КАТТА-НИ ХАМАТТО ХИТО
Дата: 11/03/2021
Тема: Безопасность и чрезвычайные ситуации



С. Федорченко ,
АО «Аккую Нуклеар»,
Турция


А. Васильчук,
«ВАО АЭС»,
Москва
За десять лет о Фукусиме написано многое. Но поскольку круг читателей ПроАтома весьма широк-от руководства отрасли до охранников и уборщиц-не лишне будет освежить память и рассмотреть реакторы Фукусимы хотя бы в общих чертах.

За десять лет о Фукусиме написано многое. Но поскольку круг читателей ПроАтома весьма широк-от руководства отрасли до охранников и уборщиц-не лишне будет освежить память и рассмотреть реакторы Фукусимы хотя бы в общих чертах.



Общая компоновка реакторной установки



Компоновка контайнмента Mark-1

BWR – уродец GE-Hitachi

Детище GE-Toshiba реакторы BWR обладают существенными принципиальными дефицитами безопасности, заложенными в проекте.



Это прежде всего малый объём контайнмента (около 5000 м3 против 50 000-70 000 м3 на PWR). Расположение РДЭС и АБ на минусовых отметках машзала, а также наличие системы «вентиляции» контайнмента. Фактически это значит, что при повышении давления в гермозоне оператор может сбросить радиоактивное содержание контайнмента в окружающую среду через вентрубу. Ни на каком другом проекте реакторов этого нет. Все эти особенности сыграли роковую роль в развитии аварии.

Проблемы с безопасностью были хорошо известны разработчикам BWR и рождение реактора сопровождалась скандалами. В 1976 группа ведущих специалистов GE во главе с главным конструктором контайнмента Dal Bridenlaugh в знак протеста против политики руководства фирмы, пренебрегающего безопасностью, уволилась и дала обширное интервью на одном из ведущих каналов США АВС – News. В этом интервью впервые прозвучали предупреждения о возможных последствиях аварий на этом типе реакторов. Эти честные ребята вошли в историю под именем «тройка GE». Они были консультантами известного голливудского фильма «Китайский синдром», который предсказал аварию на АЭС Три-Майл-Айленд. Рекомендуем посмотреть.

Изучая сообщения с Фукусимы, еврокоммисар по энергетике Гюнтер Эттингер. заявил 15 марта 2011” Мы говорим об апокалипсисе, и считаем, это слово как нельзя лучше подходит к этой ситуации”.




Печальный итог - состояние активных зон:



Армагеддон

Чтобы правильно посмотреть на трагедию 11 марта 2011 года и последующую деятельность на АЭС Фукусима Дай-ичи, необходимо понимать, что землетрясение, цунами и авария являются явлениями глобального значения, так или иначе затронувшими всю планету. В этой публикации мы хотели бы оценить события, которые произошли 10 лет назад, именно в этом ключе.

Воздействие цунами ощущались в 13 странах: Япония, Россия, Австралия, Новая Зеландия, Филиппины, Индонезия, США, Канада, Чили, Мексика, Перу, Эквадор. Примерно через 23 часа волны достигли Антарктиды.



400-километровый участок побережья Тохоку опустился на 0,6 м, Тектоническая Тихоокеанская плита на которой стоит Япония, сдвинулась на восток 40 м, площадь имеет размеры от 300 до 400 км в длину и 100 км в ширину.

По данным интернета проснулись 16 вулканов (если обратиться к академическим источникам, наверняка это число увеличится).

Следы выбросов ощущались во всём мире. Через неделю радиоактивное облако достигло США. Например, в г. Corvallis (штат Орегон) уровень гамма-фона увеличился на 4,8-8,2%, по β-на 112%.



23-24 марта облако достигло Франции. По сообщению газеты, France Soir активность I-131 в воздухе Парижа составляла 0,001 Бк/м³.

Оценка такого события, как Фукусимская катастрофа, привела к пересмотру самой философии безопасности.

Впервые подход к безопасности сформулировал профессор Массачусетского Технологического Института Расмуссен в 60-х годах прошлого века. Тогда же были заложены основы детерминистического и вероятностного анализа безопасности

Если событие маловероятно, то его можно исключить из рассмотрения.

