Атомная энергетика Томской области
Карта сайта
 
Главная страница »  Пресс-центр »  Публикации »  Ядерная, радиационная, химическая безопасность АЭС

Публикации

12 ноября 2008 г.

Ядерная, радиационная, химическая безопасность АЭС

Ни одна атомная станция в штатном режиме не превысила нормативов по выбросам
 
Обобщение и анализ экологических исследований и наблюдений в регионах расположения и эксплуатации крупных АЭС позволяют сделать определенные полезные выводы и заключения, на основе которых возможно установить степень экологической безопасности АЭС, работающих в нашей стране.

Риск не увеличивается
 
При нормальной работе АЭС ее радиационные воздействия на население, природные объекты незначительны. Более того, радиационные последствия нормально работающей АЭС для населения не должны быть обнаружимы на фоне последствий, обусловленных естественными или естественными антропогенно измененными (но не данной АЭС) источниками излучения. Или в терминах риска это означает, что нормально работающая АЭС не может (не должна) увеличивать радиационный риск неблагоприятных последствий облучения лиц из населения, проживающего вблизи АЭС, по сравнению с радиационным риском (если он имеет место быть), обусловленным естественным или естественным антропогенно измененным (но не данной атомной станцией) радиационным фоном. В связи с этим вводится предельно допустимая доза облучения, связанная с нормальной работой АЭС — ПДАЭС.
 
"Станционные" радионуклиды, определяющие радиационные воздействия работающей АЭС на население, поступают с АЭС в окружающую среду после очистки по двум каналам: с газоаэрозольным выбросом в атмосферу и с жидкими сбросами в водоемы (обычно в водоемы-охладители). Ни одна АЭС России (а ранее СССР) в штатном режиме не превысила предельно допустимую мощность выброса (ПДВ) и предельно допустимый годовой сброс (ПДС) радионуклидов в атмосферу и водоемы. Более того, АЭС довели мощность выброса радионуклидов в атмосферу до сотых долей допустимых выбросов, а годовой сброс радионуклидов в водоемы до еще меньших значений.
 
На сегодня ситуация такова, что проживание вблизи нормально работающей атомной станции — это радиационный риск, равный никак не более 10-5 год, то есть несколько сотых долей (-2-3%) радиационного риска облучения естественными источниками излучения. Такой радиационный риск, конечно, много меньше радиационного риска, связанного с антропогенно измененным естественным радиационным фоном. Заметные и даже много большие значения риска вызывает использование в промышленности, сельском хозяйстве и для других целей ряда химических соединений.
 
В выбросах и сбросах АЭС обычно обнаруживают радиоактивные благородные газы, некоторые другие радионуклиды — продукты деления и активации, а также тритий и углерод-14. Тритий и углерод-14 в формировании радиационной нагрузки, как и радионуклиды, поступающие с АЭС в водоемы, практически не участвуют.
 
Вклад трития и углерода-14 в дозу индивидов из населения в регионе АЭС в 1000 раз меньше среднегодовой дозы естественного фона. Естественно, что при столь малом участии трития и углерода-14 в радиационном воздействии на население контролировать их поступление за пределы АЭС не требуется. «Станционные» радионуклиды современными методами обнаруживаются в объектах окружающей среды на расстоянии не более 2-3 км от АЭС. Таким образом, у населения нет никаких оснований для опасения пострадать от радиационных воздействий нормально работающей АЭС.
 
Наоборот, на сегодня есть все основания упростить ряд важных для АЭС положений, например, сократить размеры санитарно-защитной зоны до размеров промплощадки, а радиус зоны наблюдения — до 2-3 км, сократить объем и частоту контроля радиационной обстановки в зоне наблюдения. В 2005 году участники симпозиума «Экологическое движение конкретных дел» оценили пожизненный радиационный риск неблагоприятных последствий облучения нормально работающей АЭС для населения региона значением в (6-30)•10-9.
 
