АЭС "Фукусима-1": эксперты не исключают ухудшения ситуации (69 фото)
Этот оптимизм разделяют не все. Так, официальный представитель правительства Франции Франсуа Баруэн выразил мнение, что "нельзя исключать худшего сценария развития ситуации". "В случае, если ситуация пойдет по худшему сценарию, последствия могут быть более серьезными, чем в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС", - заявил он.
Смотрим фотографии с места аварии.
Что и почему случилось на АЭС «Фукусима-1»
В середине дня в пятницу 11 марта 2011 года сейсмические датчики АЭС «Фукусима-1» в префектуре Фукусима зарегистрировали первые свидетельства самого мощного землетрясения в новейшей истории Японии. Программа среагировала на сигналы и начала задвигать регулирующие стержни во все три реактора, которые работали на тот момент. Стержни уменьшили число нейтронов, порождаемых каждым радиоактивным распадом, и число новых распадов.
Через три минуты реакторы работали только на 10% своей мощности, через 6 минут — на 1%, а через десять минут первые три реактора АЭС перестали производить энергию. И уже никогда не начнут.
В результате каждого распада ядро урана-235 или плутона-239 разваливается на два других ядра и выделяет массу энергии. Энергия на единицу массы ядерного топлива примерно в миллион раз превосходит энергию от сгорания ископаемого топлива — поэтому ядерный распад такой многообещающий источник энергии. Продукты распада очень радиоактивны, но быстро распадаются дальше (в течение года около 80% продуктов распада становятся стабильными). Но в первые часы после остановки реактора они производят большое количества тепла — его нельзя отключить так, как выключают реакторы. Процесс должен закончиться сам по себе. По этой причине управление «теплотой радиоактивного распада» — один из важнейших аспектов безопасности ядерного реактора. Современные реакторы имеют множество систем охлаждения, у которых одна цель — удалять тепло от ядерного топлива. И пока реакторы «Фукусимы-1» охлаждались, ударило цунами.
Цунами разрушило запасные дизельные генераторы, которые питают насосы, заставляющие охлаждающую жидкость циркулировать по реактору. В отсутствие циркуляции температура стала подниматься, а вода — превращаться в пар, в результате чего выросло давление.
Кипящие водо-водяные реакторы (в которых вода используется и для того, чтобы передать энергию от реактора дальше, и собственно для охлаждения) для АЭС Фукусима разрабатывала General Electric. Они помещены в две защитных оболочки из армированного бетона, которые должны предотвратить утечку радиоактивных материалов. Вторичная оболочка («контейнмент») — это та прямоугольная конструкция, которую показывают в телевизионных новостях. На верхушке контейнмента находится стальная конструкция, к которой крепится кран для загрузки и выгрузки ядерного топлива.
Создатели реактора в Фукусиме-Дайити предвидели возможность повышения давления вокруг реактора. Но пока работало электроснабжение, насосы откачивали горячую жидкость от реактора в конденсатор. Отведение тепла могло продолжаться и дальше — но весь процесс был завязан на дизельные генераторы, разрушенные цунами.
Вода в реакторе может под действием радиации распадаться на водород и кислород. В штатной ситуации они попадают в рекомбинационную камеру, где из них вновь образуется вода. Но в первые часы после остановки реакторов водород накапливался и стал просачиваться под купол реактора. В какой-то момент его концентрация достигла такой величины, что он не мог не сдетонировать, — и сначала в первом, затем в третьем, а под конец и во втором блоке произошли взрывы, которые сорвали купола зданий. Сами контейнменты остались целы.
Вначале сохранялась надежда на спасение самих реакторов — с тем, чтобы они продолжали производить энергию после того, как все войдет в норму. Но надежда таяла, а температура росла, и операторы станции начали предпринимать меры, разрушительные для оборудования. Например, они начали охлаждать реакторы морской водой. Некоторое время еще будет необходимо активно охлаждать реакторы, но в течение нескольких месяцев давление внутри можно будет сбросить и посмотреть на состояние дел. Топливо могло оплавиться и быть повреждено — пока это неизвестно.
