Авария на Три-Майл-Айленде вдохновила Чарльза Перроу Обычная теория аварии, в которой авария происходит в результате непредвиденного взаимодействия нескольких отказов в сложной системе.
Крупнейшая в мире авария на атомной станции Три-Майл-Айленд, США, 28 марта 1979 года
Вплоть до 6:18 люди, опираясь на неверные показания приборов, и в то же время, почему-то не замечая другие важные показатели, говорившие о характере аварии, пытались определить проблему и выполняли разнообразные действия, но лишь усугубили ситуацию. В результате активная зона реактора, лишенная охлаждения, начала плавиться. Прибывший в 6:18 инженер определил истинную причину аварии, и слив воды из активной зоны реактора был прекращен. Однако насосы аварийного охлаждения, остановленные двумя часами ранее, по разным причинам удалось запустить лишь в 7:20, что и предотвратило катастрофу - специальная борированная вода, закачанная в активную зону, остановила ее нагрев. Казалось бы, авария предотвращена, и теперь можно было заниматься полной остановкой реактора, однако уже днем 28 марта выяснилось, что в корпусе реактора образовался огромный водородный пузырь, который мог в любую секунду вспыхнуть и взорваться - такой взрыв на АЭС привел бы к страшной катастрофе.
Водородный пузырь образовался из-за реакции раскаленного циркония с раскаленным же водяным паром, который буквально распадался на атомы кислорода и водорода. Кислород окислял цирконий, а свободный водород скапливался под крышкой реактора - так и образовался взрывоопасный пузырь. В 19:50 удалось восстановить работу одного из насосов первого контура, который, правда, проработал всего 15 секунд, но это позволило вскоре запустить остальные насосы и восстановить более или менее нормальную работу первого контура системы охлаждения реактора. Вплоть до 2 апреля операторы работали над удалением из-под крышки реактора водорода - эта операция увенчалась успехом, и опасность неуправляемого развития аварии была полностью устранена.
Удивительно, но авария на АЭС Три-Майл-Айленд не имела серьезных последствий для здоровья людей и экологии, однако она оказала самое серьезное влияние на умы людей и американскую ядерную энергетику.
Других средств контроля не было предусмотрено. Утечка теплоносителя продолжалась почти 2,5 часа, пока не был закрыт отсечной клапан. Поэтому на несколько минут теплоотвод из первого контура практически полностью прекратился.
В этот момент операторы АЭС допустили первую серьёзную ошибку, которая, вероятно, и определила характер аварии и её масштаб. Они отключили один, а затем и второй аварийный насос из трёх работающих, а на оставшемся вручную уменьшили расход более чем в 2 раза, такого количества воды было недостаточно для компенсации течи. Причиной такого решения послужили показания уровнемера компенсатора объёма, из которых следовало, что вода подаётся в первый контур быстрее, чем выходит через неисправное предохранительное устройство. Управляющий реактором персонал был обучен предотвращать заполнение водой компенсатора давления не «вставать на жёсткий контур» , так как при этом затрудняется регулирование давления в контуре, что опасно с точки зрения его целостности, поэтому они отключили «лишние» по их мнению насосы высокого давления.
Как оказалось впоследствии, уровнемер давал неправильные показания. На самом деле в это время происходило дальнейшее падение давления в первом контуре из-за некомпенсированной течи. Когда давление упало до точки насыщения , в активной зоне начали образовываться пузырьки пара , которые начали вытеснять из неё воду в компенсатор давления, тем самым ещё больше увеличивая ложные показания уровнемера. Всё ещё обеспокоенные необходимостью не допустить переполнения компенсатора, операторы начали сливать воду из него ещё и через дренажную линию первого контура.
Персонал понял, что аварийная питательная вода не поступает в парогенераторы, задвижки открыли и началось её поступление. То обстоятельство, что подача питательной воды в парогенераторы была прервана на 8 минут, само по себе не могло привести к серьёзным последствиям, но прибавило замешательства в действия персонала и отвлекло их внимание от опасных последствий заедания в открытом положении импульсного клапана в системе компенсации давления. Также в это время было замечено срабатывание предохранительных мембран на барботёре из-за превышения в нём давления, в результате чего пар с высокими параметрами стал поступать в помещения гермооболочки. Операторы на щите управления выключили их, всё ещё не понимая, что в помещениях гермообъёма большое количество воды.
Также в это время было замечена ещё одна странность — концентрация жидкого поглотителя, борной кислоты , в контуре сильно снизилась и, несмотря на полностью погружённые регулирующие стержни , начали расти показания приборов контроля нейтронного потока. Снижение концентрации борной кислоты также было последствием сильной течи. Операторы приступили к экстренному вводу бора, чтобы не допустить повторной критичности реактора, что было частично правильным решением, но не решающим главную проблему, которая до сих пор не была определена.
Однако вода так и не поступила в генератор. Из-за человеческой ошибки во время планового ремонта, произошедшего за несколько дней до аварии, были закрыты задвижки подачи воды с аварийных насосов. Первые 12 секунд после аварии В результате прекратился отвод тепла с первого контура реактора. Растущее давление уже через несколько секунд превысило допустимый предел. Как правило, это приводит к открытию дополнительного клапана системы компенсации давления, которая позволяет сбросить пар в барботёр — специальную ёмкость. Так случилось и на этот раз, поэтому рост давления на реакторе замедлился. Тем не менее, спустя 9 секунд включилась аварийная защита реактора, так как давление достигло 17 МПа.
