Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы




Скачать 369.44 Kb.
НазваниеСтатья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы
страница2/2
Дата10.12.2012
Размер369.44 Kb.
ТипСтатья
1   2



Рис. 1. Мощность (Np) и оперативный запас реактивности (Rоп) реактора 4-го блока на отрезке времени от 25.04.1986 до официального момента аварии 26.04.1986 [12] (овалом выделен предаварийный и аварийный отрезки времени)


Кстати, первый раз такое нарушение случилось в 7 ч 10 мин 25 апреля 1986 г., т.е. чуть ли не за сутки до аварии, и продолжалось примерно до 14 часов (см. рис. 1). Интересно отметить, что в течение этого времени поменялись смены оперативного персонала, поменялись начальники смены 4-го блока, поменялись начальники смены станции и другое станционное начальство и, как это не странно, никто из них не поднял тревоги, как будто всё было в порядке, хотя реактор уже находился на грани взрыва.. Невольно напрашивается вывод, что нарушения такого типа, по-видимому, были обычным явлением не только у 5-й смены 4-го блока.


Этот вывод подтверждают и показания И.И. Казачкова, работавшего 25 апреля 1986 г. начальником дневной смены 4-го блока: «Я так скажу: у нас неоднократно было менее допустимого количества стержней – и ничего...», «...никто из нас не представлял, что это чревато ядерной аварией. Мы знали, что делать этого нельзя, но не думали...» [18]. Образно выражаясь, реактор долго «сопротивлялся» столь вольному обращению с ним, но персонал всё-таки сумел его «изнасиловать» и довести до взрыва.


Второй раз это случилось уже 26 апреля 1986 г. вскоре после полуночи. Но по какой-то причине персонал не стал глушить реактор, а продолжал выводить стержни. В результате в 01 ч 22 мин 30 с. в активной зоне оставалось 6...8 управляющих стержней. Но и это персонал не остановило, и он приступил к электротехническим испытаниям. При этом можно уверенно предположить, что персонал продолжал вывод стержней до самого момента взрыва. На это указывает фраза «началось медленное повышение мощности» [1] и экспериментальная кривая изменения мощности реактора в зависимости от времени [12] (см. рис. 2).





Рис. 2. Изменение мощности (Np) реактора 4-го блока на отрезке времени от 23 ч 00 мин 25.04.1986 до официального момента аварии 26.04.1986 (увеличенный участок графика, обведённого овалом на рис. 1). Обращает на себя внимание постоянный рост мощности реактора вплоть до самого взрыва


Во всём мире никто так не работает, ибо нет технических средств безопасного управления реактором, находящимся в процессе самоотравления. Не было их и у персонала 4-го блока. Конечно, никто из них не хотел взрывать реактор. Поэтому вывод стержней свыше разрешённых 15-ти мог осуществляться только на основе интуиции. С профессиональной точки зрения это уже была авантюра в чистом её виде. Почему они на неё пошли? Это отдельный вопрос.


В какой-то момент между 01 ч 22 мин 30 с и 01 ч 23 мин 40 с интуиция персоналу, по-видимому, изменила, и из активной зоны реактора оказалось выведено избыточное количество стержней. Реактор перешёл в режим поддержания цепной реакции на мгновенных нейтронах. Ещё не созданы и вряд ли когда будут созданы технические средства управления реакторами в таком режиме. Поэтому в течение сотых долей секунды тепловыделение в реакторе возросла в 1500...2000 раз [5,6], ядерное топливо нагрелось до температуры 2500...3000 градусов [23], а далее начался процесс, который называется тепловым взрывом реактора. Его последствия сделали ЧАЭС «знаменитой» на весь мир.


Поэтому событием, инициировавшим неуправляемую цепную реакцию, было бы более правильно считать избыточный вывод стержней из активной зоны реактора. Как это произошло в остальных ядерных авариях, закончившихся тепловым взрывом реактора, в 1961 г. и в 1985 г. А уже после разрыва каналов полная реактивность могла возрасти за счёт парового и пустотного эффектов. Для оценки индивидуального вклада каждого из этих процессов необходимо детальное моделирование самой сложной и наименее разработанной, второй фазы аварии.


