WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаДПЮ, Військова справа → Ядерні аварії - Лекція

Ядерні аварії - Лекція

Для отримання ланцюгової самопідтримуючої реакції поділу реактор переводять в так званий критичний стан. При цьому кількість нейтронів, утворених при поділі, повинна дорівнювати їх кількості, втраченій в результаті поглинання. Критичний стан реактора характеризується ефективним коефіцієнтом розмноження — Кеф. При Кеф меншому 1, реактор знаходиться в підкритичному стані і ланцюгова реакція не підтримується, а якщо Кеф більший 1, то ядерний реактор переходить в надкритичний стан і потужність його поступово збільшується і може досягти параметрів, при яких він руйнується. Тому цей показник ядерного реактора, працюючого на повільних нейтронах, регулюється за допомогою регулюючих стержнів аварійного захисту. Вони містять в собі речовини, що добре поглинають нейтрони (бор, кадмій, гафній та інші), але найчастіше для цього використовується карбід бору (В2С) та суміш В2С–АI2О3. При введенні таких стержнів в активну зону кількість нейтронів, які беруть участь в поділі, зменшується, а, відповідно, знижується і потужність реактора. При витягуванні стержнів з активної зони відбувається зворотній процес. При введенні в активну зону стержнів аварійного захисту ядерна ланцюгова реакція припиняється.

Для відводу теплоти від тепловиділяючих елементів застосовують різноманітні системи охолодження реактора.

При проектуванні і будівництві АЕС одним із найважливіших науково-технічних завдань є забезпечення радіаційної безпеки персоналу та населення, а також попередження радіаційного забруднення оточуючого середовища. Мета радіаційного захисту полягає в тому, щоб опромінення персоналу АЕС не перевищувало максимально допустимих доз, а концентрація РР в оточуючому середовищі поблизу станції знаходилась на безпечному рівні.

В основу вирішення цієї проблеми покладена концепція створення захисних бар'єрів.

Основними з них на шляху поширення РР є оболонки твелів, трубопроводи, помпи і захисна оболонка реакторної установки.

Герметичні оболонки твелів, попереджуючі вихід продуктів поділу з палива в теплоносій, є першим бар'єром радіаційного захисту.

В процесі роботи в них можуть утворюватись мікротріщини, через які продукти поділу проникають в теплоносій. У зв'язку з цим виникає необхідність герметизації трубопроводів і помп — утворюється другий бар'єр радіаційного захисту.

Внаслідок високого тиску теплоносія, механічних і гідродинамічних вібрацій, корозії та ряду інших причин може порушуватись герметичність комунікацій, аж до розриву основного трубопроводу, що є вже максимальною проектною аварією. У зв'язку з цим виникає необхідність створення третього бар'єру радіаційного захисту, попереджуючого вихід РР в оточуюче середовище. Таким бар'єром є захисна оболонка реакторної установки.

До захисних бар'єрів відносяться також фільтри та обладнання для спеціальної водо- і газоочистки, споруди для відстою і розбавлення рідких і газоподібних середовищ, зони суворого контролю у виробничих приміщеннях і на території АЕС, контрольні пункти на маршрутах руху персоналу та транспорту, санітарні пропускники та пункти дезактивації, контроль при виході або виїзді за межі станції.

2. Коротка характеристика можливих аварій на АЕС.

Аварії на АЕС, згідно класифікації надзвичайних ситуацій, відносяться до виробничих, які супроводжуються звільненням радіаційної енергії. Тобто має місце втрата контролю над джерелом радіоактивного випромінювання, що дає підставу віднести її до групи радіаційних аварій.

Радіаційна аварія — це подія, пов'язана з втратою контролю над будь-яким джерелом іонізуючих випромінювань, внаслідок чого відбувається вихід РР чи самих випромінювань за межі передбачених захисних бар'єрів в кількості, яка переважає встановлені нормативи, що може привести до опромінення персоналу, а при певних ситуаціях — і частини населення.

Радіаційно-ядерна аварія є більш вузьким поняттям — це подія, пов'язана з втратою контролю над матеріалом, що ділиться в ядерному реакторі, внаслідок чого виникає і розвивається некерована ланцюгова реакція ядерного поділу з виходом радіоактивних продуктів і самого випромінювання за межі передбачених захисних бар'єрів, що призводить або може призвести до аварійного опромінення людей.

Ядерні аварії пов'язані з пошкодженнями тепловидільних елементів ядерного реактора або тепловідводів від них і виникають внаслідок порушення управління ланцюговою реакцією поділу чи контролю за нею в активній зоні реактора, або тепловідводі від твелів.

Основними причинами радіаційних аварій є порушення технологічних регламентів і санітарних правил роботи з джерелами іонізуючих випромінювань, нехтування та порушення правил ядерної і радіаційної безпеки при монтажі, наладці, випробуваннях ядерних реакторів, зарядках і перезарядках активних зон, транспортуванні та зберіганні свіжого і відпрацьованого ядерного палива та деяких інших операціях.