Температура упала, а объем воды стал уменьшаться. Давление наоборот, стало резко падать. Падение давления до 12 МПа должно было привести к закрытию клапана барботёра, но этого не случилось. При этом пульт оператора показывал, что клапан закрыт. На деле оказалось, что сигнал на пульте управления означает не закрытие клапана барботёра, а отключение его от электричества. Так что, теплоотвод уже спустя минуту полностью прекратился. Но уровнемер давал некорректные показания и падение давления в реакторе продолжалось из-за некомпенсированной течи.
Поэтому, хотя ядерная энергия может быть важным источником энергии, необходимо рассмотреть ее недостатки и риски, а также поиски других альтернативных источников энергии. Какую категорию присвоит рок аварии на "Фукусиме-1" покажет время. СССР ныне Украина. Рейтинг: 7 крупная авария Авария на ядерном объекте в Чернобыле всеми экспертами признана как самый худшая катастрофа в истории атомной энергетики. Это - единственная авария на ядерном объекте, которая была классифицирована Международным агентством по атомной энергии в качестве самого худшего, что может быть. Крупнейшая техногенная катастрофа разразилась 26 апреля 1986 года, на 4-м блоке Чернобыльской атомной электростанции, находящейся в маленьком городе Припять. Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. В ликвидации последствий аварии участвовали более 600 тыс. Станция навсегда прекратила свою работу лишь 15 декабря 2000 года. Рейтинг: 6 серьёзная авария «Кыштымская авария» - очень серьезная радиационная техногенная авария на химкомбинате «Маяк», расположенном в закрытом городе «Челябинск-40» с 1990-х годов - Озёрск. Авария получила свое название Кыштымской по той причине, что Озёрск был засекречен и отсутствовал на картах до 1990 года, а Кыштым - ближайший населенный пункт.
Авария на Чернобыле унесла больше жизней, чем авария на Фукусиме
- 9. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАРАЖЕНИЕ В ГОЯНИИ - 13 СЕНТЯБРЯ 1987 Г.
- Три-Майл-Айленд был не таким разрушительным
- Популярные материалы
- Катастрофа на Три-Майл-Айле
- 5 крупнейших аварий на АЭС
2.2 Авария на аэс «Три-майл-Айленд»
Авария на Три-Майл-Айленде произошла в США и получила «5 уровень». В результате территория АЭС Три-Майл-Айленд подверглась сильному радиоактивному загрязнению, сотрудники станции получили опасные для здоровья уровни облучения. После аварии на Три-Майл-Айленд использовалась только одна атомная электростанция TMI-1, которая находится справа. Хотя многочисленные исследования подтвердили отсутствие радиационных последствий аварии на Три-Майл-Айленд, отношение общественности к этой аварии и к самой атомной энергетике, сформированное СМИ, практически не изменилось. Авария на Три-Майл-Айленде вдохновила Чарльза Перроу Обычная теория аварии, в которой авария происходит в результате непредвиденного взаимодействия нескольких отказов в сложной системе. «Атомный эксперт» сделал обзор трех публикаций, вышедших в ведущих мировых СМИ и посвященных авариям на «Три-Майл-Айленд», Чернобыльской АЭС и «Фукусиме‑1».
Произошла крупнейшая в США авария на атомной электростанции
Последний энергоблок атомной станции Три-Майл-Айленд остановят 30 сентября 2019 г. «Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд» 28 марта 1979 года стала крупнейшей в истории атомной энергетики США. По мнению МАГАТЭ, авария на Три-Майл-Айленде стала важным поворотным моментом в мировом развитии ядерной энергетики. Авария на Три-Майл-Айленде произошла в результате частичного расплавления реактора энергоблока 2 (ТМИ-2) в Пенсильвании.
Провокации Киева, или Люди, будьте бдительны!
Three Mile Island nuclear facility, c. 1979. Date. Но, анализируя в последующие годы причины аварии на американской АЭС Три-Майл-Айленд, специалисты отмечали: при худшем сценарии развития событий мог быть уничтожен целый штат Пенсильвания. 28 марта 1979 года в США на АЭС «Три-Майл-Айленд» в штате Пенсильвания произошло повреждение активной зоны реактора. Авария на АЭС — в широком смысле любая неполадка в работе атомной электростанции, связанная с внезапным выходом из строя какой-то техники.
