Авария на АЭС Три-Майл-Айленд

Анализ аварий на АЭС. Пути решения проблем безопасности и нераспространения. Энергетика и экология.

Анализ аварий на АЭС.

Авария на АЭС Три-Майл-Айленд

Авария на АЭС Три-Майл-Айленд (англ. Three Mile Island accident) — одна из крупнейших аварий в истории ядерной энергетики, произошедшая 28 марта 1979 года на атомной станции Три-Майл-Айленд, расположенной на реке Саскуэханна, недалеко от Гаррисберга (Пенсильвания, США).

До Чернобыльской аварии, случившейся через семь лет, авария на АЭС «Три-Майл Айленд» считалась крупнейшей в истории мировой ядерной энергетики и до сих пор считается самой тяжёлой ядерной аварией в США, в ходе неё была серьёзно повреждена активная зона реактора, часть ядерного топлива расплавилась.

...Первые признаки аварии были обнаружены в 4 часа утра, когда по неизвестным причинам прекратилась подача питательной воды основными насосами в парогенератор. Все три аварийных насоса уже две недели находились в ремонте, что было грубейшим нарушением правил эксплуатации АЭС.

В результате парогенератор не мог отводить от первого контура тепло, вырабатываемое реактором. Автоматически отключилась турбина. В первом контуре реакторного блока резко возросли температура и давление воды. Через предохранительный клапан смесь перегретой воды с паром начала сбрасываться в специальный резервуар (барбатер), однако после того, как давление воды снизилось до нормального уровня, клапан не сел на место, вследствие чего давление в барбатере также повысилось сверх допустимого. Аварийная мембрана на барбатере разрушилась, и около 370 кубометров горячей радиоактивной воды вылилось на пол.

Автоматически включились дренажные насосы, персонал должен был немедленно отключить их, чтобы вся радиоактивная вода осталась внутри защитной оболочки, однако этого сделано не было. Вода залила пол слоем в несколько дюймов, начала испаряться, и радиоактивные газы вместе с паром проникли в атмосферу, что явилось одной из главных причин последующего радиоактивного заражения местности.

В момент открытия предохранительного клапана сработала система аварийной защиты реактора со сбросом стержней-поглотителей, в результате чего цепная реакция прекратилась и реактор был практически остановлен. Процесс деления ядер урана в топливных стержнях прекратился, однако продолжался ядерный распад осколков... Предохранительный клапан оставался открытым, уровень воды в корпусе реактора снижался, температура быстро возрастала. По-видимому, это привело к образованию пароводяной смеси, в результате чего произошел срыв главных циркуляционных насосов, и они остановились.

Как только давление упало, автоматически сработала система аварийного расхолаживания активной зоны, и топливные сборки начали охлаждаться. Это произошло через две минуты после начала аварии. (Здесь ситуация похожа на чернобыльскую за двадцать секунд до взрыва. Но в Чернобыле система аварийного охлаждения активной зоны была отключена персоналом заблаговременно.) Вода по-пре- жнему испарялась из реактора. Предохранительный клапан, по-видимому, заклинило, операторам не удалось закрыть его с помощью дистанционного управления. Уровень воды в реакторе упал, и одна треть активной зоны оказалась без охлаждения. Защитные циркониевые оболочки топливных стержней начали трескаться и крошиться. Из поврежденных тепловыделяющих элементов начали выходить высокоактивные продукты деления.

Вода первого контура стала еще более радиоактивной. Температура внутри корпуса реактора превысила четыреста градусов, и указатели на пульте управления зашкалили. ЭВМ, следившая за температурой в активной зоне, начала выдавать сплошные вопросительные знаки и выдавала их в течение последующих одиннадцати часов...

