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

[11/03/2016]     Японские шарады про «ядерных» мальчиков

Василий Ковалев, Санкт -Петербург

Напомним, что в Японии 11 марта 2011г. произошло сильнейшее в истории страны землетрясение магнитудой 9,0, за которым последовали цунами и серия толчков магнитудой 5-6.  В воздухе в районе АЭС "Фукусима" был выявлен радиоактивный цезий, который образуется  при реакции ядерного деления и содержится в топливе АЭС. Это было верным признаком того, что нарушена герметичность топливных сборок и на АЭС произошло  разрушение активной зоны реактора. Основную работу по ликвидации аварии выполняли 50 человек. Добровольцами на смертельно опасную работу были призваны пожилые сотрудники АЭС.


Японцы, чтобы успокоить себя и соседей, так как первоначально уровень атомной аварии  был объявлен только в четыре балла по шкале INES, даже сняли забавный мультфильм об аварии на АЭС  «Фукусима». Атомный блок у них был похож на японского  «ядерного»  мальчика, страдающего расстройством живота. Радиацию и взрывы  реакторов АЭС остроумные восточные режиссеры мультика сравнили с диареей малыша, запах от которой распространяется по воздуху, причиняя неудобства окружающим.

В этом мультфильме с целью преуменьшения аварии на атомной станции героя сравнили  с  советским «ядерным» мальчиком из Чернобыля», чьи экскременты нанесли огромный вред окружающей среде и людям. Восточные режиссеры утверждали, что  подобное могло  произойти только с советским «ядерным мальчиком» из Чернобыля, у которого не было  надежных  подгузников.

Происходящее на "Фукусиме" авторы сравнивании и с серьезной аварией на АЭС "Три-Майл-Айленд" в  США. Двадцать восьмого марта 1979 г. американскому "ядерному мальчику" тоже стало плохо, однако там дело обошлось только газами.

В мультфильме появились доктора в белых халатах - ликвидаторы аварии на японской АЭС  выступили в качестве добрых врачей, которые пришли на помощь японскому «ядерному  мальчику». В качестве пилюль и микстуры «больному» давали воду и борную кислоту.

Мультяшная история заканчивалась обещанием врача, что курьезы будут случаться с «ядерным мальчиком» еще некоторое время, однако они вполне безопасны, а запах развеется в течение недели.

Однако реальный сценарий оказался совершенно иным.

Восточным режиссерам тогда не хватило смелости сказать, что Япония  остановилась на полпути  между  катастрофой и "огромной катастрофой", что под Токио, который с его 35 миллионами жителей является крупнейшим мегаполисом в мире, ситуация на  АЭС, как и в  Чернобыле, вышла из-под контроля.

Авторы умолчали о главном - о   "гремучей смеси", от которой и взорвались реакторы на  АЭС,  о том, что она и была сутью истории болезни «ядерных мальчиков».

Четыре кипящих ядерных реактора (англ. Boiling Water Reactor (BWR)),  в которых  пароводяную смесь получают в активной зоне. Технология BWR была разработана американской компанией General Electric. В реакторе BWR деминерализованная вода используется и как замедлитель нейтронов в управляемой ядерной реакции, и как рабочее тело турбины.  Взорвались реакторы не из-за землетрясений и цунами, на них не падали самолеты. Взорвалась "гремучая  смесь" водорода и кислорода, которая образуется в случае  перегрева топлива реактора. 

Основная проблема заключалась в том, что при высокой  температуре, которой на этой  стадии  достигли  тепловыделяющие элементы активной зоны, молекулы воды  «распадаются» на кислород  и водород, соединяясь затем в «гремучую смесь».   

На первом энергоблоке на японской АЭС Фукусима произошёл взрыв, в результате которого снесло крышу, обрушилась часть бетонных конструкций. Причина взрыва — образование   водорода в результате пароциркониевой реакции при высокой температуре тепловыделяющие элементы активной зоны были оголены,   частично находились  выше уровня воды.                      

На третьем энергоблоке «Фукусимы» тоже  произошёл взрыв водорода по тем же причинам,  что и на первом. Взорвалось примерно, как и на первом энергоблоке 300-1000 кг водорода,  образовавшегося при пароциркониевой реакции в активной зоне.. Снесло крышу здания , обрушилась часть бетонных конструкций.


На втором блоке АЭС Фукусима произошёл взрыв в барбатере. Причиной взрыва было  скопление водорода  массой 300-1000 кг,  образовавшегося при пароциркониевой реакции в активной зоне реактора. Барбатер разорвало, и через трещину в здании стала в море стекать радиоактивная вода. Барбатер - это резервуар  в виде тора  установленный на энергоблоке для сброса пара реакторной установки. 

На блоке   № 4 на японской АЭС реактор был остановлен, тепловыделяющие сборки были выгружены и находились в бассейне выдержки. Сначала начался пожар, а затем произошел   взрыв водорода. Причиной взрыва, по мнению  японских  специалистов,  стал водород, массой 300-600 кг, перетекший на блок №4 с блока №3 по единой системе вентиляции. Однако, не исключено, что причиной взрыва мог быть водород, образовавшейся бассейне выдержки при перегреве тепловыделяющих сборок.  

На энергоблоках 5- и  6 АЭС Фукусима просверлили нескольких 7-сантиметровых отверстий в крышах.  Это было сделано в качестве предупредительной меры для  недопущения скопления водорода и предупреждения взрыва.

В конечном итоге для исключения проплавления корпуса реактора стали использовать морскую воду для охлаждения активной зоны. Компанией закачивалось по восемь тонн воды в час в пространство между корпусом реактора и его внешней защитной стальной оболочкой.   Повезло. Активная зона не проплавила корпус реактора. Реакторы  были  переведены  в холодное состояние.

Южная Корея отправила в Японию огромные партии борной кислоты, которую использовали для предотвращения цепной реакции. Помогли с оборудованием США и ФРГ.  Еще более катастрофических удалось избежать.

Из-за серьёзного повреждения активной зоны реактоов и физических барьеров, власти  Японии приказали 170000 людей эвакуировать в радиусе 20-го километров от АЭС в префектуре Фукусима.  Префектуру Фукусима уже называют японской Припятью.  В   Припяти на Чернобыльской АЭС тоже было шесть энергоблоков – 4 действующих, вырабатывающих 4000 MГВт энергии и 2 строящихся. Уровень и площади загрязнения радиоактивными веществами Тихого океана  аварийной АЭС «Фукусима» стали сопоставимы  с уровнем загрязнения суши, зафиксированным после аварии на Чернобыльской АЭС. После   посещения аварийной АЭС императором Японии Акихито  правительством страны было принято решение заставить энергетическую компанию Tokyo Electric Power Co выплатить   огромные компенсации населению за причиненные аварией материальные потери.

В Припяти на Чернобыльской АЭС в процессе   аварии в активной зоне реактора 4-го блока  только за счёт пароциркониевой реакции в течение 5-10 секунд смогло образоваться до 5000 м3 водорода.  Когда верхняя плита реактора, несущая конструкция для технологических    каналов, взлетала на воздух, в центральный зал из графитовой кладки реактора вырвалась   масса водорода. Перемешавшись с воздухом центрального зала, водород образовал детонационную воздушно-водородную смесь, которая затем взорвалась,  скорее всего,  от случайной  искры или раскалённого графита. Сам   взрыв, судя  по характеру разрушений центрального зала,  носил объёмный  характер. Именно он и разнёс вдребезги крышу, центральный зал и другие помещения 4-го блока.    

Радиоактивность с активной зоны реактора хлынула в окружающую среду. Как сказал  Николай Иванович Рыжков,  премьер-министр СССР,  на  Политбюро 14 июля 1986г, когда обсуждалась катастрофа на Чернобыльской АЭС: "У меня впечатление, что страна медленно и упорно, развивая свою атомную энергетику,  шла к Чернобылю".

По моим оценка, катастрофа должна была произойти не в Чернобыле, а на Кольской станции и на несколько лет раньше. Когда там обнаружили, что в главном трубопроводе, по которому подается теплоноситель, сварщик, что бы получить премию и сделать быстрее, вместо того, что бы заварить задвижку, на самом ответственном месте, он просто в канал заложил электроды и слегка их сверху заварил.  Бесспорно, страна шла к аварии, выполняя «Пятилетку за 4 года».

В процессе аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в США население испытало  настоящий  шок.  Только личное посещение аварийной АЭС президентом Картером с супругой в какой-то  мере успокоило народ.