Фукусима внесла поправки:

Если событие маловероятно, но имеет тяжёлые последствия, то оно должно быть учтено.

Это отразилось в планах реконструкции и повышения безопасности, в руководствах по проведению ВАБ, а также в интенсификации деятельности по разработке новых типов реакторов.

Авария на Фукусиме означает конец эры водо-водяных реакторов

Разработка новых типов реакторов, основанных на не водных технологиях, ведётся в рамках программы МАГАТЭ «Generation IV». В ней участвуют Аргентина, Канада, Франция, Япония, Южная Корея, Южная Африка, Великобритания, США, Швейцария, Китай, Россия, Австралия, Евроатом. В рамках этой программы ведутся работы по 6 технологиям:

  • Газоохлаждаемые быстрые реакторы;
  • Реакторы со свинцовым теплоносителем;
  • Реакторы на расплавленных солях;
  • Натриевые реакторы;
  • Высокотемпературные газовые реакторы;
  • Реакторы на сверхкритических параметрах.

Именно в кулуарах этого форума и родился тезис о конце эры водо-водяных ректоров, как итоге катастрофы на Фукусиме.

Опыт России по натриевым реакторам показывает, что уважаемые эксперты форума «Generation IV» погорячились. Уже очевидно, что экономически выгодным будет путь развития двухкомпонентной ядерной энергетики.

Авария на Фукусиме – конец Японского мифа

Это уже утверждение не из МАГАТЭ, а из блогосферы. Представление о Японии, как о передовой технологической стране, у нас сильно преувеличено. Если в области микроэлектроники её приоритет неоспорим, то в атомной энергетике уже давно системный кризис.  Об этом говорят аварии на АЭС Михама, инцидент Токай-Мура, скандал с подделкой документов на АЭС Кашивасаки – Карива, да и статистика отказов. Изучая уроки аварии на Фукусиме по итогам, например, одной из 6 комиссий по расследованию-правительственной, можно видеть, что они касаются фундаментальных сфер-проект, эксплуатация, реагирование на аварийные ситуации.



Да и самое значимое действие, предпринятое японцами-реформирование государственной системы управления отраслью-создание независимого регулирующего органа, говорит о том же.

По горячим следам атомное сообщество провело стресс-тесты АЭС на устойчивость к факторам японской аварии. Результаты определили направление повышения уровня безопасности. Но кое-что всё-таки ускользнуло от внимания экспертов.

Например, не был рассмотрен вопрос реагирования в случае аварий одновременно на нескольких АЭС в стране (в марте 2011, кроме Фукусимы Дайичи, стихия ударила ещё по трём станциям - Фукусима Дай-ини, Онагава, Токай).

Также не было оценено влияние на безопасность наличие общих для нескольких блоков систем (взрыв водорода на блоке 4 произошёл из-за связи вентсистем блоков 3 и 4).

Фукусима vs Чернобыль – нужен новый взгляд

В 2011 году, по горячим следам, были оценены выбросы для определения уровня по шкале INES.И Чернобыль и Фукусима получили 7 уровень.

По истечении 10 лет уже ясно, что выброс значительно превышает Чернобыльский. Объём тритий содержащих вод около 600 000т.






Примечания:

1. В выше представленном графике для приблизительной оценки радиационного выброса используется Иод-131. Другие изотопы (особенно цезий и плутоний) также значительны. Иод-131 используется для упрощения, как простое отдельное измерение величины радиационного выброса.

2. Оценки коллективной эффективной эквивалентной дозы взяты из соответствующих, официальных, «окончательных» отчетов (Kemeny, NRPB, МАГАТЭ)

3. Используя коэффициент риска МКРЗ 5Е-02/чел-Зв, были получены следующие предварительные расчеты смертности от рака вследствие аварий:АЭС Три Майл Айленд с.1Уиндскейл с.100Чернобыльская АЕС с.10000

4. В отчете за июнь 2011 года японское правительство оценило выбросы, переносимые воздушным путем, после аварии на АЭС Фукусима в 1,5Е+5 ТБк Иода-131. Оценка КЭЭД пока не представлены. Авария на АЭС Фукусима также привела к существенным выбросам, переносимым водным путем.