Предлагаемая автором схема развития Чернобыльской аварии представляется более убедительной и более естественной, чем ввод всех стержней в активную зону реактора после запоздалого нажатия кнопки АЗ-5. Ибо количественный эффект последнего у разных авторов имеет довольно большой разброс от достаточно больших 2 β до пренебрежимо малых 0,2 β. А какой из них реализовался при аварии и реализовался ли вообще, неизвестно. Кроме того, «в результате исследований различных коллективов специалистов... стало ясно, что одного ввода положительной реактивности только стержнями СУЗ с учётом всех обратных связей, воздействующих на паросодержание, недостаточно для воспроизведения такого всплеска мощности, начало которого зарегистрировано системой централизованного контроля СЦК СКАЛА IV энергоблока ЧАЭС» [7] (см. рис. 1).


В то же время давно известно, что вывод управляющих стержней из активной зоны реактора сам по себе может дать гораздо больший выбег реактивности – более 4 β [13]. Это, во-первых. А, во-вторых, научно ещё не доказано, что стержни вообще входили в активную зону. Из новой же версии следует, что они и не могли туда войти, ибо в момент нажатия кнопки АЗ-5 уже не существовало ни стержней, ни активной зоны.


Таким образом, версия эксплуатационщиков, выдержав проверку аргументами качественного характера, не выдержала количественной проверки и её можно сдавать в архив. А версия учёных после небольшой поправки получила дополнительные количественные подтверждения.

2.2. «Первый взрыв»


Неуправляемая цепная реакция в реакторе 4-го блока началась в некоторой, не очень большой части активной зоны и вызвала местный перегрев охлаждающей воды. Скорее всего, она началась в юго-восточном квадранте активной зоны на высоте от 1,5 до 2,5 м от основания реактора [23]. Когда давление пароводяной смеси превысило пределы прочности циркониевых труб технологических каналов, они разорвались. Изрядно перегретая вода почти мгновенно превратилась в пар довольно высокого давления. Этот пар, расширяясь, подтолкнул массивную 2500-тонную крышку реактора вверх. Для этого, как оказалось вполне достаточно разрыва всего нескольких технологических каналов. На этом закончилась начальная стадия разрушения реактора и началась основная.


Двигаясь вверх, крышка последовательно, как в домино, разорвала остальную часть технологических каналов. Многие тонны перегретой воды почти мгновенно превратились в пар, и сила его давления уже довольно легко подкинула «крышку» на высоту 10...14 метров. В образовавшееся жерло ринулась смесь пара, обломков графитовой кладки, ядерного топлива, технологических каналов и других конструкционных элементов активной зоны реактора. Крышка реактора развернулась в воздухе и упала обратно ребром, раздавив верхнюю часть активной зоны и вызвав дополнительный выброс радиоактивных веществ в атмосферу. Ударом от этого падения можно объяснить двойной характер «первого взрыва».


Таким образом, с точки зрения физики «первый взрыв» собственно не был взрывом, как физическим явлением, а представлял собой процесс разрушения активной зоны реактора перегретым паром. Поэтому сотрудники ЧАЭС, рыбачившие в аварийную ночь на берегу пруда-охладителя, не услышали звука после него. Именно поэтому сейсмические приборы на трёх сверхчувствительных сейсмостанциях с расстояния 100...180 км смогли зарегистрировать только второй взрыв.

2.3. «Второй взрыв»


Параллельно с этими механическими процессами в активной зоне реактора начались различные химические реакции. Из них особый интерес вызывает экзотермическая пароциркониевая реакция. Она начинается при 900°C и бурно проходит уже при 1100°C. Её возможная роль более подробно изучалась в работе [19], в которой было показано, что в условиях аварии в активной зоне реактора 4-го блока только за счёт этой реакции в течение 3 с могло образоваться до 5000 м3 водорода.


Когда верхняя «крышка» взлетала в воздух, в центральный зал из шахты реактора вырвалась эта 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 бризантный и объёмный характер, аналогичный взрыву известной «вакуумной бомбы» [19]. Именно он и разнёс вдребезги крышу, центральный зал и другие помещения 4-го блока.