Характерною особливістю роботи АЕС є напружений тепловий та гідравлічний режим активної зони, наявність потужних радіаційних полів. Це може привести до порушення цілісності оболонок твелів, і, внаслідок цього, виходу частини ядерного пального та продуктів поділу в теплоносій. Порушення герметичності ядерного реактора приводить до забруднення навколишнього середовища.

Основними причинами ядерної аварії є наступні:

— порушення герметичності твелів, які виникають внаслідок корозійних та ерозійних процесів на поверхні їх оболонок. Це може привести до виходу продуктів поділу в теплоносій;

— порушення герметичності контура теплоносія. Воно відбувається внаслідок нещільного стикування сполучних вузлів системи циркуляції теплоносія (системи трубопроводів, помп та інших пристосувань). Це приводить до потрапляння забрудненого РР теплоносія за межі контуру та ядерного реактора.

Невід'ємними характеристиками аварій є несподіваність самого явища, утрата контролю над джерелом випромінювання, опромінення людей в дозах, що перевищують допустимі рівні, можливе створення осередків радіоактивного забруднення.

2.1. Класифікація аварій на АЕС

При класифікації аварій на АЕС в першу чергу береться до уваги наявність чи відсутність аварійного викиду РР в навколишнє середовище.

При прогнозуванні та оцінці радіаційної обстановки передбачаються два види можливих аварій, при яких створюється небезпечна радіаційна обстановка на місцевості, що вимагає здійснення заходів по захисту населення, — це гіпотетична аварія та аварія із руйнуванням реактора.

Гіпотетична аварія — аварія, для попередження якої технічних заходів, що забезпечують безпеку АЕС, проектом не передбачено. При виході РР в атмосферу створюється небезпечна радіаційна обстановка, що може привести до опромінення населення в дозах, які перевищують допустимі.

Аварія з повним руйнуванням ядерного реактора може відбутися в результаті стихійного лиха, падіння літаючого апарата на споруди АЕС, впливу звичайних боєприпасів та ін. Вона супроводжується розривом трубопроводів, пошкодженням реактора, відмовою систем управління і радіаційного захисту, миттєвою втратою герметичності конструкцій реактора і виходом РР з потоками пару та води в навколишнє середовище.

За імовірністю виникнення і наслідками аварії ядерних реакторів поділяються на проектні (малі і великі) та позапроектні.

Проектні аварії — це передбачені ситуації, що відносно легко усуваються і не супроводжуються значним переопроміненням персоналу і окремих груп населення.

Позапроектні аварії — це ситуації, що приводять до повного розкладання ядерного палива, переопромінення персоналу та населення і значного забруднення навколишнього середовища.

За масштабами розповсюдження радіонуклідів прийнято розрізняти два типи аварій: промислову і комунальну (див. табл.1.)

Таблиця 1.

Класифікація аварій ядерних реакторів АЕС за масштабністю радіоактивних викидів

(Черняков Г.О та ін., 2001)

№ з/п

Тип аварії

Зона дії радіаційних факторів

Суб'єкт радіаційного захисту

1.

Промислова

В межах території виробничих приміщень і промислового майданчика об'єкту

Персонал об'єкту

2.

Комунальна

Розповсюджується за межі промислового майданчика та санітарно-захисної зони об'єкту

Персонал об'єкту та населення

2.1

Локальна

Комунальна радіаційна аварія, якщо в зоні аварії проживає населення чисельністю до 10 тис. чоловік

Персонал об'єкту та населення

2.2

Регіональна

Комунальна радіаційна аварія, зона якої поширюється на адміністративно-територіальну одиницю з чисельністю > 10 тис. чоловік

Персонал об'єкту та населення

2.3

Глобальна

Комунальна радіаційна аварія, під вплив якої підпадає значна частина або вся територія країни та її населення

Персонал об'єкту та населення

2.4

Транскор-донна

Це така глобальна радіаційна аварія, коли зона аварії поширюється за межі державних кордонів країни, в якій вона відбулася

Персонал об'єкту та населення

Для оцінки ситуацій, що можуть виникати при експлуатації ядерних реакторів, в багатьох країнах світу, в тому числі – і в Україні, застосовується Міжнародна шкала подій на АЕС, котра була розроблена спеціалістами МАГАТЕ. Суть цієї шкали полягає в тому, що за наслідками для оточуючого середовища (величина радіоактивного викиду по йоду-131) і населення (доза опромінення), а також для ядерного реактора і персоналу станції всі події на АЕС поділяються на 7 класів: 1-й – незначна подія; 2-й – подія середньої тяжкості; 3-й – серйозна подія; 4-й – аварія в межах АЕС; 5-й – аварія з ризиком для оточуючого середовища; 6-й – тяжка аварія; 7 – глобальна аварія.

Loading...

 
 

Цікаве