Знаменитая АЭС «Три-Майл-Айленд» наконец прекращает свою работу
Блок No 2 на АЭС "Тримайл-Айленд", как оказалось, не был оснащен дополнительной системой обеспечения безопасности, хотя подобные системы на некоторых блоках этой АЭС имеются. Ядерная авария Авария на Три-Майл-Айленд была частичным расплавлением реактора номер 2 АЭС Три-Майл-Айленд (TMI -2) в округе Дофин, штат Пенсильвания, недалеко от. Ядерная авария Авария на Три-Майл-Айленд была частичным расплавлением реактора номер 2 АЭС Три-Майл-Айленд (TMI -2) в округе Дофин, штат Пенсильвания, недалеко от. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд — Президент Джимми Картер покидает АЭС Три-Майл-Айленд после личного визита 1 апреля 1979 года. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд (англ. Three Mile Island accident) — одна из крупнейших аварий в истории ядерной энергетики. «Атомный эксперт» сделал обзор трех публикаций, вышедших в ведущих мировых СМИ и посвященных авариям на «Три-Майл-Айленд», Чернобыльской АЭС и «Фукусиме‑1». По мнению МАГАТЭ, авария на Три-Майл-Айленде стала важным поворотным моментом в мировом развитии ядерной энергетики.
Ядреный атом. Мир пугали Чернобылем, замалчивая масштабную аварию в США
Но и рассказывать только про американскую и японскую аварии — тоже не метод, квасной патриотизм ни к чему. Если уж говорим про крупные аварии на АЭС, то про все, причем спокойно, без привнесения политических страстей.
Кислород окислял цирконий, а свободный водород скапливался под крышкой реактора - так и образовался взрывоопасный пузырь. В 19:50 удалось восстановить работу одного из насосов первого контура, который, правда, проработал всего 15 секунд, но это позволило вскоре запустить остальные насосы и восстановить более или менее нормальную работу первого контура системы охлаждения реактора. Вплоть до 2 апреля операторы работали над удалением из-под крышки реактора водорода - эта операция увенчалась успехом, и опасность неуправляемого развития аварии была полностью устранена.
Удивительно, но авария на АЭС Три-Майл-Айленд не имела серьезных последствий для здоровья людей и экологии, однако она оказала самое серьезное влияние на умы людей и американскую ядерную энергетику. Работы по устранению последствий аварии были завершены лишь к 1993 году. Из атомного реактора вытекло большое количество радиоактивной воды, в результате чего уровень радиоактивности в помещениях гермооболочки более чем в 600 раз превысил норму. Некоторое количество радиоактивных газов и пара попало в атмосферу, и в результате каждый житель 16-километровой зоны вокруг АЭС получил облучение не больше, чем во время сеанса флюорографии.
Самого опасного - выбросов в атмосферу и воду высокоактивных нуклидов - удалось избежать, поэтому местность осталась чистой. Второй энергоблок закрыт, внутренняя часть реактора полностью вынута и утилизирована, а за площадкой ведется наблюдение. Станция будет работать до 2034 года.
Расплавившееся ядерное топливо все-таки не смогло прожечь корпус реактора, но радиоактивная вода просочилась в бетон защитной оболочки, и удалить это радиоактивное загрязнение оказалось практически невозможно.
Снимок сделан 11 февраля 1980 года. Этот энергоблок после аварии был остановлен и находится под постоянным наблюдением. Снимок сделан 22 августа 1980 года. Технические эксперты высказывают предположение, что головка повреждена изнутри.
Снимок сделан 3 марта 1999 года. Снимок сделан 17 марта 2007 года. Снимок сделан 19 октября 2005 года. Там ещё больше интересного.
С точки зрения безопасности, отключение насосов аварийного охлаждения является более значимой ошибкой, так как всегда можно представить себе случай возникновения протечки которую невозможно устранить закрытием арматуры [26]. Анализ действий персонала показал неудовлетворительное понимание им основных принципов работы реакторов типа PWR , одним из которых является поддержание достаточно высокого давления в установке для предотвращения вскипания теплоносителя [27]. Обучение операторов было нацелено прежде всего на их работу при нормальной эксплуатации, поэтому, наблюдая конфликтующие симптомы, персонал предпочёл отдать приоритет регулированию уровня в компенсаторе давления [28] , а не обеспечению непрерывной работы системы аварийного охлаждения, способной поддерживать высокое давление в контуре при протечках [29]. Операторы не восприняли всерьёз автоматическое включение системы безопасности ещё и потому, что на Три-Майл-Айленд эта система за последний год срабатывала четыре раза по причинам, никак не связанным с потерей теплоносителя [30]. Недостатки щита управления и длительная работа станции с неустранёнными дефектами не позволили персоналу быстро определить состояние электромагнитного клапана компенсатора давления. Указателя фактического положения запорного органа клапана предусмотрено не было, а лампа на панели управления сигнализировала лишь о наличии питания на его приводе, соответственно, сигнал указывал на то, что клапан закрыт [16]. Косвенные признаки, такие как повышенная температура в трубопроводе после клапана и состояние бака-барботера также не были восприняты однозначно. Срабатывание предохранительных устройств бака-барботера также не осталось незамеченным, но персонал никак не связал это событие с продолжительной утечкой из первого контура [33] , приписав его скачку давления при кратковременном срабатывании электромагнитного клапана в самом начале аварии [34].