В любом случае ясно, что ситуация сильно отличается от того, что случилось в Чернобыле и на АЭС Three Mile Island. В инциденте на «Фукусиме» не виноват оператор, и каждый из реакторов перестал работать сразу же после землетрясения. Ситуация развивалась медленно, но вопреки тому, на что рассчитывали создатели станции. Они не предполагали, в частности, что на несколько дней после аварии выключится электричество, питающее аварийные насосы. Они построили внушительный арсенал запасных насосов и генераторов, чтобы предупредить возможные проблемы. К сожалению, их разрушило цунами.
Репортаж с атомной электростанции
Ядерный гриб и Чернобыль - единственные ассоциации, которые приходят на ум большинства людей в мире, когда речь заходит об атомной энергетике. В сухом остатке, как "мирный", так и "военный" атом - это самая отчаянная попытка человечества померится пиписьками с Природой и Богом одновременно. Поэтому когда попадаешь в общество "атомщиков" невольно испытываешь к этим людям большое человеческое уважение.
Я встречал человека, который всю свою жизнь занят созданием атомной батарейки: по его расчетам такая батарейка сможет работать без замены 12 лет. Менялись режимы, власти, шли годы, а этот человек склеивал пластырем треснувшую пластмассовую оправу очков, питался только молоком с батоном, и делал свое дело: создавал атомную батарейку. Глядя на такое упорство невольно приходишь к мысли, что перед тобой либо святой, либо сумасшедший. Нам, "людям из вне", такую одержимость не понять, равно как и то, что размышляя, допустим о власти, "атомщик" не понимает сути вопроса - он мыслит категориями "человечества": он служит человечеству, он спасает человечество, он ответ держит перед человечеством, и перед его "уродами", и перед его "людьми". А понятие человечества гораздо шире понятия "страна", или, допустим, "время". Единственное, о чем помнит "атомщик", чем он меряет себя, свои поступки и намерения - это Чернобыль. Чернобыль - это атомный Бог, бог не в плане всепрощения, а бог в плане всенаказания. И страх перед этим всенаказанием невероятно дисциплинирует: ошибка - невозможна.
Что же касается конъюнктурного измерения атомной энергетики, то тут все более-менее понятно. Во-первых, атомная энергетика будет всегда - в условиях исчерпания углеводородного сырья и растущего потребления электроэнергии, развитие атомной генерации является необратимым процессом. Во-вторых, с атомными исследованиями связано большинство ожиданий в современной науке. А поскольку эти исследования - сложный комплекс, то прорыв в какой-то одной отрасли (допустим, в биохимии) обязательно будет иметь эффект и в другой отрасли (например, в физике реактора). В-третьих, везде в мире атомная генерация остается недооцененным и достаточно теневым экономическим явлением. Благодаря этому, она всегда была и будет фактором глобальной политики, равно как и глобальным фактором риска (хороший пример здесь - это и ситуация вокруг Ирана, и феномен "лугового чая"). И в-четвертых, атомная бомба - это самое лучшее на сегодняшний день оружие, от которого мир не сможет отказаться, пока не появится более совершенное оружие. И эта принципиальная невозможность отказа от атомной бомбы также превращает развитие атомной генерации в необратимость.
Вот учитывая все эти вещи, мы с вами прогуляемся по самой настоящей атомной электростанции (АЭС), и посмотрим как оно там все работает. Сразу оговоримся, мы с вами гуляем не по российской АЭС: нас туда хрен бы пустили (ну и дураки, кстати). И не по станции, расположенной в СНГ. Но мы с вами пройдемся по АЭС, построенной по советскому проекту (2 реактора ВВЭР-1000), поэтому знайте: ровно так выглядит большинство российских АЭС.
