ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 153
Скачиваний: 0
зоны определяют с учетом тепловой мощности реактора и ряда других факторов.
В США зона ограждения или зона безопасности рассчиты
вается по |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
= |
0,016 VP, |
|
|
|
|
|
|
||
где R — радиус безопасности |
в |
милях; |
Р — тепловая |
мощность |
||||||||
реактора, |
кет [48]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула основывается на предположении, что в случае ава |
||||||||||||
рии из реактора освобождается до |
80% |
продуктов |
деления |
|||||||||
урана. Причем люди, находящиеся |
в пределах |
зоны, могут |
||||||||||
подвергаться облучению в дозе не выше 300 |
р. |
|
|
|
|
|||||||
Отечественные гигиенисты [40] считают, что наиболее целе |
||||||||||||
сообразно |
устанавливать |
размеры |
санитарно-защитной |
зоны |
||||||||
для АЭС |
небольших мощностей |
(до |
100 тыс. кет) радиусом не |
|||||||||
менее 3 км, а свыше 100 тыс. |
кет — 5 |
км |
от |
ближайших |
не |
|||||||
больших |
населенных пунктов. |
Особое |
значение |
в определении |
||||||||
размеров санитарно-защитной зоны |
придают |
результатам |
ис |
|||||||||
следования |
метеорологических |
условий |
района |
расположения |
||||||||
АЭС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно |
санитарным |
правилам, |
санитарно-защитная |
зона |
||||||||
для водо-водяных и водо-графитовых гетерогенных |
реакторов |
|||||||||||
мощностью от 500 до 5000 кет, используемых для учебных и исследовательских целей, должна составлять 1000 м. Для ре
акторов других |
типов |
и мощностей санитарно-защитная зона |
на территории |
СССР |
устанавливается в каждом конкретном |
случае по согласованию с органами санитарного надзора [35]. При строительстве первой промышленной электростанции в Японии в Токаи-Мура в результате учета местных микрокли
матических |
условий в их экстремальных |
границах |
было |
уста |
|||
новлено, что при выбросе радиоактивных |
газов из |
вытяжной |
|||||
трубы |
высотой |
65 м со скоростью 1 усл. |
ед./мин |
среднегодовая |
|||
концентрация |
радионуклидов в воздухе |
прилегающего |
ланд |
||||
шафта |
при |
самом худшем варианте не будет |
превышать 5Х |
||||
Х Ю - 1 2 |
ед./л |
[49]. |
|
|
|
|
|
В целом решение вопроса о потенциальной опасности реак тора зависит в основном от устойчивости активной зоны и со держащихся в ней продуктов деления в случае наиболее тяже лой аварии. В этой связи различают три типа аварий реак торов:
авария с сохранением защитной оболочки, при которой все продукты деления остаются внутри оболочки и не попадают во
внешнюю |
среду; |
|
|
|
|
|
|
||
|
авария с высвобождением летучих веществ. При этой ава |
||||||||
рии |
все летучие |
вещества рассеиваются в окружающей среде; |
|||||||
как |
правило, |
в |
выбросе |
присутствует |
около |
1% |
стронция: |
||
|
авария |
с |
выбросами |
частиц всех |
продуктов |
деления |
РО |
||
внешнюю |
среду |
(до 100% летучих веществ и около |
10% |
неле |
|||||
тучих). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 Л . А. Перцов |
177 |
§ 6. РАДИАЦИОННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИИ РЕАКТОРА
До настоящего времени произошла только одна авария, при которой наблюдалось заметное загрязнение окружающей среды
продуктами деления. Эта авария произошла |
в |
|
Уиндскейле |
|||||
(Англия) в 1957 г. [48]. |
|
|
|
|
|
|
||
Уиндскейлский завод расположен в низменной прибрежной |
||||||||
полосе северо-западной части Англии. |
Оба |
его |
реактора ис |
|||||
пользуются |
для получения |
плутония из |
естественного |
урана. |
||||
В октябре |
1957 г. в одном |
из реакторов |
возник |
пожар, |
огонь |
|||
охватил |
150 технологических |
каналов. В результате |
этого про |
|||||
изошел |
значительный выброс продуктов |
деления |
в |
окружаю |
||||
щую среду. Найдено, что во время этой аварии в окружающую
среду |
попало |
около |
20 000 кюри |
|
1 3 1 1 , |
12 000 кюри |
1 3 2 Те, |
||||||||
600 |
кюри 1 3 7 Cs, 80 кюри 8 9 Sr |
и 9 кюри |
9 0 Sr. Средняя суммарная |
||||||||||||
8-активность |
воздуха |
в |
период |
аварии |
была |
равна |
|||||||||