На третий день после аварии на АЭС Три-Майл-Айленда пузырь  водорода был обнаружен  под  крышкой реактора и стал центром внимания. Взрыв водорода мог не только нарушить внутреннюю конструкцию реактора, но в зависимости от его величины,  мог поставить под угрозу целостность защитной оболочки реактора и привести к крупномасштабному выбросу радиоактивного материала. Тем не менее, было установлено, что в реакторе не было  кислорода, наличие которого является необходимым условием для  того  чтобы  водород   взорвался. Были приняты незамедлительные меры, чтобы уменьшить пузырь водорода. В течение недели, водород полностью удалили из реактора с использованием каталитического   рекомбинатора и, бесспорно, непосредственно в атмосферу, но об этом как-то умолчали.
Хотя ядерное топливо частично расплавилось, но не прожгло корпус, так что радиоактивные вещества, в основном, остались внутри реактора.

Природа взрыва на всех трех АЭС была одинакова и состояла в том, что при высокой температуре в реакторе, когда в аварийные режимах отсутствует охлаждение     тепловыделяющих элементов активной зоны, молекулы воды  «распадаются» на кислород и водород, образуя  взрывоопасную смесь.   Под действием водяного пара при высокой  температуре в результате окисления циркония оболочек тепловыделяющих элементов      образуется водород. Все компоненты могут при определенных условиях взаимодействовать,   при этом цирконий, взаимодействуя с водяным  паром при высоких температуре, генерирует взрывоопасный водород.  

 Из курса химии известно, что реакция протекает в соответствии с уравнением:
   Zr + 2H2O = ZrO2 + 2H2 + Q,
где  Q — выделяющаяся теплота (6530 кДж/кг)

Реакция стартует примерно при 900—950 °C, а при 1200 °C начинает развиваться очень быстро (так как выделяющаяся теплота дополнительно разогревает цирконий, реакция  и становится самоподдерживающейся).

Помимо выделения водорода и  тепла, реакция сопровождается охрупчиванием оболочек тепловыделяющих элементов и уменьшением её первоначальной толщины за счёт окисления  циркония.

В результате вступления в реакцию большой части циркония, который содержится в активной зоне реакторов, образуется водород, исчисляемый сотнями кубометров. Это   опасно как с точки зрения  взрыво- и пожаропасности в герметичной оболочке, так и с точки зрения образования в главном контуре циркуляции теплоносителя  реакторной установки газовых пузырей, препятствующих циркуляции теплоносителя и, как следствие, отводу тепла.  

С самого начала конструкторы были озабочены безопасностью реакторов, предлагались различные решения и устройства  для её обеспечения. Нововведением на современных АЭС    для решения проблемы скопления водорода при тяжёлых авариях стало применение  каталитических рекомбинаторов водорода (пассивной системы безопасности). Каталитические  рекомбинаторы — небольшие устройства, которые во множестве устанавливаются по всему гермообъёму и обеспечивают снижение концентрации водорода при авариях с его выделением. Каталитические рекомбинаторы не требуют источников энергии и команд на включение — при достижении небольшой концентрации водорода (0,5—1,0 %) процесс его  поглощения рекомбинаторами начинается самопроизвольно.

Использование каталитических комбинаторов вселяет надежду, что больше АЭС не будут   взрываться, и «ядерных мальчиков» сменят другие персонажи. Будем надеяться, что современные АЭС со множеством пассивных и активных  дорогостоящих систем безопасности в своем развитии не зашли на тупиковой путь,  как  когда-то это сделали паровозы.


При подготовке  статьи  были использованы следующие материалы:
The  Fukushima Daiichi Incident Matthias Braun. PEPA4-G,  AREVA–NP GmbH
 

 
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: 3.54
Ответов: 11


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 15 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 11/03/2016
Наверное, лучше было использовать материалы с    http://www-pub.iaea.org/books/IAEABooks/10962/The-*****ushima-Daiichi-Accident    И далее по ссылкам.


[ Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 12/03/2016
Действительно, этот научпоп для "Мурзилки" или "Юного техника". Здесь всё-таки специалисты, которым важны не элементы химии, а причины и последствия аварии. правильность действий персонала, владельцев ТЕПКО и властей всех уровней до, во время и после аварии. Уроки Фукусимы надо учить!


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 14/03/2016

 К настоящему  моменту оригинальный  японский  мультик  посмотрели   более 500 тысяч   интернет-пользователей и миллионы  юных  и взрослых  телезрителей.   Но   крутые  атомные  специалисты считают,  что   не барское дело  писать  для  детей  и для взрослых  про всякие   аварии на АЭС.   Лучше их держать  в неведении,  зачем  им правду  знать..  !