В эксплуатационной документации был определён перечень признаков течи из первого контура [35] , одни из них действительно имели место, например падение давления в реакторной установке, повышение температуры под гермооболочкой и наличие воды на её нижнем уровне. Однако операторов привело в замешательство отсутствие симптомов, которые они считали ключевыми: не было снижения уровня в компенсаторе давления он, наоборот, возрастал , также не было сигнализации о повышенном уровне радиации в атмосфере гермооболочки возможно, порог срабатывания датчика был некорректно установлен. Таким образом, даже зная о наличии воды в помещениях гермооболочки, персонал не смог адекватно определить источник её происхождения [36] [37]. Разрушение активной зоны [ править править код ] Конечное состояние активной зоны реактора: 1 — вход 2-й петли B; 2 — вход 1-й петли А; 3 — каверна; 4 — верхний слой обломков топливных сборок; 5 — корка вокруг центра активной зоны; 6 — затвердевший расплав; 7 — нижний слой обломков топливных сборок; 8 — вероятный объём расплава, который стёк вниз; 9 — разрушенные гильзы внутриреакторного контроля; 10 — отверстие в выгородке активной зоны; 11 — слой затвердевшего расплава в полостях выгородки; 12 — повреждения плиты блока защитных труб Прибывший в 6 часов утра персонал следующей смены, благодаря свежему взгляду, смог наконец определить состояние электромагнитного клапана компенсатора давления [38] [25]. Установив тем самым факт продолжительной потери теплоносителя, операторы должны были приступить к ликвидации аварии, запустив систему аварийного охлаждения, однако по неустановленным причинам это действие не было незамедлительно выполнено [22] [40] [41]. Около 06:30 началось быстрое окисление оболочек твэлов в верхней части активной зоны за счёт пароциркониевой реакции с образованием водорода. Образовавшаяся расплавленная смесь из топлива, стали и циркония стекала вниз и затвердевала на границе кипения теплоносителя [43]. Ближе к 7 часам утра кипящий теплоноситель покрывал уже менее четверти высоты активной зоны [44].
Не имея в своём распоряжении приборов, позволявших определить уровень жидкости непосредственно в корпусе реактора [45] , и не осознавая нехватку теплоносителя, операторы попытались возобновить принудительное охлаждение активной зоны. Были предприняты попытки запуска каждого из четырёх главных циркуляционных насосов. В результате верхняя часть активной зоны, состоящая из серьёзно повреждённых твэлов, потеряла устойчивость и просела вниз, сформировав каверну пустое пространство под блоком защитных труб БЗТ [43]. На этот раз было принято принципиальное решение: не мешать автоматической работе систем безопасности, пока не будет полного понимания состояния реакторной установки [55]. С этого момента процесс разрушения активной зоны был остановлен [48]. Возобновление охлаждения реактора [ править править код ] Реакторная установка находилась в состоянии, которое не было учтено при её создании. В распоряжении персонала не было инструментов, позволявших контролировать и ликвидировать подобные аварии. Все последующие действия эксплуатирующей организации носили импровизационный характер и не были основаны на заранее просчитанных сценариях.
Безуспешность попыток запуска главных циркуляционных насосов привела к пониманию того, что в первом контуре имелись области, занятые паром [56] , однако в конструкции реакторной установки не существовало устройств для дистанционного выпуска этих парогазовых пробок. Исходя из этого, было принято решение поднять давление в первом контуре до 14,5 МПа для того чтобы сконденсировать имеющийся пар. Если бы эта стратегия принесла успех, то, по мнению эксплуатирующего персонала, контур оказался бы заполнен водой и в нём бы установилась естественная циркуляция теплоносителя [57]. Кроме того, в контуре имелось большое количество неконденсирующихся газов, прежде всего, водорода. Отсутствие признаков эффективного теплоотвода через парогенераторы вынудило персонал отказаться от данной стратегии. С другой стороны, работа насосов системы аварийного охлаждения позволила к 11:00 частично заполнить первый контур до уровня выше активной зоны [59]. Теоретически, запуск в это время главных циркуляционных насосов мог иметь успех, так как в контуре уже имелся значительный запас теплоносителя, но персонал находился под впечатлением предыдущих неудачных запусков и новой попытки предпринято не было [57]. Единственным эффективным способом охлаждения активной зоны в это время являлась подача холодной борированной воды насосами аварийного охлаждения в реактор и сброс нагретого теплоносителя через отсечной клапан компенсатора давления.
Однако такой способ не мог применяться постоянно. Запас борированной воды был ограничен, а частое использование отсечного клапана грозило его поломкой. Дополнительно ко всему, среди персонала уже не было уверенности в полном заполнении активной зоны водой. Все это подталкивало эксплуатирующую организацию к поиску альтернативных методов охлаждения реактора [60]. К 11:00 была предложена новая стратегия: снизить давление в реакторной установке до минимально возможного. Ожидалось, что, во-первых, при давлении ниже 4,2 МПа вода из специальных гидроёмкостей поступит в реактор и зальёт активную зону, во-вторых, возможно будет включить в работу систему планового расхолаживания реактора, которая работает при давлениях около 2 МПа [61] , и обеспечить этим стабильный теплоотвод от первого контура через её теплообменники [62]. Тем не менее персонал принял это за свидетельство того, что реактор полностью заполнен водой. Хотя фактически из гидроёмкостей был вытеснен лишь объём воды, достаточный для того, чтобы давление в гидроёмкостях сравнялось с давлением в реакторе.