Первое. Любая АЭС - режимный, хорошо охраняемый объект. В России АЭС охраняют внутренние войска, в других странах - ЧОПы, имеющие право, в случае чего, "стрелять на поражение". Несанкционировано попасть на АЭС практически невозможно.
Перед тем, как попасть на АЭС, вы проходите контроль, похожий на аэропортовский: проносить с собой нельзя ничего, включая любые электроприборы (правда, мы с вами особенные гости, поэтому на нас это требование не распространяется)). Но в отличие от аэропортовской проверки для допуска на АЭС вас заставят пройти тест на алкоголь (это делается посредством милицейской "дудки", и если вы хоть чуточку пьяны - вас не пустят) и радиационный контроль (вы проходите через специальную рамку, которая "закричит", если вдруг окажется, что вы подверглись радиоактивному загрязнению). И хотя мы здесь гости почетные, за нами по пятам по АЭС постоянно ходят два вооруженных человека. Нас это немного смущает, конечно.
Первое. Принцип работы АЭС достаточно простой. В реакторе, посредством контролируемой химической реакции, создается тепло. Это тепло нагревает воду до состояния пара. Итак, тепло от реактора - это такой вот "папа" киловатта. Пар заставляет работать парогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Парогенератор, или турбина, это, таким образом - "мама" киловатта! На фотографии сверху хорошо видно, что АЭС состоит из реакторного зала (круглая "башенка") и турбинного зала (пристройка к "башенке").
Поэтому, не теряя время, спешим в "святая святых" - в реакторный зал. Для этого оденем себя в специальные комбинизоны, наденем каску и маску - вот как эти милые люди:
Второе. Реактор сам по себе - это такой вот "бочонок" размером с девятиэтажный дом. Часть его расположена под землей.
Реактор не занимает все пространство зала. Вокруг него - огромное количество вспомогательных служб. Реактор работает на ядерном топливе, т.н. тепловыделяющих сборках (ТВС), которые состоят из множества трубочек, набитых урановыми таблетками. Именно эти штуки вырабатывают тепло. Сама по себе ТВС выглядит так:
До момента загрузки в реактор ТВС является вполне себе безобидной для человека штукой, ее можно трогать руками, и любоваться ее металлическим величием.
В самом верху, на т.н. "головке" сборки хорошо видны стержни, которые управляют ядерной реакцией внутри ТВС
ТВС грузятся в реактор специальным краном, и сверху реактор выглядит так:
Находясь на крышке реактора чувствуешь себя необычно: он едва ощутимо вибрирует и шумит, ты чувствуешь себя маленьким и беззащитным, и естественная первая мысль у тебя - это куда деваться, если сейчас оно того самого... как бы ни того?! В то же время, ты чувствуешь себя как победитель какого-то чудовищного чудовища, которое ты взял вот и запер в эту железяку.
Раз в несколько лет, каждую ТВС меняют на новую. Меняют их не одновременно, чтобы реактор не останавливался, а по одной-две.
Когда ТВС достают из реактора она является уже очень опасной для человека. Ее не выбрасывают, а помещают на несколько месяцев в воду, чтобы она остыла. Бассейн, где хранятся ТВС светится нежным сине-зеленым цветом, и этот вид завораживает:
После того, как ТВС перестанет "светиться" ее достанут и в специальном контейнере, поездом или самолетом, отправят на переработку. Там ее разберут на части, достанут из нее урановые таблетки. Весь металл (это специальные стали и циркониевые сплавы), из которого сделана сборка, потом отправят на дезактивацию и дальнейшую переработку. Так же поступят и с урановыми таблетками: из одной части сделают новые таблетки, а другую, большую часть - отправят на хранение. Поскольку отработанные таблетки радиоактивны, чтобы хранить их дальше их измельчают и разбавляют с стеклом и бетоном. Полученную кашу в виде брикетов потом хранят в специальных хранилищах. Следующее поколение атомных реакторов, т.н. "бридеры", будут способны работать на этом вот, "отработанном" топливе. Но это будет очень "потом".