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 14/03/2016
Автору 2.1) В начале текста следовало определиться - цезий выявлен в результате того, что реакторы взорвались из-за водорода или еще какая-то причина появления радиации?2) при чем тут пожилые сотрудники, как это влияет на аварию и на остальной текст статьи?3) воду закачивали во все реакторы или только в два блока?4) основная опасность пароциркониевой реакции - то, что она экзотермична и "разгоняет" температуру. Водород тут не так важен, он и без этого образуется.Много смешных ляпов: "Хотя ядерное топливо частично расплавилось, но не прожгло корпус"О как! Топливо-то жжот, прям как автор! Перлы про пароцирконевую реакцию тоже забавны.Короче, винегрет уровня школьника 9го класса, не выше, в стиле "потому что гладиолус".


[ Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 14/03/2016
  1. Много смешных ляпов:   Правильно  написать  много трагических ляпов в атомной энергетике , взорвано  уже шесть атомных реакторов,  и которые залили и отравой полмира. 2.  При чем тут пожилые сотрудники.  А  при том, что  такой японский принцип, что  пошли умирать пожилые люди,  которые прожили жизнь .  А при ликвидации аварии  на Чернобыле  послали  умирать   зеленых   солдатиков  по сути  детей. 


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 16/03/2016
Много смешных ляпов: "Хотя ядерное топливо частично расплавилось, но не прожгло корпус"...

-------------------------------------------------------------

На ВВЭР-210 во времена ГИС Воронина было нечто подобное, когда качали мощность с 210 до 290 МВт по сменам. От термоциклирования раскололся тепловой экран (были такие вначале у ВВЭР) рухнул вниз и перекрыл проток через активную зону.  Топливо не плавилось, но в центре зоны несколько кассет все таки развалились. Взрыва водорода не было - азотом разбавили. Год выбирали эту беду из корпуса реактора. Зато поняли - можно сваять и ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 (ВВЭР-365 был переходной моделью).

Но это уже история, и эти события мало кто знает.


Инженер


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 14/03/2016
Чувак в теме смыслит, как свинья в апельсинах. А ошибок грамматических - просто море.
Жаль, что ПРОАТОМ публикует такую перлятину. 
Лучше бы взяли интервью у М.В.Ковальчука про аварии - было бы гораздо прикольнее! Он бы объяснил, как взрывается ядерная кастрюля и куда при этом бегают быстрые нейтроны...


[ Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 14/03/2016
   Ждите  , обязательно  к Вам  обратятся  за советом.


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 15/03/2016
Суд Японии постановил закрыть два атомных реактора, так как они представляют угрозу для безопасности страны. Решение касается третьего и четвертого реакторов АЭС «Такахама», которая находится в 350 км от Токио.  Истцами по делу выступили люди, живущие по соседству с АЭС, которые заявили, что реакторы представляют угрозу для основного источника воды для региона — озера Бива.
П


[ Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 16/03/2016
Мультики с докоторами реактора - да еще массово, это признак дебилизации японов со стороны правительства.

Странно - неужели они проглотят всю эту туфту?


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 16/03/2016
  12 марта 2016 г. на Нововоронежской АЭС  в  00:00 энергоблок 3  ВВЭР-440/179  атомной станции выведен в планово-предупредительный ремонт (ППР) продолжительностью 37 суток.  Это последний  ППР   самого старого  на  европейском  континенте энергоблока    перед его окончательным остановом.  В июне 1972 года  энергоблок был выведен на максимальную мощность.По проектному сроку 3 энергоблок должен был быть выведен из эксплуатации в 2001 году, 


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 17/03/2016
"12 марта 2016 г. на Нововоронежской АЭС  в  00:00 энергоблок 3  ВВЭР-440/179  атомной станции выведен в планово-предупредительный ремонт (ППР) продолжительностью 37 суток"

Момент принятия решения настал: сейчас либо надо еще продлить эксплуатацию лет на 10, либо приступить к процедуре вывода из эксплуатации. Самое главное - никогда не доводить до конца!


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 17/03/2016
 Согласно  зако́на Ме́рфи   если есть вероятность того, что какая-нибудь  неприятность может случиться,  то она обязательно произойдёт


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 21/03/2016
Туфта полная в статье. Водород в активной зоне при тяжелой аварии появляется не за счет радиолиза воды (это несущественный источник), а счет пароциркониевой реакции материала оболочек твэлов с водяным паром.


[
Ответить на это ]


Re: Японские шарады про «ядерных» мальчиков (Всего: 0)
от Гость на 22/03/2016
Все  стало    хорошо,,,   но через очень большое плохо


[
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: 0.08 секунды
Рейтинг@Mail.ru