В ночь с 28 на 29 марта в верхней части корпуса реактора начал образовываться газовый пузырь. Активная зона разогрелась до такой степени, что из-за химических свойств циркониевой оболочки стержней произошло расщепление молекул воды на водород и кислород. Пузырь объемом около 30 метров кубических, состоявший главным образом из водорода и радиоактивных газов — криптона, аргона, ксенона и других, — сильно препятствовал циркуляции охлаждающей воды, поскольку давление в реакторе значительно возросло. Но главная опасность заключалась в том, что смесь водорода и кислорода могла в любой момент взорваться (то, что произошло в Чернобыле). Сила взрыва была бы эквивалентна взрьгау трех тонн тринитротолуола, что привело бы к неминуемому разрушению корпуса реактора. В другом случае смесь водорода и кислорода могла проникнуть из реактора наружу и скопилась бы под куполом защитной оболочки. Если бы она взорвалась там, все радиоактивные продукты деления попали бы в атмосферу (что произошло в Чернобыле). Уровень радиации внутри защитной оболочки достиг к тому времени 30 тысяч бэр в час, что в 600 раз превышало смертельную дозу. Кроме того, если бы пузырь продолжал увеличиваться, он постепенно вытеснил бы из корпуса реактора всю охлаждающую воду и тогда температура поднялась бы настолько, что расплавился бы уран.

В ночь на 30 марта объем пузыря уменьшился на 20 процентов, а 2 апреля он составлял всего лишь 1,4 метра кубического. Чтобы окончательно ликвидировать пузырь и устранить опасность взрыва, техники применили метод так называемой дегазации воды...

...1 апреля электростанцию посетил президент Картер. Он обратился к населению с просьбой «спокойно и точно» соблюдать все правила эвакуации, если в этом возникнет необходимость.

Выступая 5 апреля с речью, посвященной проблемам энергетики, президент Картер подробно остановился на таких альтернативных методах, как использование солнечной энергии, переработка битуминозных сланцев, газификация угля и т. п., но совершенно не упомянул о ядерной энергии, будь то расщепление атомного ядра или управляемый термоядерный синтез.

Многие сенаторы заявляют, что авария может повлечь за собой «мучительную переоценку» отношения к ядерной энергетике, однако, по их словам, страна вынуждена будет и далее производить электроэнергию на АЭС, так как иного выхода для США не существует. Двойственная позиция сенаторов в этом вопросе наглядно свидетельствует о том затруднительном положении, в котором очутилось правительство США после аварии...»

Американцы не стали закрывать АЭС и отказываться от ядерной энергетики, а доля ядерной энергетики в энергобалансе продолжала нарастать — с 11% от всей производимой электроэнергии в 1980 году и до 20,1% в 1992 году. Сейчас можно сказать, что на уровне примерно в 20% произошла стабилизация; с 1992 года она изменяется очень незначительно и в 2001 году составила 20,7%.

Верно ли то, что на политику США в области ядерной энергетики влияют антиядерные настроения населения и многочисленные «зеленые» движения? Скорее, эти настроения лишь являются оправданием для очень специфической политики, например для отказа от развития технологии реакторов-размножителей.

В июне 1996 года окружной суд штата Пенсильвания отклонил 2100 исков, в которых были выдвинуты требования о компенсации ущерба здоровью в связи с утечкой на Три-Майл-Айленд. Суд постановил: «Стороны имели в распоряжении почти два десятилетия для предоставления доказательств в пользу своих претензий... Недостаточность доказательств, заявленных в поддержку истца, очевидна. Суд исследовал все материалы дела на предмет доказательств, которые бы, будучи представленными в наиболее благоприятном для истца свете, позволили на основании существенных фактов передать рассмотрение исковых требований суду. Эта попытка была тщетной».

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. Если, согласно опросам общественного мнения, в 1971 году 58% американцев заявляли, что они бы приветствовали наличие АЭС в месте, где они живут, то более поздние опросы показывали, что 63% американцев стремились бы избежать такого соседства. Опросы отмечали также следующую тенденцию: если в 1950—1960-е годы общественность имела даже изрядно преувеличенную веру в технический прогресс, то в дальнейшем доверие к науке все более и более уменьшалось.