После этих взрывов в подреакторных помещениях начался процесс образования лавообразных топливосодержащих материалов. Но это уникальное явление является уже следствием аварии и здесь не рассматривается.

3. Основные выводы


1. Первопричиной Чернобыльской аварии стали непрофессиональные действия персонала 5-й смены 4-го блока ЧАЭС, который, скорее всего, увлёкшись рискованным процессом поддержания мощности реактора, попавшего в режим самоотравления по вине самого персонала, на уровне 200 МВт, сначала «просмотрел» недопустимо опасный и запрещённый регламентом вывод управляющих стержней из активной зоны реактора, а затем «задержался» с нажатием кнопки аварийного глушения реактора АЗ-5. В результате в реакторе началась неуправляемая цепная реакция, которая закончилась его тепловым взрывом.


2. Ввод графитовых вытеснителей управляющих стержней в активную зону реактора не мог быть причиной Чернобыльской аварии, так как в момент первого нажатия кнопки АЗ-5 в 01 ч 23 мин 39 с уже не существовало ни управляющих стержней, ни активной зоны.


3. Причиной первого нажатия кнопки АЗ-5 послужил «первый взрыв» реактора 4-го блока, который произошёл примерно в период от 01 ч 23 мин 20 с до 01 ч 23 мин 30 с и разрушил активную зону реактора.


4. Второе нажатие кнопки АЗ-5 произошло в 01 ч 23 мин 41 с и практически совпало во времени со вторым, уже настоящим взрывом воздушно-водородной смеси, который полностью разрушил здание реакторного отделения 4-го блока.


5. Официальная хронология Чернобыльской аварии, основанная на распечатках ДРЕГ, неадекватно описывает процесс аварии после 01 ч 23 мин 41 с Первыми на эти противоречия обратили внимание специалисты ВНИИАЭС. Возникает необходимость её официального пересмотра с учётом недавно открывшихся новых обстоятельств.


В заключение автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность члену-корреспонденту НАНУ А.А. Ключникову, доктору физико-математических наук А.А. Боровому, доктору физико-математических наук Е.В. Бурлакову, доктору технических наук Э.М. Пазухину и кандидату технических наук В.Н. Щербину за критическое, но доброжелательное обсуждение полученных результатов и моральную поддержку.


Автор также считает своим особо приятным долгом выразить глубокую благодарность генералу СБУ Ю.В. Петрову за предоставленную возможность подробно ознакомиться с частью архивных материалов СБУ, связанных с Чернобыльской аварией, и за устные комментарии к ним. Они окончательно убедили автора в том, что «компетентные органы» являются органами действительно компетентными.


Источники информации:

Авария на Чернобыльской АЭС и её последствия: Информация ГК АЭ СССР, подготовленная для совещания в МАГАТЭ (Вена, 25...29 августа 1986 г.).

Типовой технологический регламент по эксплуатации блоков АЭС с ректором РБМК-1000. НИКИЭТ. Отчёт №33/262982 от 28.09.1982 г.

О причинах и обстоятельствах аварии на 4 блоке ЧАЭС 26 апреля 1986 г. Доклад ГПАН СССР, Москва, 1991.

Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и её последствиях, подготовленная для МАГАТЭ. Атомная энергия, т. 61, вып. 5, ноябрь 1986.

Отчёт ИРЭП. Арх. №1236 от 27.02.97.

Отчёт ИРЭП. Арх. №1235 от 27.02.97.

Новосельский О.Ю., Подлазов Л.Н., Черкашов Ю.М Чернобыльская авария. Исходные данные для анализа. РНЦ «КИ», ВАНТ, сер. Физика ядерных реакторов, вып. 1, 1994.

Медведев Т. Чернобыльская тетрадь. Новый мир, №6, 1989.

Доклад Правительственной комиссии «Причины и обстоятельства аварии 26 апреля 1986 г. на блоке 4 Чернобыльской АЭС. Действия по управлению аварией и ослаблению её последствий» (Обобщение выводов и результатов работ международных и отечественных учреждений и организаций) под рук. Смышляева А.Е. Держкоматомнагляд України. Рег. №995 Б1.

Новая газета, №3 (105), октябрь 1996 г.