При строительстве и работе АЭС в окружающую среду с газоаэрозольными и жидкими отходами поступают (или могут поступать) различные химические вещества. Проведенные исследования показали, что атомные станции можно оценивать как источники малых химических воздействий на окружающую среду. Для примера, годовое значение суммарного (всех АЭС России) выброса в 2006 г составило 0,008% суммарного «государственного» выброса. Выброс только одной ТЭС электрической мощностью 1 ГВт, работающей на угле в ~103÷104 раз больше. Таким образом, работа АЭС вместо ТЭЦ - это уже определенный вклад в охрану окружающей среды и сохранение природных ресурсов.
Ядерная безопасность
 
Основной задачей обеспечения безопасности атомной станции является защита персонала, населения и окружающей среды от неприемлемого уровня радиационного воздействия, которая решается как техническими средствами, так и организационными мерами. Для этого используются системы безопасности АЭС, назначением которых является предотвращение серьезных аварий и ограничение масштаба их последствий, если они все же произойдут. При создании систем безопасности были использованы основные принципы, ценность которых доказана в инженерной практике: резервирование, физическое разделение, разнообразие, независимость каналов и систем безопасности, свойство самозащищенности.
 
Системы безопасности во время аварии обеспечивают поддержание и контроль основных критических функций безопасности на АЭС. В рамках международного подхода к безопасности эти функции расположены в строго приоритетном порядке:
 
  • контроль цепной реакции (или критичности реактора), т. е. останов реактора и контроль его подкритичности после останова;
  • отвод остаточных энерговыделений реактора (или теплоотвод от реактора);
  • ограничение распространения радиоактивных продуктов.
 
Таким образом, набор систем безопасности будет определяться по необходимости выполнения всех этих функций.
 
Системы безопасности по характеру выполняемых ими функций подразделяются на четыре группы:
 
  • защитные — служат для предотвращения или ограничения повреждения топливных матриц, оболочек ТВЭЛ, корпуса реактора, трубопроводов и другого оборудования 1-го контура;
  • локализующие — предназначены для предотвращения или ограничения распространения радиоактивных веществ при авариях на АЭС;
  • управляющие — приводят в действие другие системы безопасности и обеспечивают контроль и управление ими в процессе выполнения заданных функций;
  • обеспечивающие — предназначены для снабжения систем безопасности энергией и рабочей средой, создают необходимые условия для надежного функционирования систем безопасности.
 
Каждая система безопасности АЭС резервируется тремя независимыми системами или каналами одной системы, идентичными по своей структуре и способными полностью выполнить соответствующую данной системе функцию безопасности. Особенностью систем безопасности является полная готовность во время нормальной эксплуатации АЭС к выполнению функций в случае возникновения аварии. Но одно только резервирование не защищает от множественных отказов элементов или устройств безопасности по общим причинам, которые могут происходить вследствие возникновения внутренних событий (например, пожары, затопление, летящие предметы, образовавшиеся при разрывах сосудов и трубопроводов) или внешних (например, землетрясение, падение самолета). При возникновении таких событий могут быть выведены из строя одновременно несколько систем или каналов, резервирующих друг друга. Во избежание этого применяется физическое разделение каналов систем и разнотипное по принципу действия оборудование.
 
После останова реактора нейтронная мощность быстро снижается до долей процента, но остаточное тепловыделение в топливе продолжается уже за счет радиоактивного распада продуктов деления. Однако даже после достаточно длительной выдержки (месяцы) ядерное топливо продолжает выделять остаточное тепло. Все вышесказанное обуславливает необходимость в реакторной установке специальной системы (вернее, группы систем) для аварийного расхолаживания активной зоны, способной обеспечить аварийное расхолаживание реактора при нарушении циркуляции теплоносителя в контуре охлаждения.
 