Для вытеснения значительного объёма воды из гидроёмкости потребовалось бы снизить давление в первом контуре примерно до 1 МПа [65]. Пытаясь достигнуть своей второй цели включения системы планового расхолаживания , персонал продолжил попытки снижать давление [66] , однако снизить его ниже 3 МПа не удалось. По видимому, это было вызвано тем, что в это время в активной зоне шло кипение теплоносителя, образование пара и, возможно, водорода [67]. За счёт этих процессов давление в первом контуре держалось около 3 МПа даже при непрерывном сбросе среды. В любом случае поставленная цель была принципиально ошибочной, так как система планового расхолаживания не предназначена для работы с первым контуром, лишь частично заполненным жидкостью [62]. Положительным следствием принятой стратегии явилось то, что большой объём неконденсирующихся газов, прежде всего водорода, был удалён из первого контура в атмосферу защитной оболочки [68]. Таким образом содержание газов в пределах реакторной установки было существенно уменьшено, хотя для этого и не требовалось поддерживать низкое давление так долго [62]. С другой стороны, возможно, в это время имело место повторное осушение части активной зоны [69] , подача охлаждающей воды в реактор была снижена [70] и в целом реакторная установка была близка к состоянию, которое существовало перед закрытием отсечного клапана в 06:22 [71].
Учитывая безуспешность попыток снизить давление в первом контуре до 2 МПа и риск осушения активной зоны, было принято решение вернуться к стратегии восстановления принудительной циркуляции в первом контуре, как к хорошо известному для персонала способу охлаждения реактора [72]. Успех в возобновлении принудительной циркуляции теплоносителя был обусловлен тем, что контур уже был достаточно заполнен водой, а газовые пробки были существенно уменьшены при предыдущей попытке снизить давление. Стабильное охлаждение активной зоны было наконец-то восстановлено [75]. Остаточное энерговыделение в топливе постепенно снижалось, и 27 апреля единственный работающий главный циркуляционный насос был остановлен, после чего в первом контуре установилась естественная циркуляция. К этому времени тепло, производимое работой насоса, в два раза превышало энерговыделение в активной зоне [76]. Уже к вечеру 27 апреля теплоноситель остыл настолько, что было достигнуто состояние «холодного останова» [примечание 5] реактора. Только к ноябрю 1980 года тепловыделение в активной зоне упало до столь незначительных величин порядка 95 кВт , что позволило отказаться от использования парогенераторов. В январе 1981 года реакторная установка была изолирована от второго контура и охлаждалась исключительно за счёт передачи тепла от поверхности оборудования к атмосфере герметичной оболочки [77].
Авария на Три-Майл-Айленде
Авария на Три-Майл-Айленде вдохновила Чарльза Перроу Обычная теория аварии, в которой авария происходит в результате непредвиденного взаимодействия нескольких отказов в сложной системе. 28 марта 1979 года -в Пенсильвании на АЭС Три-Майл-Айленд произошла утечка теплоносителя и и в силу потери охлаждения выгорело более половины активной зоны реактора, это стало крупнейшей аварией в историиг атомной энергетики США. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд усилила уже существовавший в атомной отрасли кризис. Авария на Три-Майл-Айленд произошла на АЭС 5-го уровня. Атомная электростанция Три-Майл-Айленд в штате Пенсильвания прекратила свою работу 20 сентября 2019 года после 45 лет эксплуатации. Последний энергоблок атомной станции Три-Майл-Айленд остановят 30 сентября 2019 г.
Авария на Три-Майл-Айленде
Разбирательства после инцидента помогли определить новые стандарты и протоколы безопасности для ядерных электростанций, направленных на предотвращение подобных ситуаций в будущем. Исследование и понимание событий на Три-Майл-Айленд также подчеркивают важность не только технологических аспектов ядерной энергетики, но и неотъемлемой необходимости в обучении персонала, соблюдении строгих стандартов безопасности и внимательном мониторинге работы ядерных установок. История и развитие В начале XX века Три-Майл-Айленд привлек внимание ученых и инженеров своим стратегическим расположением. В 1948 году на острове была построена первая атомная лаборатория, которая заложила основы для будущих исследований в области ядерной физики. В 1962 году на Три-Майл-Айленде началось строительство ядерной электростанции, предназначенной для обеспечения энергией окрестных регионов. Завершение строительства и запуск станции в 1974 году сделали остров центром внимания в области энергетики. Однако в 1979 году произошел тяжелый ядерный инцидент.
Инцидент на Три-Майл-Айлендской ядерной электростанции вызвал обеспокоенность общественности и привел к изменениям в законодательстве и нормах безопасности в ядерной энергетике. После инцидента правительство приняло решение провести обширный анализ безопасности ядерных электростанций. Это привело к ужесточению норм и стандартов в области ядерной безопасности, что содействовало более тщательному контролю за ядерными установками. В последующие десятилетия научные исследования на Три-Майл-Айленде стали сосредотачиваться не только на энергетике, но и на экологически устойчивом развитии и новых технологиях. Остров превратился в центр инноваций и экологического исследования. С приходом новых технологий и усиленного внимания к экологии началась программа по восстановлению природы на острове.