Хронология процесса развития последствий аварии на 4-м блоке ЧАЭС и действия персонала по их ликвидации. Отчёт ИЯИ АН УССР, 1990 и Свидетельства очевидцев. Приложение к отчёту.

A.A. Abagyan, E.O. Adamov, E.V. Burlakov et. al. «Chernobyl accident causes: overview of studies over the decade», IAEA International conferens «One decade after Chernobyl: nuclear safety aspects», Vienna, april 1...3, 1996, IAEA-J4-TC972, p. 46...65.

Мак-Каллех, Милле, Теллер. Безопасность ядерных реакторов. // Мат-лы Междунар. конф. по мирному использованию атомной энергии, состоявшейся 8...20 августа 1955 г. Т. 13. М.: Изд-во иностр. лит., 1958.

Интервью Б.В. Рогожкина в газете «Киевские Ведомости», 14 мая 2001 г.

О. Гусев. «У заграві чорнобильських блискавиць». Т. 4, К.: Варта, 1998.

А.С. Дятлов. Чернобыль. Как это было. М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 2000.

Н. Попов. «Страницы Чернобыльской трагедии». Статья в газете «Вестник Чернобыля» №21 (1173), 26-05-01.

Ю. Щербак. «Чернобыль», Москва, 1987.

Э.М. Пазухин. «Взрыв водородно-воздушной смеси как возможная причина разрушения центрального зала 4-го блока Чернобыльской АЭС во время аварии 26 апреля 1986 г.», Радиохимия, т. 39, вып. 4,1997.

«Анализ текущей безопасности объекта «Укрытие» и прогнозные оценки развития ситуации». Отчёт МНТЦ «Укрытие», рег. №3836 от 25.12.2001. Под научным руководством доктора физ.-мат. наук А.А. Борового. Чернобыль, 2001.

В.Н. Страхов, В.И. Старостенко, О.М. Харитонов и др. «Сейсмические явления в районе Чернобыльской АЭС». Геофизический журнал, т. 19, №3, 1997.

Карпан Н.В. Хронология аварии на 4-м блоке ЧАЭС. Аналитический отчёт, Д. №17-2001, Киев, 2001.

В.А. Кашпаров, Ю.А. Иванов, В.П. Процак и др. «Оценка максимальной эффективной температуры и времени неизотермического отжига чернобыльских топливных частиц во время аварии». Радиохимия, т. 39, вып. 1, 1997 г.
1   2

Похожие:

Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconВведение официальная хронология событий причины катастрофы
Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и...
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconКнига популярной серии «100 великих»
Всемирный потоп, исчезновение Атлантиды, тайна Тунгусского метеорита, гибель Великой Армады, катастрофа на Ходынском поле, крушение...
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconХроника событий
Издание подготовлено гук «Смоленская областная универсальная библиотека имени А. Т. Твардовского»
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconХроника событий
Издание подготовлено гбук «Смоленская областная универсальная библиотека имени А. Т. Твардовского»
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconБиблиографический отдел железногорск: хроника событий
Екатерина Блескина одержала победу в финале барьерного бега на 100 метров среди девушек на I летних юношеских Олимпийских играх в...
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconИво Андрич Травницкая хроника. Консульские времена
Боснии в нач. 19 в. Действие происходит на фоне эпохальных исторических событий: наполеоновских войн, борьбы Сербии за независимость,...
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconХимическая авария химическая авария
Ия – это нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств,...
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы icon2010. 1000 блюд на скорую руку [Текст] / [Ю. В. Бебнева], 2010. 351 с
Великой Отечественной войны [Текст] : хроника событий / [авт сост. Е. В. Малышевич], 2010. 421, [1] с
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconПредлагается информация об основных конференциях 2005 года. Хроника магнитной жизни
В настоящем номере Бюллетеня публикуется статья о наномагнитных биосенсорах, представлен обзор по проблемам спиновой химии, сделана...
Статья Чернобыльская авария. Причины, хроника событий, выводы iconН. Д. Кондратьева о существовании больших циклов экономической конъюнктуры > 2 Наблюдения и выводы Н. Д. Кондратьева. Причины существования «длинных волн»
Сравнительный анализ экономического развития стран «второго эшелона» по теории «длинных волн»
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница