Чорнобильська атомна електростанція

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чорнобильська АЕС

Аварія на Чорнобильській АЕС (також відома як катастрофа на Чорнобильській АЕС, чорнобильська аварія, чорнобильська катастрофа або просто Чорнобиль) - руйнуванням 26 квітня 1986 року реактора четвертого енергоблоку Чорнобильської атомної електростанції. Чорнобильська АЕС розташована на території України в 3 км від міста Прип'ять, в 18 км від міста Чорнобиль, в 16 км від кордону з Білоруссю і в 110 км від Києва.

Руйнування мало вибуховий характер, реактор був повністю зруйнований, а в навколишнє середовище потрапила велика кількість радіоактивних речовин. Аварія розцінюється як найбільша у своєму роді за всю історію атомної енергетики, як за кількістю загиблих і потерпілих від її наслідків людей, так і за економічним збитком.

Протягом перших трьох місяців після аварії помер 31 чоловік, ще 19 смертей з 1987 по 2004 рік імовірно можна віднести до її прямим наслідків. 134 особи з числа ліквідаторів перенесли гостру променеву хворобу тій чи іншій мірі тяжкості. Високі дози опромінення людей, в основному з числа аварійних працівників і ліквідаторів, послужили або можуть послужити причиною чотирьох тисяч додаткових смертей від віддалених наслідків опромінення. Проте ці цифри істотно менше тієї кількості жертв, яке приписується чорнобильської катастрофі громадська думка.

На відміну від бомбардувань Хіросіми і Нагасакі, вибух нагадував дуже потужну «брудну бомбу» - основним вражаючим фактором стало радіоактивне забруднення. Хмара, що утворилася від палаючого реактора, рознесло різні радіоактивні матеріали, перш за все радіонукліди йоду і цезію, по більшій частині Європи. Найбільші випадання поблизу реактора відзначалися на територіях, що належать до Білорусії, Російської Федерації та України. З 30-кілометрової зони відчуження навколо АЕС було евакуйовано все населення - понад 115 тисяч осіб. Для ліквідації наслідків були мобілізовані значні ресурси, більше 600 тисяч людей брали участь в ліквідації наслідків аварії.

Чорнобильська аварія стала подією великого суспільно-політичного значення для СРСР. Все це наклало певний відбиток на хід розслідування її причин. У фахівців немає єдиної думки про точні причини аварії, версії різних атомників подібні в загальних рисах і розрізняються в конкретні механізми виникнення і розвитку аварійної ситуації.

На час аварії на ЧАЕС діяли чотири енергоблоки на базі реакторів РБМК-1000 (реактор великої потужності канального типу) з електричною потужністю 1000 МВт (теплова потужність - 3200 МВт) кожен. Ще два аналогічних енергоблоку будувалися. П'ятий енергоблок був завершений на 80%. Для шостого енергоблоку встигли викопати котлован. ЧАЕС виробляла приблизно десяту частку електроенергії України.

ЧАЕС зупинена назавжди 15 грудня 2000 года.

Потужність ЧАЕС становила 12 800 МВт (теплова) і 4000 МВт (електрична).

Економічні затрати на реставрацію четвертого блока ЧАЕС.

Державне спеціалізоване підприємство «Чорнобильська АЕС», (скор. ЧАЕС) - зупинена атомна електростанція в Україні, відома в зв'язку з аварією, що сталася в ніч з 25 на 26 квітня 1986 року.

Офіційна назва: Державне спеціалізоване підприємство Чорнобильська атомна електростанція (ДСП «Чорнобильська АЕС»). Станція знаходиться в підпорядкуванні Міністерства захисту довкілля та природних ресурсів України.

В даний час прийнято в експлуатацію новий саркофаг над аварійним 4-м енергоблоком, який отримав назву «Новий безпечний конфайнмент». НБК був насунений в проектне положення в листопаді 2016 року; проект завершений в 2019 року.

Новий Безпечний Конфайнмент

Новий Безпечний Конфайнмент (НБК) - це багатофункціональний комплекс для перетворення об'єкта «Укриття» в екологічно безпечну систему, що складається з 19 підструктур, включаючи основне - захисна споруда у вигляді арки зі спеціальною подвійною обшивкою, а також особливі фундаменти, західну і східну торцеві стіни, нестандартні мостові крани, багатофункціональну систему вентиляції, технологічний комплекс з ділянками дезактивації, фрагментації і упаковки радіоактивних матеріалів, саншлюзи, майстерні, резервне електроживлення, системи протипожежного захисту, водоочисні споруди, радіаційний контроль, систему сейсмічного контролю і контролю стану будівельних конструкцій, систему зв'язку і промислового телебачення, ЗСТВ, інтегровану систему управління, інші допоміжні системи і технологічні приміщення. Таким чином, грандіозна арочна конструкція, з прольотом в 257 метрів, заввишки 109 метрів (це 35-поверховий будинок), довжиною понад 160 метрів (це півтора футбольних поля) і вагою понад 36 тисяч тон, відома всьому світу як «Арка», - це лише частина складної інженерної системи НБК.

Всі знають, що після аварії над зруйнованим реактором героїчно і в найкоротші терміни (206 днів) звели «Саркофаг» або, правильніше, об'єкт «Укриття» - споруда з бетону і металу, що прикриває розвали, що залишилися після вибуху.

На момент аварії всередині реактора знаходилося майже 200 тон ядерного палива, яке після вибуху перетворилося в неймовірну кількість паливовмісних матеріали (ПВМ).

Потужність дози в деяких точках і сьогодні становить тисячі рентген. Усередині об'єкту Укриття залишилося близько 95% з того палива, яке було в реакторі на момент аварії.

Через найвищих темпів будівництва і застосування дистанційних методів виконання деяких робіт в 1986, герметичність «Укриття» залишає бажати кращого: загальна площа щілин у покрівлі і стінах становить 1000 м2 Дистанційні методи монтажу конструкцій і неможливість застосовувати зварювання для їх з'єднання не дозволили оцінити об'єкт, як стійка споруда. Проведена в 2008 році стабілізація зменшила ризики обвалення будівельних конструкцій, тим самим був досягнутий певний рівень стабільності об'єкта «Укриття», але тільки до 2023 року. Надалі, необхідно буде або стабілізувати ненадійні будівельні конструкції або їх демонтувати. І, нарешті, лавоподібні ПВМ, що знаходяться всередині, поступово самочинно руйнуються, переходять із зв'язаного стану в рухливі частки пилу, а значить, існує ризик, що при аварійному обваленні частини конструкцій ця радіоактивна пил може піднятися і піти з повітряними потоками в будь-якому напрямку.

Крім цього, через обмежений або неможливого доступу до багатьох приміщення, немає інформації про те, що відбувається всередині чималої частини «Укриття».

Згідно з підписаним в грудні 1995 року «Меморандуму про взаєморозуміння між урядом України, урядами країн Великої сімки та Комісією Європейського Співтовариства щодо закриття Чорнобильської АЕС» в рамках проекту TACIS «Чорнобильський блок №4. Короткострокові і довгострокові заходи - Заходи 2 + 4» був розроблений Рекомендований курс дій. В продовження робіт за даним проектом при взаємодії Комісії Євросоюзу, України, США та групи міжнародних експертів було розроблено «Shelter Implementation Plan» ( «План здійснення заходів на об'єкті « Укриття » (SIP), прийнятий на засіданні Великої сімки в червні 1997). Цей план визначив основну концепцію, в тому числі ряд кроків, спрямованих на приведення об'єкта «Укриття» в екологічно безпечний стан.

Створення SIP стало кульмінацією зусиль, докладених України та міжнародною спільнотою з метою розробки економічно та екологічно прийнятного підходу до вирішення проблем об'єкта «Укриття блока №4 ЧАЕС».

У «Плані здійснення заходів на об'єкті« Укриття »для управління проектом і подальшої його реалізації у вигляді ключових рішень було визначено три етапи:

підтвердження рішень по стабілізації, визначення ступеня можливості виконання раніше запропонованих робіт по стабілізації, включають забезпечення необхідного доступу до місць виконання робіт і захист персоналу при виконанні цих робіт всередині об'єкта «Укриття»;

рішення по стратегії вилучення паливовмісних матеріалів (ПВМ), яке визначить оптимальний спосіб і термін вилучення ПВМ з обґрунтуванням витрат і ступеня можливості виконання;

рішення щодо стратегії створення оптимальної локалізуючої оболонки, яке визначить її функції. На основі цього рішення і стратегії вилучення ПВМ буде розроблено концептуальний проект, який підтвердить рішення щодо стабілізації, захисту та необхідності локалізуючої оболонки.

В рамках SIP було прийнято рішення, що найбільш оптимальним буде створення над об'єктом «Укриття» грандіозної Арки (НБК), яка б накрила об'єкт «Укриття» на найближче століття.

Перша і основна функція НБК - обмеження радіаційного впливу об'єкта «Укриття» на населення, персонал і навколишнє середовище як в умовах нормальної експлуатації ОУ, так і в разі аварійних ситуацій (наприклад, обвалень елементів об'єкту Укриття від старості або в процесі демонтажу).

У разі будь-якого обвалення елементів будівельних конструкцій об'єкту Укриття після того, як НБК займе своє проектне положення над об'єктом «Укриття», що піднялася пил залишиться всередині Арки. Це гарантується ще однієї технологічної хитрістю. Якщо подивитися на НБК в розрізі, можна побачити, що Арка для чогось має дві стінки: зовнішню і внутрішню. Справа в тому, що між цими стінками протягом всієї експлуатації НБК буде нагнітатися тепле і сухе повітря. Нагнітатися - щоб створити надлишковий тиск, який запобіжить виходу радіоактивних речовин з під Арки назовні. А тепле сухе повітря - щоб запобігти утворенню конденсату і, відповідно, поява корозії на металевих (тобто практично всіх) деталях конструкції Арки. Автовласники знають, скільки коштує машина в сухому гаражі і як швидко згниває у вологому приміщенні. А Арку потрібно простояти, як мінімум, 100 років.

Друга за значимістю функція НБК - створення умов для демонтажу нестабільних конструкцій об'єкта «Укриття», а також для вилучення і сортування ПВМ і РАВ, видалення накопиченої води та інших робіт всередині Саркофагу. Що це означає? Це означає, що в ідеалі після того, як НБК накат на Саркофаг, за герметизують і введуть в експлуатацію, ми зможемо дистанційно за допомогою закріпленої вже сьогодні системи кранів

а) розібрати дах «Саркофагу»;

б) закріпити те, що нестабільно;

в) вилучать всі інші конструкції, які можуть впасти;

г) почати розбиратися з усім тим радіоактивним неподобством, що знаходиться всередині ОУ.

Ще однією функцією НБК можна назвати фізичний захист «Укриття» від зовнішніх проникнень будь-якого типу. Причому, сюди входять як глобальні загрози землетрусу, так і просто несанкціонований доступ незрозумілих людей до ТСМ і радіоактивних відходів (РАВ).

НБК, по завіреннях конструкторів, з легкістю витримає смерч класу 3 (такі трапляються раз в 1.000.000 років) і землетрус інтенсивністю 6 балів за шкалою MSK 64 (такі трапляються раз в 10.000 років, а Україна перебуває в зоні низького сейсмічного ризику), ну і нарешті, банальні перепади температури в діапазоні від -43 до + 45 ° С.

Крім того, Арка захищає знаходяться всередині ОУ ТСМ від попадання вологи, вітру, від перепадів температур і інших деструктивних чинників, що перетворюють ТСМ в пил. Тобто, зберігає те, що знаходиться всередині ОУ в більш-менш стабільному стані.

За існуючою сьогодні стратегії, заснованої на досвіді щодо поводження з РАВ інших країн, все високоактивні РАВ, які будуть витягнуті з ОУ, ми повинні після певної обробки поховати в глибоких геологічних формаціях. І тут виникає ряд проблем. По-перше, відповідні глибокі формації в Україні треба ще пошукати. По-друге, щоб туди доставити ВРАО з ЧАЕС, необхідно буде здійснювати їх транспортування в спецтранспорт по дорогах загального призначення. Що стосується інших РАО, вийнятих з ОУ, їх необхідно переробити на заводі з переробки рідких радіоактивних відходів або на комплекс із поводження з твердими РАВ (рідке - випаровувати, тверде - спалювати і пакувати, а потім засипати в контейнери і заливати бетоном). У будь-якому випадку, після всіх необхідних процедур обсяги витягнутих радіоактивних відходів можна сміливо множити на 3. Тепер ще раз погляньте на картинку з обсягами ТСМ всередині «Укриття» і скажіть, ЯКІ геологічні формації здатні вмістити таку кількість РАО? У зв'язку з вищесказаним, зараз розглядається концепція «поховання на місці», яка доводить, що ефективніше, безпечніше і дешевше залишити все, що є в «Саркофагу», всередині «Саркофагу», попередньо провівши сортування, аналіз, облік і контроль вмісту. чорнобильський атомний електростанція екологічний

Є ще одна проблема. Справа в тому, що фінансування проекту НБК з боку Заходу закінчується в перший день експлуатації об'єкта.

Експлуатація НБК - фінансова проблема суто України. З огляду на ситуацію в країні, можна говорити про те, що в найближчому майбутньому є шанс недофінансування не тільки робіт з демонтажу всередині ОУ, а й по експлуатації самого НБК.

Ким і за які гроші будується Арка

Інженером проекту є Група управління проектом (ГУП) - Bechtel (США) - Bettelle Memorial (США) - ЧАЕС

Підрядником, який відповідав за проектування, закупівлю і будівництво, є спільне підприємство NOVARKA, що об'єднує 2 французькі компанії: VINCI Construction Grands Projets і BouyguesTravaux Publics.

Фінансування проекту відбувалось із спеціально створеного Чорнобильського фонду «Укриття» (ЧФУ), а розпорядником коштів був Європейський Банк Реконструкції та Розвитку (ЄБРР).

Загальна вартість Арки склала близько 29 мільярдів гривень.

Проєктування і будіництво НБК здійснювалося на підставі розпорядження Кабінета Міністрів України від 5 липня 2004 р. № 443 «Про затвердження техніко-економічного обґрунтування (концептуального проекту) конфайнмента об'єкта «Укриття» Чорнобильської АЕС». Контракт був підписаний 10 серпня 2007 року, 29 жовтня 2007 року почалися роботи. Будівництво, що входять до складу об'єкта, здійснювалося згідно з дозволами на виконання будівельно-монтажних робіт з липня 2008 року. В листопаді 2019 року ДСП ЧАЕС отримало сертифікат відповідності закінченого будівництвом об'єкта проєктній документації та підтверджує його готовність до експлуатації.

На будівництві задіяні фахівці підрядних і субпідрядних організацій з 27 різних країн світу. Однак основний обсяг робіт виконується 2000 Українська працівників, з яких понад 1000 постійно присутні на майданчику. 50 осіб на майданчику, зайняті тільки радіаційним захистом.

Основні Субпідрядники:

- CIMOLAI - Італія: Робочий проект та виготовлення сталевих конструкцій

- PaR - США: Сервісне обслуговування Системи основних кранів

- OKYANUS -Туреччина: Проектування, поставка та установка обшивки

Як будувалась Арка

Все почалося з неймовірного обсягу підготовчих робіт. Лише для того, щоб почати будівництво, з місця майбутнього будівництва було вивезено більше 55 тисяч метрів кубічних твердих радіоактивних відходів і технологічних матеріалів

Коли будувався «Саркофаг», велика кількість всілякої «бруду» прикопують прямо тут же, бо не було коли і куди вивозити заражене добро. У підсумку, неймовірні обсяги землі, викопаної при підготовці майданчика, пішли не як сміття, а як РАО, заодно відрили кілька машин і механізмів.

Тільки для влаштування тимчасових і постійних фундаментів Арки, було забито 396 металевих паль, пробурено 376 паль, змонтовано 8 тисяч тон арматури, залито 39 тисяч кубометрів бетону.

Потім, за допомогою особливих домкратів від фірми Mammoet окремо піднімалися 2 частини Арки. Східна частина була піднята в жовтні 2013 року і пересунуто з особливих рейках на 112 метрів в сторону. Після - в жовтні 2014 була піднята Західна частина. Після підйому Західної, Східну частину прикатили назад і обидві частини неймовірною кількістю болтів з'єднали між собою опорні частини і бічні сегменти.

Стягування болта з гайкою буває 3-х видів: недотягли, перетягнули і потрапили. У першому випадку ми маємо люфт, в другому - зірвану різьбу, в третьому - подяка керівництва і безпеку. При монтажі Арки використовували 650 тисяч болтів. Вартість одного такого болта - в районі 25 євро. Особливість болта в особливому кінцевикі, який в момент ефективного ступеня затиску відвалюється, даючи зрозуміти, що все, вистачить.

Паралельно з роботами в зоні монтажу «Арки», на об'єкті «Укриття» зводилися торцеві стіни - це стабільні та ґрунтовні конструкції, до яких приєднається НБК. Робота велася українськими підрядниками в дуже непростих радіаційних умовах всередині об'єкта «Укриття». І хоча в зоні монтажу НБК середня потужність дози достатньо невисока, багато роботи на шляху переміщення «Арки» в фінальну крапку і, особливо, в місці проектної зупинки є радіаційно небезпечними.

Для забезпечення ядерної, радіаційної та загально безпеки змонтована інтегрована система управління НБК.

Також створена система пожежної безпеки та фізичного захисту, змонтовані мережі зв'язку і телебачення. Для забезпечення демонтажу нестабільних конструкцій змонтовано кранове обладнання.

Після введення в експлуатацію НБК залишки зруйнованого блоку, незважаючи на нове укриття, як і раніше будуть становити небезпеку. Законом України «Про загальнодержавного програму зняття з ЕКСПЛУАТАЦІЇ Чорнобильської АЕС та перетворення об'єкта «Укриття» в екологічно безпечного систему, для чого необхідно виконати великий комплекс заходів. Потрібно демонтувати нестабільні конструкції ОУ, розробити технології вилучення ПВМ, видалити і захоронити всі РАО що залишились в об'єкті. Найбільш актуальним питанням стає демонтаж нестабільних конструкцій, який повинен завершитися до закінчення встановленого терміну стабільності ОУ - 2023 г. Однак дані роботи виходять за рамки фінансування робіт Чорнобильським Фондом «Укриття», і джерело їх фінансування все ще не визначений. Витрати на експлуатацію НБК ляжуть на державний бюджет України важким тягарем, оскільки в активній фазі за попередніми оцінками вони перевищать експлуатаційні витрати ОУ орієнтовно в 5 разів і складуть близько 60 млн. Доларів США на рік.

Термін експлуатації нового сховища - 100 років - повинен дозволити демонтувати існуюче укриття (побудоване в 1986 році) і проводити операції з радіоактивними відходами.

Власне, за словами Ліндауела, наступні 100 років витратять на перетворення ЧАЕС на безпечний об'єкт, а новий конфайнмент дасть Україні час на розробку стратегії і проекту виконання таких робіт.

Роботи над "Аркою" почалися в 2010 році. Безпосередньо будівництво почалося в 2012 році після масштабних підготовчих робіт на майданчику.

Усередині арки НБК встановлений кран для демонтажу існуючого "Укриття" та залишків 4-го енергоблоку.

Крім ЄБРР, який був основним донором і розпорядником коштів Чорнобильського фонду "Укриття", проект спонсорували понад 40 країн-донорів. "Арка" - найбільша з коли-небудь побудованих рухома наземна конструкція шириною 257 м, довжиною 162 м, висотою 108 м і повною масою 36000 тон.

Сім маловідомих фактів про Чорнобильську АЕС.

При будівництві саркофага, яке тривало 206 днів і було завершено 30 листопада 1986 року, несучі балки А і Б, а також головну балку "Мамонт" довелося укладати на пошкоджені вибухом конструкції і опори, міцність яких не була достовірно встановлена через вкрай високих рівнів випромінювання.

З 1986 по 2011 рік досліджено не більше 60 відсотків приміщень всередині об'єкта "Укриття". Залишаються 170 приміщень недоступні через вкрай високих радіаційних полів або через непроникних перешкод, створених вибухом і при заливці бетону будівельниками саркофага. Ця недосліджена зона формує сьогодні головні ризики від зруйнованого 4-го блоку ЧАЕС.

Через негерметичність саркофага (за деякими оцінками, загальна площа щілин досягає 1000 квадратних метрів) туди в великих кількостях потрапляє волога (при дощі, танення снігу). Від взаємодії води із залишками ядерного палива і паливними масами щорічно утворюється сотні кубометрів рідких радіоактивних відходів, які потрібно видаляти і переробляти.

Під дією вологи і температурних перепадів паливо і паливовміщуючі маси всередині саркофага руйнуються, формуючи велика кількість радіоактивного пилу з високим вмістом довгоживучих трансуранових ізотопів, включаючи плутоній-239 (період напіврозпаду - 24 000 років). Такий пилу вже накопичилося, за найбільш консервативними підрахунками, не менше 1,5 тонн (за іншими оцінками - від 20 до 30 тонн). Залповий викид в навколишнє середовище не прогнозується, але повністю виключити вітрової рознос при нинішніх захисних бар'єрів неможливо.

У 2004 - 2008 роках російсько-українським консорціумом "Стабілізація" на чолі з "Атомстроекспортом" (Росія) проведено посилення західної і східної опор балки "Мамонт", а також зміцнення аварійних плит перекриття і західної контрфорсної стіни саркофага. В результаті цих та інших вжитих заходів вдалося "перекласти" 80 відсотків від ваги покрівлі з ненадійною стіни на знову змонтовані конструкції посилення. Роботи проводилися в високих полях випромінювання, але жодна людина не отримав дози вище контрольних 14 мілізівертів на рік.

У серпні 2007 року, після відкритих міжнародних торгів, між ДСП "Чорнобильська АЕС" і спільним підприємством NOVARKA (Франція) укладено контракт на проектування, будівництво, введення в експлуатацію нового безпечного конфайменту, який отримав назву "Арка".

За оцінками членів Національної академії наук України та фахівців РНЦ "Курчатовський інститут" (Росія), очікувані витрати на створення нового укриття для 4-го енергоблоку ЧАЕС зросли за цей час з початкових 270 до 1300 мільйонів доларів.

Размещено на Allbest.ru