного загрязнения вентиляционной трубы, на площадках которой находились выброшенные взрывом радиоактивные материалы, требовалось провести ее радиационное обследование, к чему готовились серьезно: изучили чертежи, определили допустимое время, количество персонала, последовательность движения, средства индивидуальной защиты.

Условия работы Для проживания

сотрудников в Чернобыле под общежитие было выделено здание бывшего детсада.

Место работы на территории ЧАЭС располагалось в помещении здания ХЖТО — хранилища жидких и твердых радиоактивных отходов.

В столовых по специальным талонам было организовано качественное трехразовое питание.

В комнате общежития

За сотрудниками был закреплен автобус, стенки и днище которого были выложены листами свинца, чтобы уменьшить проникающую радиацию от находящихся за пределами автобуса источников.

Послеаварийный ввод в эксплуатацию энергоблоков ЧАЕС

1 октября 1986 – энергоблок № 1; 5 ноября 1986 – энергоблок № 2; 4 декабря 1987 – энергоблок № 3.

Состояние безопасностиобъекта «Укрытие»

происходит процесс деградации строительных конструкций; требуются замена оборудования и систем, выработавших свой ресурс; под действием климатических условий происходит разрушение

топливосодержащих масс, что приводит к возрастанию количества радиоактивной пыли;

существует высокая вероятность обрушения строительных конструкций; есть вероятность загрязнения прилегающей территории, поверхностных

и подземных вод; существует потенциальная возможность возникновения

самоподдерживающейся цепной реакции; происходит воздействие влаги и воды на конструкции объекта.

Скопление воды в помещениях объекта «Укрытие» Скопление воды в помещениях объекта «Укрытие»

Преобразованиеобъекта «Укрытие»

Все вышеперечисленные процессы не Все вышеперечисленные процессы не гарантируют безопасного состояния объекта на длительную гарантируют безопасного состояния объекта на длительную

перспективу, поэтому в 1997 г. украинскими, американскими и перспективу, поэтому в 1997 г. украинскими, американскими и европейскими специалистами был разработан план действий европейскими специалистами был разработан план действий по объекту «Укрытие» – Shelter Implementation Plan (SIP) по по объекту «Укрытие» – Shelter Implementation Plan (SIP) по преобразованию объекта «Укрытие» в экологически преобразованию объекта «Укрытие» в экологически безопасную систему.безопасную систему.

Преобразованиеобъекта «Укрытие»

Завершены работы по стабилизации ненадежных строительных конструкций ОУ. Консорциум французских фирм «Novarka» ведет работы по строительству НБК.

Создание Нового безопасного конфайнмента (НБК)

НБК создается в безопасной зоне рядом с 4-м энергоблоком Чернобыльской АЭС и затем будет надвинут на существующий объект «Укрытие». Он должен создать безопасные условия для работ с ядерными отходами в последующие годы.

1 этап - комплекс мероприятий по повышению долговечности, надежности и эффективности существующих или дополнительно созданных структур и систем (строительных, контролирующих, пылеподавляющих, аварийных), необходимых для сохранения или повышения существующего уровня безопасности объекта

2 этап- строительство НБК, создание дистанционно управляемых механизмов, разработка и апробация технологий извлечения топливосодержащих материалов, создание инфраструктуры для обращения с извлеченными отходами

3 этап - планируется извлечение топливосодержащих материалов, перевод их в контролируемое состояние путем обеспечения подконтрольного хранения в специальных хранилищах.

Объект “Укрытие” после стабилизации

Демонтаж старой вентиляционной трубы ВТ-2, весом более 350 т.

Научная поддержка работ

Научно-техническое сопровождение работ на объекте «Укрытие» начато в 1986 году одновременно с его проектированием и строительством.

Вначале это была группа научных сотрудников Института атомной энергии имени И.В. Курчатова, которые при содействии ряда других научных учреждений выполняли исследования разрушенного энергоблока при специально созданном Управлении строительства УС-605 Минсредмаша СССР. Уже в 1988 году после расформирования УС-605 на базе этой группы была создана Комплексная экспедиция Курчатовского института.

В 1992 году после обретения Украиной независимости правоприемником Комплексной экспедиции стал Межотраслевой научно-технический центр «Укрытие» Национальной академии наук Украины, который в свою очередь в 2004 году был преобразован в Институт проблем безопасности атомных электростанций:В разное время работали до 1000 научных сотрудников из многих научных организаций Украины, России и Белоруссии. Научно-техническая поддержка всех наиболее важных ядерно и радиационно опасных проектов, связанных со стабилизацией строительных конструкций, созданием систем безопасности, преобразованием в экологически безопасную систему. Постоянный текущий мониторинг объекта, выявление и изучение факторов опасности, проводился анализ ядерной и радиационной безопасности и выдавались научно обоснованные рекомендации по повышению ее уровня. В институте имеются базы данных по всем направлениям исследований, которые выполнялись на объекте «Укрытие» и которые будут востребованы в будущих работах по его преобразованию.

После завершения строительства и ввода в эксплуатацию НБК • ухудшение радиационной обстановки в ряде его помещений и на кровлях;• недоступность поверхностей и скоплений для штатной системы

пылеподавления;• повышение мощности дозы на открытых участках объекта «Укрытие».

Необходимо прогнозирование изменения радиационной обстановки в процессе демонтажа, разработка и обоснование комплекса защитных мероприятий

Создание и внедрение эффективных технологий дезактивации демонтированных металлических и железобетонных конструкций

Для преобразования объекта в экологически безопасную систему необходимо выполнить комплекс научно-технических исследований и разработок, в частности:

•углубленное изучение физико-химических свойств ТСМ с целью прогнозирования процесса их деградации и количественной оценки параметров пылеобразования;

•разработку эффективных методов дезактивации загрязненных конструкций и оборудования;

•разработку методов характеризации и первичной сортировки ТСМ и других радиоактивных отходов в процессе их извлечения;

•совершенствование методов паспортизации ТСМ, в том числе прямых методов измерения содержания в них ядерных материалов;

•разработку современных методов кондиционирования ТСМ для длительного хранения с учетом их будущего захоронения.

Научные направления работ по преобразованию объекта «Укрытие» после надвижки НБК:

• мониторинг уровня ядерной и радиационной безопасности;

• контроль и прогноз состояния томливо содержащих материалов;

• обращение с ядерными материалами и радиоактивными отходами;

• разработка технологий извлечения ядерних материалов.

Сегодня, через тридцать лет после аварии, необходимо вспомнить руководителей, рядовых строителей, военнослужащих, ученых и других специалистов, которые без высокопарных слов о героизме, без предъявления обществу требований по социальной защите, выполнили свой гражданский и профессиональный долг и построили объект «Укрытие» в очень сложных радиационных условиях.

СПАСИБО СПАСИБО ЗА ЗА

ВНИМАНИЕ!ВНИМАНИЕ!