5. Если эмпирическое соотношение первых трех крупных аварий (прямая линия на диаграмме) также применить к аварии на АЭС Фукусима, то вероятно, что полученная оценка смертности от рака за длительный период составит порядка 1000.






Баки для хранения радиоактивной воды хранятся на территории АЭС. Проблема заражения грунтовых вод не решена до сих пор.

В ОВОС (Оценка Воздействия на Окружающую Среду) АЭС не оценивается воздействие на окружающую среду экстремальных воздействий в послеаварийный период. Например, 28 мая и 18 июля 2011 г. Через площадку Фукусимы прошли 2 тайфуна Songda и Ma-on.

Обильные дожди, принесённые тайфунами, смыли в море радиоактивные загрязнения. Фактически выполнили дезактивацию территории АЭС, существенно уменьшили гамма-фон и значительно облегчили аварийные работы

При этом нужно учесть, что от восточного побережья Японии идёт океанское течение Куросио до берегов Калифорнии и Аляски. Вся эта радиоактивность вместе с 2 млн тонн мусора, смытого цунами, дрейфовала в сторону Америки. «Бдительные» СМИ эту тему не освещали, до тех пор, пока береговая охрана США не обнаружила 05.04.2012 рыбацкую шхуну «Реу Ун Мару» (Рыбацкая удача). Она была унесена в море цунами (Люди не пострадали). Чтобы корабль-призрак не смущал экипажи проходящих мимо судов, он был уничтожен с вертолётов.



Вопрос оценки радиационного воздействия аварии требует дополнительного изучения

Что дальше?

«Дорожная карта» (план действий) была утверждена постановлением министра экономики, торговли и промышленности Юкии Едано и министра окружающей среды Госи Хосоно от 9 ноября 2011 года. Проект плана подготовили три организации – TEPCO (оператор аварийной АЭС), Агентство по природным ресурсам и энергетике (ANRE) и Агентство ядерной и промышленной безопасности (NISA). Предполагается следующее распределение полномочий между этими организациями: TEPCO будет осуществлять выполнение программы собственными предприятиями, основываясь на директиве «Обеспечение среднесрочной безопасности»», подготовленной NISA. В свою очередь, NISA будет проводить обзор и оценку отчетов TEPCO, базируясь на своих собственных оценочных стандартах, гарантируя таким образом безопасность и независимый надзор.

Об основных моментах реализации плана компания ТЕРСО заявляла также следующее:

«Поскольку мы столкнулись со многими проблемами развития, которые являются необычайно сложными даже в глобальной перспективе, мы будем работать рука об руку с нашими отечественными и зарубежными партнерами, и собирать опыт и знания со всего мира, чтобы двигаться вперед.

Что касается локальных работ, TEPCO будет в целом сохранять существующую структуру. В реализации проекта будет участвовать около 400 компаний-партнеров. В перспективе возможно создание специализированной организации для реализации работ дорожной карты. Улучшение условий труда и систематической подготовки персонала позволит обеспечить наилучшую эффективность.»

О содержании плана и ходе работ нужно рассказывать отдельно. Одно понятно, что не только Японские коллеги, но и все мы столкнулись с беспрецедентным вызовом нашей технической цивилизации. Чтобы достойно ответить на это вызов, нужно многое понять, исследовать и поменять.

На площадке, без лишнего героизма и пафоса, японцы делают своё дело. И надо отметить, многого добились и внесли свой вклад в науку.

Например, состояние активных зон (см. схему выше) было впервые исследовано с помощью мюонного сканирования.

Детекторы были размещены по осям реактора с севера и северо-восточной сторон.



В течение 4 дней велась регистрация мю-мезонов. После компьютерной обработки данных определено месторасположение ядерного топлива.



Фактически была сделана «флюорография» целого огромного здания!

Requiem aeternam dona eis…(Вечный покой даруй им…)

Будет не гуманно увлечься проблемами безопасности и забыть про людей. Выражаем соболезнования семьям погибших в этих ужасных событиях.   

Авторы, будучи сами эксплуатационниками с огромным опытом, выражают уважение своим японским коллегам, в тот день несших вахту, и всем участникам работ на Фукусиме.






Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=9579