Система аварийного охлаждения зоны обеспечивает отвод тепла от активной зоны в аварийных режимах и состоит из двух частей: пассивной и активной. Необходимо подчеркнуть, что в основу безопасности ВВЭР положено последовательное внедрение свойств внутренней самозащищенности и использование пассивных систем безопасности, обеспечивающих устойчивость реактора к ошибкам персонала и отказам оборудования. Внутренняя безопасность реализована на использовании естественных законов природы (гравитация, естествен¬ная циркуляция, испарение). Привлекательность использования естественных законов в концепции безопасности - постоянство их действия, независимость от внешних факторов. В реакторе ВВЭР при повышении мощности, температуры или появлении пара за счет отрицательных обратных связей происходит самоглушение реактора и процесс прекращается. Поэтому быстрое самопроизвольное увеличение мощности исключено и тепловой взрыв реактора невозможен. Своей физической природой реактор препятствует разгону мощности. Он может быть сравнен с тяжелой вагонеткой, которая сама в гору не пойдет. Саморегулирование и самоограничение, самоциркуляция и самоохлаждение - эти свойства легко проверяемы и позволяют реактору самому спасать себя в трудных ситуациях (по терминологии МАГАТЭ — «всепрощающий реактор»).
 
Защитные системы безопасности и свойства внутренней самозащищенности реактора ВВЭР-1000
 
1 — активная зона; 2 — теплообменник I - II контуров; 3 — корпус реактора; 4 — страховочный корпус.
 
  • Разнообразие, независимость, резервирование, физическое разделение — принципы эшелонированных защитных систем безопасности.
  • Внутренняя самозащищенность, многократность, пассивность систем глушения и охлаждения, естественные принципы их работы - обеспечивают неуязвимость реактора к ошибкам персонала, отказу и дефектам оборудования.
  • Прочный корпус реактора, прочный страховочный корпус, герметичный второй контур исключают потерю воды из реактора. Активная зона под уровнем воды — РАСПЛАВЛЕНИЕ ТОПЛИВА ИСКЛЮЧЕНО.
  • Свойства самоглушения исключают разгон реактора — ВЗРЫВ НЕВОЗМОЖЕН.
 
В заключение необходимо пояснить для читателей. В последнее время, в основном биологи, которые вдруг стали претендовать на роль специалистов в области атомной энергии, пугают население, что с работой Северской АЭС потеряется научно-образовательный престиж г. Томска. В сентябре 2008 г. лондонская газета Times опубликовала рейтинг 200 ведущих университетов. 58 лучших университетов находится в США (102 ядерных энергоблока). Список возглавляет Гарвард (США), на втором месте Йельский университет (США), на третьем Кембридж, четвертое занимает Оксфорд (оба в Великобритании). На пятом месте Калифорнийский технологический институт. Площадь штата Калифорния сравнима с занимаемой площадью Томской области. Население штата — 15 млн человек. В штате действуют четыре ядерных энергоблока.
 
Далее следует Чикагский университет. Интересная историческая справка. 2 декабря 1942 года первый в мире реактор Ферми был сооружен под западной трибуной стадиона Чикагского университета (центр многонаселенного района). Комментарии излишни.
 
Таким образом, введение в действие энергетических мощностей является жизненно важной задачей для Томской области. Другого варианта, кроме строительства АЭС, нет. Ведь уже к 2015 году необходимо увеличить энергомощности до 2000 МВт, а к 2020 году — еще примерно на столько же. Такие масштабные проекты, как создание особой экономической зоны в Томске, освоение нефтяных и газовых месторождений на правобережье р. Оби, разработка Бакчарского железорудного месторождения, строительство автомобильных и железнодорожных магистралей, динамичное развитие лесопереработки, машиностроения, интеллектуального, научно-образовательного комплекса, наукоемкого, высокотехнологического бизнеса - все это может не состояться по одной простой причине: из-за нехватки энергии. Выполнение этих проектов позволит добиться высоких экономических показателей и обеспечит качественно новый, более высокий уровень жизни населения.
 
ФЕЛИКС КОШЕЛЕВ, ДОЦЕНТ ТПУ

Источник: Газета «Томский вестник»

© Официальный сайт Администрации Томской области, 2008 - 2022

Разработка и поддержка сайта: « Студия 15 »