Об’єкт «Укриття» для поховання наслідків аварії на ЧАЕС

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧОРНОМОРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ПЕТРА МОГИЛИ

 

Кафедра біології та екологічної безпеки

 

 

 

 

Реферат

на тему:

Об’єкт «Укриття» для поховання наслідків аварії на ЧАЕС

 

 

 

 

 

Виконала

Студентка 634-М групи

Кілочек Марина

Перевірила

Макарова О.В.

 

 

 

 

 

 

 

МИКОЛАЇВ - 2014

Зміст

Вступ………………………………………………………………………….…..3

Розділ 1 Аварія на ЧАЕС та її наслідки………………………………………...4

Розділ 2 Об’єкт «Укриття» для поховання наслідків аварії на ЧАЕС ……….6

Розділ 3 Сучасний стан об’єкта «Укриття»…………………………………….9

Висновки…………………………………………………………………………16

Список використаних джерел та літератури…………………………………..17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Актуальність роботи. Аварія на Чорнобильській АЕС значно ускладнила екологічну ситуацію в Україні та на тлі вже існуючого техногенного забруднення сприяла розширенню контакту населення з одним із найпотужніших універсальних мутагенів – іонізуючим випромінюванням (ІВ), яке індукує пошкодження геному в усіх живих організмів, включаючи людину.

Постановою Кабінету Міністрів України від 28 грудня 1996 року № 1561 «Про невідкладні заходи з перетворення об’єкта «Укриття» в екологічно безпечну систему», а також Планом заходів з перетворення “Укриття” (SIP) у рамках Меморандуму про взаєморозуміння між Урядом України, Європейською співдружністю та урядами країн «Великої сімки” від 20 грудня 1995 р. (MOU-95) передбачено розробку комплексу заходів з характеризації та вилучення залишків палива з приміщень “Укриття”.

Об’єктом роботи є аварія на ЧАЕС.

Предметом роботи є об’єкт «Укриття» для поховання наслідків аварії на ЧАЕС.

Автор ставить перед собою таку мету: Розглянути аварію на ЧАЕС загалом. ЇЇ причини та наслідки. І розкрити суть об’єкту «Укриття» та його сучасний стан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ 1 Аварія на ЧАЕС та її наслідки

У квітні 1986 р. у різні мови світу увійшло українське слово «Чорнобиль». Для всього людства воно стало синонімом страшної техногенної катастрофи й величезної екологічної біди. Чорнобиль – це назва невеликого поліського містечка у гирлі Прип’яті, що мало давню історію, закорінену в часи Київської Русі. Тепер це слово символізує страшне явище, від якого саме перестало означати населений пункт.

Аварія на Чорнобильській АЕС мала, має і, на жаль, ще довго матиме значний вплив на стан навколишнього середовища України. Внаслідок вибуху ядерного реактора та пожежі на ньому за короткий період часу у довкілля потрапило від до 7 т ядерного палива. При цьому викид радіоактивного елемента Цезія-137 був тотожним радіації від вибуху декількох десятків таких атомних бомб, яку американці скинули в 1945 р. на японське місто Хіросіму. Радіоактивне забруднення найбільше торкнулося територій України і Білорусі, але підвищення радіації відзначено й у Росії, Швеції, Норвегії, Великій Британії та інших країнах, куди в перші дні після аварії вітер розносив хмари радіоактивних речовин.

Ця аварія перетворила унікальні за чистотою території Полісся в зону екологічної катастрофи. Загалом в Україні радіоактивного забруднення зазнали понад 8% території країни (майже 50 тис. км2 земель!), на яких зосереджені 2,3 тис. населених пунктів дванадцяти областей. Найбільше постраждали території Київської, Житомирської, Рівненської, Чернігівської і Черкаської областей, радіоактивні опади випали також у Вінницькій, Хмельницькій, Тернопільській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Волинській і Кіровоградській областях. Понад 3, млн людей вважаються постраждалими внаслідок цієї катастрофи, але певні дози радіоактивного опромінення отримали значно більше мешканців України [1].

27 квітня 1986 року висота  забрудненої радіонуклідами повітряного  струменя, що виходить з ушкодженого  енергоблоку, перевищувала 1200м, рівні  радіації в ній на видаленні 5-10 км від місця аварії складали 1000 мР/год.

 

Фахівці розрахували сумарний викид продуктів розподілу (без радіоактивних шляхетних газів). Він склав 50 МКі, що приблизно відповідає 3,5% загальної кількості радіонуклідів у реакторі на момент аварії.

До 6 травня 1986 року викид радіоактивності в основному завершився.

Первісне поширення радіоактивного забруднення повітряних потоків відбувалося в західному і північному напрямках, у наступного два-три дня (у північному, а з 29 квітня 1986 року протягом декількох днів (у південному напрямку (убік Києва) [3].