Создание заповедников и охраняемых природных зон способствовало сохранению уникальной флоры и фауны региона. В настоящее время Три-Майл-Айленд продолжает развиваться как центр инноваций и экологически устойчивого развития. Остров стал примером того, как научные исследования и технологии могут совмещаться с заботой о окружающей среде, создавая уникальное сообщество, стремящееся к устойчивому будущему. Последствия и воздействие на окружающую среду Последствия включали выброс радиоактивных материалов в окружающую среду из-за перегрева реактора и разрушения топливных элементов.
В 1979 году в марте месяце там произошла ядерная катастрофа, вызванная целой серией ошибок обслуживающего персонала. Это была самая страшная ядерная авария в истории Соединённых Штатов.
Во время неё произошло частичное расплавление. Из-за этого в воздух в результате выброса попали радиоактивные газы. Сразу же вся общественность стала обеспокоена по поводу ядерной энергетики. Её решили расположить на реке Саскуаэханна на небольшом острове. Это место находилось близко к Гарринсбергу, столице штата. Работы закончились в 1978 году, когда были запущены оба ядерных реактора.
Станция успешно начала производство электроэнергии. АЭС стала гордостью местных жителей и местом работы для многих из них, приносившей деньги. Тогда многие эксперты, работавшие в ядерной промышленности, посчитали сюжет фильма слишком надуманным. Они считали такие аварии с перегревом реакторов и плавлением ядерного топлива почти невозможными. Но они ошиблись в своих предположениях. Сюжет фильма проявил себя в реальности.
Ранним утром 28 марта 1979 года случилось непоправимое: произошёл механический или электрический отказ, вызвавший целый ряд неконтролируемых событий. Началось частичное расплавление реактора второго блока. Случайно или нет, оказались неисправными водяные насосы, которые должны были охлаждать ядерное топливо в активной зоне реактора. Люди, работавшие на станции, зафиксировали потерю теплоносителя, но действия, которые они предприняли, только сделали всё ещё хуже.
После расследования было установлено, что источником радиации была не сама электростанция, а нечто, находящееся за её пределами. В итоге, с учётом направления господствующих ветров, было выяснено, что радиация пришла с советской территории. Советское правительство, после некоторых политических распрей, признало, что источником радиационного заражения была Чернобыльская атомная электростанция, на которой произошла авария.
Причины катастрофы были тщательно исследованы и сейчас у нас есть достаточно хорошее понимание того, что тогда случилось. Возможно, самый важный урок, который человечество вынесло из Чернобыльской катастрофы, заключается в том, что её причиной нельзя назвать недочёты конкретного реактора, или неправильные действия персонала в зале управления АЭС, или особенности отдельно взятого тоталитарного режима. Причиной происшествия такого масштаба стала целая цепь событий. В пользу этой идеи говорит тот факт, что оставшиеся реакторы серии РБМК, включая три установки на Чернобыльской АЭС, функционировали без заметных проблем с 1986 года, а девять из них работают до сих пор. В ходе международного расследования причин возникновения Чернобыльской катастрофы в соответствующих отчётах МКГЯБ постоянно говорится о недостаточном уровне «культуры безопасности». Анализ обстоятельств, которые привели к созданию четвёртого энергоблока Чернобыльской АЭС и к последующему его использованию, потенциально опасному, может дать человечеству множество знаний о предотвращении катастроф. Это — история о том, какую важную роль культура безопасности играет в отраслях промышленности, где цена аварий измеряется человеческими жизнями.
Тогда на близлежащем химическом заводе компании Union Carbide India Ltd случился выброс смертельно опасного вещества — метилизоцианата. В последующие годы умерло ещё более тысячи человек, а общее число пострадавших составило около полумиллиона. Резервуар E610 — источник смертоносного газа Заражённые почва и грунтовые воды вокруг завода, теперь заброшенного, до сих пор представляют опасность, но люди продолжают жить в тех местах. К катастрофе в Бхопале привели низкий уровень технического обслуживания оборудования, неисправные средства защиты, а также — отсутствие культуры безопасности. Всё это вместе позволило воде проникнуть через неисправные вентили в резервуар с метилизоцианатом, что привело, в результате экзотермической реакции, к образованию смертоносного газа. Американская компания-владелец завода теперь она называется The Dow Chemical Company не очистила место аварии после закрытия завода в 1986 году. Теперь эта задача возложена на местные власти.
Катастрофа 1986 года в Чернобыле во многом похожа на аварию в Бхопале. В частности — недостаточным уровнем культуры безопасности. Всё началось ещё на этапе проектирования реактора РБМК реактор большой мощности канального типа , когда, ради экономии, было решено использовать природный уран, а не обогащённый уран-235. Это означало увеличение размеров реактора, что привело к принятию решения о том, что в конструкции реактора не нужен корпус, который имеется у реакторов других типов например — у корпусных водо-водяных энергетических реакторов, ВВЭР. Корпус РБМК оказался бы слишком большим и слишком дорогим. Но там не было чего-то такого, что не дало бы операторам реактора по собственному усмотрению отключить все эти системы безопасности. В результате то, что должно было стать простым испытанием турбогенератора в режиме выбега что предусматривало использование кинетической энергии, запасённой во вращающемся роторе турбогенератора, для выработки электроэнергии, необходимой для питания циркуляционных насосов в аварийной ситуации , превратилось в катастрофу.