А мы с вами, тем временем, пойдем в турбинный зал. Для этого мы переоденемся, снимим с себя комбинезон и бахилы, дадим специально обученному дяде обследовать нас счетчиком Гейгера, чтобы мы сами успокоились, в первую очередь, что за время нашей прогулки по реактору у нас не вырос третий глаз, например.
Третье. Свысока турбогенератор напоминает гигантское насекомое, или какого-то "аццкого" плененного инопланетянина из фильмов про борьбу землян с пришельцами.
Любые работы с турбиной выглядят как трепанация огромного чудища
Опять же отметим, что сама по себе турбина невероятно большая, и нам отсюда видна одна только ее часть, остальное скрыто между технологическими этажами, вид которых также завораживает любого неравнодушного к технике человека.
Собственно, здесь и рождается киловатт! Который потом живет в проводах, или даже в вашем электрочайнике.
Четвертое. Самое же интересное теперь - понять как эта вся штука управляется. И поэтому мы с вами идем в "диспетчерскую", в комнату автоматической системы управления (АСУ) АЭС. Система управления - многоступенчатая. Одна, с одной стороны, позволяет управлять всм этим хозяйствам из одного места. С другой стороны, она обеспечивает "защиту от дураков", чтобы, допустим, террорист какой-нибудь, проникнув в зал управления все равно не смог сделать там ничего непоправимого. Или чтобы если сама эта АСУ будет уничтожена, ничего все равно не случилось бы. От первого взгляда на эту махину захватывает дыхание. Невольно хочется поклацать все эти кнопочки и лампочки. Но мы помятуем о том, что нам в затылок смотрят два вооруженных человека, не разделяющие нашего восторга
Понятно, что АСУ располагается в большущем помещении, и занимает почти все его пространство.
За вот этими вот лампочками и датчиками спрятано много компьютеров, которые отвечают за "свой" участок работы и при этом связаны в единую сеть. Само расположение органов управления интуитивно понятное: весь технологический процесс здесь расписан слева направо от наблюдающего.
При этом, облицовка АСУ сделана из таких вот плиточек, чтобы при необходимости можно было вставить дополнительный элемент (а такое случается, потому что АСУ постоянно совершенствуется)
Самое интересное в АСУ - это спектр используемых приборов: тут все от самописцев до мониторов, тумблеров, кнопочек, рычажков и чего угодно еще:
Окон в этом помещении нет. Вход в него охраняется несколькими кордонами охраны. Интересно также, что ночью в этом центре управления гасят свет и включают подсветку у приборов
Логика у этого действия такая же, по которой мы не включаем свет в салоне машины ночью, и по которой при взлете и посадке в темноте пилоты выключают внутреннее освещение - чтобы ночью, которую человек ощущает биологически, у него не притуплялось восприятие действительности, становилось из "дневного" - "ночным". Т.е. чтоб адекватно реагировать ночью на ЧП, его должно быть видно, а если кругом горит свет - ЧП можно не заметить.
Пятое. Закончив с физиками, поговорим о лирике. Хотя напоследок посмотрим с вами на настоящего физика, как вот этот вот дядя
Такой вот типаж встречается на АЭС повсеместно - фанаты своего дела! Этот человек отвечает за работу АСУ. На АЭС он практически круче всех!
Физики-атомщики - увлеченные натуры. В делении ядра они видят больше смысла, чем кто либо. Неудивительно, что и тема ебли объясняется атомщиками сквозь призму деления ядра
А любое творчество, даже оформление интерьеров родного предприятия, также базируется на атомных фантазиях
Ну, как сказала бы кровь здорового человека, - "пора сворачиваться!" Экскурсия - окончена. Теперь идем на выход.