Через 15 днів після аварії рівень фона-гамма-тла в 5 мР/год був зафіксований на відстані 50-60 км до заходу і 35-40 км до півночі від ЧАЕС. У Києві рівні радіації в травні 1986 року досягали декількох десятих мілірентгена в годину.

Учені виділили у викидах з аварійного реактора 23 основних радіонукліда. Велика частина з них розпалася протягом декількох місяців після аварії і небезпеки вже не представляє. У перші хвилини після вибуху й утворення радіоактивної хмари найбільшу погрозу для здоров'я людей представляли ізотопи так званих шляхетних газів. Атмосферні умови, що склалися в районі ЧАЕС у момент аварії, сприяли тому, що радіоактивна хмара пройшла мимо м. Прип'яті і поступово розсіялася в атмосфері, утрачаючи свою активність. Надалі серйозну тривогу лікарів викликали коротко живучі радіоактивні компоненти, які випали на землю, у першу чергу йод-131 [7].

Наслідки аварії на Чорнобильській АЕС ще довго відчуватиме населення не тільки України, але й світу. Про важливість їх ліквідації зазначено в Конституції України (1996 р.): “Забезпечення екологічної рівноваги на території України, подолання наслідків Чорнобильської катастрофи – катастрофи планетарного масштабу, збереження генофонду українського народу є обов'язком держави” (стаття 16).

 

Розділ 2 Об’єкт «Укриття» для поховання наслідків аварії на ЧАЕС

Для повної безпеки роботи ЧАЕС, було прийняте рішення закрити ушкоджений реактор спеціальним укриттям. У район 4-го енергоблоку, при ліквідації аварії згрібався весь радіоактивний бруд, радіоактивні осколки і конструкції, заздалегідь розраховуючи улаштувати на цьому місці могильник радіоактивних відходів. Проект одержав інженерну назву «Укриття», але широкій публіці він більш відомий за назвою «Саркофаг».

Його висота склала 61 метр, найбільша товщина стін - 18 метрів. Зведення «саркофага» здійснювалося за допомогою самохідних кранів, оснащених телевізійними засобами спостереження. У ньому передбачена система витяжної вентиляції з очищенням повітря, система примусового охолодження, а для недопущення підвищення нейтронної активності на даху встановлені баки з розчином бора.

Суть проекту полягала в тім, щоб залити ушкоджений реактор шаром покритих у визначених місцях свинцем металевих конструкцій заповнених бетоном. Особлива складність у цьому проекті представляла стіна 3-го енергоблоку суміжна з 4-м енергоблоком. Раніш обоє реакторних цеху були з'єднані між собою різними комунікаціями й устаткуванням. В даний час між енергоблоками зведена стіна зі свинцю сталі і бетону називана «стіною біологічного захисту». Після її установки були початі роботи з дезактивації третього енергоблоку [2].

15 травня 1986 р. була прийнята  Постанова ЦК КПРС і Ради  Міністрів СРСР, у якому основні  роботи з ліквідації наслідків  аварії доручалися Минсредмашу. Головною задачею було спорудження  об'єкта «Укриття» («Саркофаг») четвертого енергоблоку ЧАЕС.

Буквально в лічені дні, практично на порожнім місці, з'явилася могутня організація ВУС-605, що включає в себе шість будівельних районів, що зводили різні елементи «Укриття», монтажний і бетонний заводи, керування механізації, автотранспорту, енергопостачання, виробничо-технічної комплектації, санітарно-побутового обслуговування, робітника постачання (включаючи їдальні), а також обслуговування баз проживання персоналу.

У складі ВУС-605 був організований відділ дозиметричного контролю (ОДК). Підрозділу ВУС-605 дислокувалися безпосередньо на території ЧАЕС, у м. Чорнобилі, у м. Іванполі і на станції Тетерів Київської області. Бази проживання і допоміжних служб розміщалися на відстані 50 - 100 км від місця проведення робіт. З обліком складної радіаційної обстановки і необхідності дотримання вимог, норм і правил радіаційної безпеки був установлений вахтовий метод роботи персоналу з тривалістю вахти 2 місяці. Чисельність однієї вахти досягала 10000 чоловік.

Персонал на території ЧАЕС працював цілодобово в 4 зміни. Весь персонал ВУС-605 комплектувався з фахівців підприємств і організацій Мінсередмашу, а також військовослужбовців (солдата, сержантів, офіцерів), покликаних із запасу для проходження військових зборів і спрямованих у Чорнобиль (так званих «партизанів»). Задача поховання зруйнованого енергоблоку, що стояла перед ВУС-605, була складна й унікальна, оскільки не мала аналогів у світовій інженерній практиці [4].

Складність створення подібного спорудження, крім значних руйнувань, істотно збільшувалася важкою радіаційною обстановкою в зоні зруйнованого блоку, що робило його важкодоступним і вкрай обмежувало використання звичайних інженерних рішень.

При спорудженні «Укриття» реалізація проектних рішень у настільки складній радіаційній обстановці стала можливої завдяки комплексу спеціально розроблених організаційно - технічних заходів, у тому числі використання спеціальної техніки з дистанційним керуванням. Однак позначалася відсутність досвіду. Один дорогий робот так і залишився на стіні «Саркофагу», не виконавши свого завдання: електроніка вийшла з ладу через радіацію.

У листопаді 1986 року «Укриття» було споруджено, а ВУС-605 - розформований. Споруда «Укриття» було здійснено за рекордно короткий термін. Однак, виграш у часі і вартості будівництва спричинив за собою і ряд істотних труднощів [5].

Це - відсутність скільки-небудь повної інформації про міцність старих конструкцій, на які спиралися нові, необхідність застосовувати дистанційні методи бетонування, неможливість у ряді випадків використовувати зварювання і т. д. Усі труднощі виникають через величезні радіаційні поля поблизу зруйнованого блоку. Під шаром бетону залишилися сотні тонн ядерного палива. Зараз нікому невідомо, що відбувається з ним. Є припущення, що там може виникнути ланцюгова реакція, тоді можлива тепловий вибух. На дослідження процесів, що відбуваються, як завжди немає грошей. Крім того, дотепер частина зведень приховується.

При будівництві «Саркофагу» було покладено близько 300 тисяч кубічних метрів бетону, змонтовано понад 6 тисяч тонн різних металоконструкцій. Таким чином, у жовтні 1986 року «Укриття» щільно запечатало те, що було раніш 4-м енергоблоком ЧАЕС.

У той же час «Укриття» не цілком герметичне. Воно має спеціальні вентиляційні канали для охолодження реактора, постачені спеціальними фільтрами, великий комплекс діагностичного і радіометричного устаткування, систему активного ядерного захисту, для запобігання виникнення ланцюгової реакції в колишньому реакторі. Таким чином, була забезпечена надійна консервація зруйнованого реактора, відвернений вихід аерозолів у навколишнє середовище, забезпечена ядерна безпека об'єкта.

 

Розділ 3 Сучасний стан об’єкта «Укриття»

Особливості об'єкта «Укриття» визначаються його потенційною небезпекою, значно більшою, ніж це допускається нормами і правилами для об'єктів, що містять ядерні і радіоактивні матеріали. Ситуація ускладнюється ще і тим, що оцінка безпеки того чи іншого об'єкта атомної енергетики і промисловості спирається, як правило, на практичний досвід експлуатації такого або аналогічного об'єкта. «Укриття» ж не має подібних аналогів [6].

Потенційна небезпека об'єкта «Укриття» для навколишнього середовища і людини визначається наступними чинниками:

Наявністю ядерних матеріалів в кількості біля 185 тонн, щодо яких відсутні засоби активного впливу на їх критичність, і відсутністю надійних фізичних бар'єрів на шляху розповсюдження радіоактивності в навколишнє середовище.

На сьогоднішній день можна вважати встановленим, що усередині об'єкта “Укриття” залишилося близько 95% палива, яке було в реакторі на момент аварії. Зараз його сумарна активність складає близько 16 млн. Кюрі. Опромінене ядерне паливо усередині «Укриття» знаходиться у вигляді наступних модифікацій паливовмісних матеріалів (ПВМ):

1. фрагменти активної  зони (АЗФ);

2. лавоподібні паливовмісні  матеріали (ЛПВМ);

3. дрібнодісперговане паливо (пил), гарячі паливні частки;

4. вторинні уранові мінерали, що створилися з розчинів ПВМ  у вигляді кристалічних новоутворень.

Результати вимірювань параметрів ПВМ показують, що інцидентів, пов'язаних із зміною розмножуючих властивостей, системами контролю не зафіксовано. Значення потужності експозиційної дози гамма-випромінювання в місцях скупчення ПВМ (у порівнянні від 1994 року) мають невелику тенденцію до пониження і складають в середньому близько 3300 Рентген на годину.

Деструктивні процеси, які протікають в паливовмісних матеріалах, з кожним роком збільшують їх небезпеку. Лавоподібні ПВМ самочинно руйнуються і радіонукліди, що містяться в них, переходять із зв'язаного стану в рухомі частинки пилу, які здатні вийти за межі «Укриття» з повітряними потоками. На сьогодні кількість радіоактивного пилу за консервативними оцінками складає близько 1,5 тонн. Існує потенційний ризик викиду радіоактивного пилу в навколишнє середовище.

Основна небезпека аварійного опроміненого палива (як і ЛТСМ) полягає в його пилогенеруючій здатності, яка знаходиться в межах 40 Бк/(см2•сут) за альфа-активністю і 2400 Бк/(см2•сут) за бета-випромінювачами. Пил утворюється на поверхні опроміненого палива і виноситься вентиляційною системою за межі «Укриття».