Они имеют отношение к реактивности реактора — к количеству нейтронов с определённой скоростью температурой нейтронов , присутствующих в некий момент времени в нейтронном эффективном сечении используемого в реакторе топлива.
Образовавшийся в активной зоне пар вытеснял воду в компенсатор давления, создавая иллюзию полного заполнения жидкостью первого контура [20]. Однако, с точки зрения операторов, состояние реакторной установки казалось относительно стабильным, хотя и необычным [22] [23]. Это обманчивое впечатление сохранялось до тех пор, пока работа главных циркуляционных насосов не стала ухудшаться из-за перекачивания неоднородной пароводяной среды, плотность которой снижалась в результате продолжавшегося кипения теплоносителя. После остановки циркуляции в первом контуре произошло разделение жидкой и паровой сред, пар занял верхние участки контура, а граница кипения теплоносителя в реакторе установилась примерно на 1 метр выше верхней плоскости активной зоны. Реакция операторов [ править править код ] Сложившаяся ситуация с течью теплоносителя из верхнего парового объёма компенсатора давления не была учтена при проектировании АЭС, и подготовка персонала станции для управления реакторной установкой в таких условиях была недостаточной [19] [25]. Операторы столкнулись с симптомами, которых не понимали: сочетание снижавшегося давления и растущего уровня в компенсаторе давления не было описано в эксплуатационной документации и не рассматривалось при их тренировке.
С другой стороны, по мнению комиссии, проводившей расследование, правильное понимание базовой информации, предоставляемой приборами, позволило бы операторам исправить положение [26]. Основной вклад в развитие аварийной ситуации внесли как неспособность операторов вовремя распознать утечку через неисправный клапан, так и их вмешательство в автоматическую работу системы аварийного охлаждения. Устранение любого из этих факторов превратило бы аварию в сравнительно малозначительный инцидент. С точки зрения безопасности, отключение насосов аварийного охлаждения является более значимой ошибкой, так как всегда можно представить себе случай возникновения протечки которую невозможно устранить закрытием арматуры [26]. Анализ действий персонала показал неудовлетворительное понимание им основных принципов работы реакторов типа PWR , одним из которых является поддержание достаточно высокого давления в установке для предотвращения вскипания теплоносителя [27]. Обучение операторов было нацелено прежде всего на их работу при нормальной эксплуатации, поэтому, наблюдая конфликтующие симптомы, персонал предпочёл отдать приоритет регулированию уровня в компенсаторе давления [28] , а не обеспечению непрерывной работы системы аварийного охлаждения, способной поддерживать высокое давление в контуре при протечках [29]. Операторы не восприняли всерьёз автоматическое включение системы безопасности ещё и потому, что на Три-Майл-Айленд эта система за последний год срабатывала четыре раза по причинам, никак не связанным с потерей теплоносителя [30].
Недостатки щита управления и длительная работа станции с неустранёнными дефектами не позволили персоналу быстро определить состояние электромагнитного клапана компенсатора давления. Указателя фактического положения запорного органа клапана предусмотрено не было, а лампа на панели управления сигнализировала лишь о наличии питания на его приводе, соответственно, сигнал указывал на то, что клапан закрыт [16]. Косвенные признаки, такие как повышенная температура в трубопроводе после клапана и состояние бака-барботера также не были восприняты однозначно. Срабатывание предохранительных устройств бака-барботера также не осталось незамеченным, но персонал никак не связал это событие с продолжительной утечкой из первого контура [33] , приписав его скачку давления при кратковременном срабатывании электромагнитного клапана в самом начале аварии [34]. В эксплуатационной документации был определён перечень признаков течи из первого контура [35] , одни из них действительно имели место, например падение давления в реакторной установке, повышение температуры под гермооболочкой и наличие воды на её нижнем уровне. Однако операторов привело в замешательство отсутствие симптомов, которые они считали ключевыми: не было снижения уровня в компенсаторе давления он, наоборот, возрастал , также не было сигнализации о повышенном уровне радиации в атмосфере гермооболочки возможно, порог срабатывания датчика был некорректно установлен. Таким образом, даже зная о наличии воды в помещениях гермооболочки, персонал не смог адекватно определить источник её происхождения [36] [37].
Разрушение активной зоны [ править править код ] Конечное состояние активной зоны реактора: 1 — вход 2-й петли B; 2 — вход 1-й петли А; 3 — каверна; 4 — верхний слой обломков топливных сборок; 5 — корка вокруг центра активной зоны; 6 — затвердевший расплав; 7 — нижний слой обломков топливных сборок; 8 — вероятный объём расплава, который стёк вниз; 9 — разрушенные гильзы внутриреакторного контроля; 10 — отверстие в выгородке активной зоны; 11 — слой затвердевшего расплава в полостях выгородки; 12 — повреждения плиты блока защитных труб Прибывший в 6 часов утра персонал следующей смены, благодаря свежему взгляду, смог наконец определить состояние электромагнитного клапана компенсатора давления [38] [25]. Установив тем самым факт продолжительной потери теплоносителя, операторы должны были приступить к ликвидации аварии, запустив систему аварийного охлаждения, однако по неустановленным причинам это действие не было незамедлительно выполнено [22] [40] [41]. Около 06:30 началось быстрое окисление оболочек твэлов в верхней части активной зоны за счёт пароциркониевой реакции с образованием водорода. Образовавшаяся расплавленная смесь из топлива, стали и циркония стекала вниз и затвердевала на границе кипения теплоносителя [43]. Ближе к 7 часам утра кипящий теплоноситель покрывал уже менее четверти высоты активной зоны [44]. Не имея в своём распоряжении приборов, позволявших определить уровень жидкости непосредственно в корпусе реактора [45] , и не осознавая нехватку теплоносителя, операторы попытались возобновить принудительное охлаждение активной зоны. Были предприняты попытки запуска каждого из четырёх главных циркуляционных насосов.
В результате верхняя часть активной зоны, состоящая из серьёзно повреждённых твэлов, потеряла устойчивость и просела вниз, сформировав каверну пустое пространство под блоком защитных труб БЗТ [43]. На этот раз было принято принципиальное решение: не мешать автоматической работе систем безопасности, пока не будет полного понимания состояния реакторной установки [55]. С этого момента процесс разрушения активной зоны был остановлен [48]. Возобновление охлаждения реактора [ править править код ] Реакторная установка находилась в состоянии, которое не было учтено при её создании. В распоряжении персонала не было инструментов, позволявших контролировать и ликвидировать подобные аварии. Все последующие действия эксплуатирующей организации носили импровизационный характер и не были основаны на заранее просчитанных сценариях. Безуспешность попыток запуска главных циркуляционных насосов привела к пониманию того, что в первом контуре имелись области, занятые паром [56] , однако в конструкции реакторной установки не существовало устройств для дистанционного выпуска этих парогазовых пробок.
Исходя из этого, было принято решение поднять давление в первом контуре до 14,5 МПа для того чтобы сконденсировать имеющийся пар. Если бы эта стратегия принесла успех, то, по мнению эксплуатирующего персонала, контур оказался бы заполнен водой и в нём бы установилась естественная циркуляция теплоносителя [57]. Кроме того, в контуре имелось большое количество неконденсирующихся газов, прежде всего, водорода. Отсутствие признаков эффективного теплоотвода через парогенераторы вынудило персонал отказаться от данной стратегии. С другой стороны, работа насосов системы аварийного охлаждения позволила к 11:00 частично заполнить первый контур до уровня выше активной зоны [59]. Теоретически, запуск в это время главных циркуляционных насосов мог иметь успех, так как в контуре уже имелся значительный запас теплоносителя, но персонал находился под впечатлением предыдущих неудачных запусков и новой попытки предпринято не было [57]. Единственным эффективным способом охлаждения активной зоны в это время являлась подача холодной борированной воды насосами аварийного охлаждения в реактор и сброс нагретого теплоносителя через отсечной клапан компенсатора давления.
Однако такой способ не мог применяться постоянно. Запас борированной воды был ограничен, а частое использование отсечного клапана грозило его поломкой. Дополнительно ко всему, среди персонала уже не было уверенности в полном заполнении активной зоны водой. Все это подталкивало эксплуатирующую организацию к поиску альтернативных методов охлаждения реактора [60]. К 11:00 была предложена новая стратегия: снизить давление в реакторной установке до минимально возможного. Ожидалось, что, во-первых, при давлении ниже 4,2 МПа вода из специальных гидроёмкостей поступит в реактор и зальёт активную зону, во-вторых, возможно будет включить в работу систему планового расхолаживания реактора, которая работает при давлениях около 2 МПа [61] , и обеспечить этим стабильный теплоотвод от первого контура через её теплообменники [62]. Тем не менее персонал принял это за свидетельство того, что реактор полностью заполнен водой.
Хотя фактически из гидроёмкостей был вытеснен лишь объём воды, достаточный для того, чтобы давление в гидроёмкостях сравнялось с давлением в реакторе. Для вытеснения значительного объёма воды из гидроёмкости потребовалось бы снизить давление в первом контуре примерно до 1 МПа [65]. Пытаясь достигнуть своей второй цели включения системы планового расхолаживания , персонал продолжил попытки снижать давление [66] , однако снизить его ниже 3 МПа не удалось. По видимому, это было вызвано тем, что в это время в активной зоне шло кипение теплоносителя, образование пара и, возможно, водорода [67]. За счёт этих процессов давление в первом контуре держалось около 3 МПа даже при непрерывном сбросе среды. В любом случае поставленная цель была принципиально ошибочной, так как система планового расхолаживания не предназначена для работы с первым контуром, лишь частично заполненным жидкостью [62]. Положительным следствием принятой стратегии явилось то, что большой объём неконденсирующихся газов, прежде всего водорода, был удалён из первого контура в атмосферу защитной оболочки [68].
Таким образом содержание газов в пределах реакторной установки было существенно уменьшено, хотя для этого и не требовалось поддерживать низкое давление так долго [62].