104 |
раса/ (мин • м3). |
Наибольшее |
загрязнение воздуха было |
от |
|||||||||||
мечено |
на |
расстоянии |
3,2 |
км |
от |
|
завода |
и |
достигало |
6Х |
|||||
X Ю4 раса/ |
(мин • м3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Начиная со второй половины первого дня аварии в молоке |
||||||||||||||
коров ферм, расположенных |
вблизи |
|
Уиндскейла, |
появился 1 |
3 1 1 . |
||||||||||
К концу |
вторых |
суток концентрация 1 3 1 1 в молоке |
уже достига |
||||||||||||
ла |
0,4—0,8 мккюри/л. |
В некоторых |
районах |
активность |
молока |
||||||||||
превышала |
0,1 |
мккюри/л. |
|
Дозиметрические |
исследования |
по |
|||||||||
казали, |
что выброс |
радионуклидов |
распространялся |
преимуще |
|||||||||||
ственно |
вдоль побережья |
в южном |
и юго-восточном |
направле |
|||||||||||
ниях. Территория, на которой загрязнение |
молока |
коров 1 3 1 1 |
|||||||||||||
превышало |
0,1 |
мккюри/л, |
к |
четвертым суткам уже |
достигала |
||||||||||
500 |
км2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общий характер структуры, этой зоны хорошо отражен на |
|||||||||||||||
рис. |
33. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этот рисунок иллюстрирует крайне неравномерное распре |
|||||||||||||||
деление 1 3 1 1 на загрязненной |
территории, что объясняется раз |
||||||||||||||
личиями в метеорологических условиях на отдельных |
участках |
||||||||||||||
пути радиоактивного |
облака. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Наивысшая |
концентрация |
1 3 1 1 |
в |
молоке. |
|
равная |
|||||||||
1,4 мккюри/л, |
была отмечена |
на ферме, расположенной |
в 15 км |
||||||||||||
от Уиндскейла. |
У взрослых |
и детей, |
проживающих |
в |
радиусе |
||||||||||
около 40 км по направлению |
движения облака, |
было |
опреде |
||||||||||||
лено содержание иода в организме. Наиболее высокая доза облучения щитовидной железы детей достигала 16 рад, а взрос лых — 9,5 рад.
В некоторых случаях в молоке было обнаружено содержа ние 8 9 Sr и 9 0 Sr в концентрациях, превышающих ПДК .
Загрязнение радиоактивным стронцием овощей при этой аварии иллюстрируется данными, приведенными в табл. 63.
Отдельные пробы травы были проанализированы на содер жание основных продуктов деления. В траве были найдены и
Содержание стронция в овощах на различном расстоянии от Уиндскейла, пкюри/г кальция [50]
П р о д у кт |
3,2 км |
1 3 км |
Продукт |
3,2 км |
і 3 км |
Репа |
150 |
40 |
Цветная капуста |
90 |
|
Картофель |
130 |
25 |
Рапс |
— |
9 |
Капуста |
— |
40 |
|
|
|
Уоркингпон /т
Уиндскейп
Сискейп
_ _ |
, |
>0,5мккюри//7
I
,>0,1 ШХ>0,06
%Пенрит.
ХейВсуотер
оз.
Уиндермер % Кенда/т
Ланкастер
is s /lis / ••
I |
\<0,06 |
|
|
|
Рис. 33. Контурная карта района Уиндскейла. |
Концентрация 1 3 1 1 |
в- |
молоке коров на четвертые сутки после аварии |
реактора [50]. |
|
|
|
|
12* |
179 |
другие радионуклиды, но в количествах, не представляющих какой-либо опасности. Результаты этих анализов приведены в табл. 64.
Загрязнение |
травы |
продуктами |
деления, |
пкюри/м2 [50] |
Расстояние |
|
|
|
Расстояние |
от места |
>3 'Cs |
i » 3 R u + |
9 s Z r |
от места |
аварии, |
_ | _ Ю 6 К и |
аварии, |
||
км |
|
|
|
км |
Т а б л и ц а |
64 |
1 0 3 R u + |
8 b Z r |
+ 1 0 6 R u |
.2,4 |
80 |
30 |
105 |
16,0 |
125 |
165 |
200 |
3,2 |
195 |
190 |
295 |
17,6 |
30 |
35 |
ЗО |
6,4 |
245 |
210 |
ПО |
24 |
20 |
20 |
25 |
8,8 |
160 |
120 |
20 |
28 |
5 |
80 |
50 |
12,8 |
105 |
ПО |
50 |
|
|
|
|
Измерения, проведенные в Харуэлле, показали, что в орга низме людей, проживающих на умеренно загрязненной терри тории, в день с пищей и водой поступало такое количество ра дионуклидов, которое приблизительно соответствует содержа нию их на почве площадью около 80 см2.
При этом было обнаружено, что в свежих зеленых |
овощах, |
|||
произраставших на почве |
С удельной плотностью |
загрязнения |
||
порядка 10~5 кюри/м2, |
концентрация 1 3 1 1 достигала |
0,03 |
мккюри |
|
на 100 г сырой массы |
растения. |
|
|
|
Кроме радиоактивного |
загрязнения некоторых |
областей |
||
Англии радиоактивные выпадения после этой аварии наблюда лись в Скандинавских странах, на севере Франции, ФРГ и в
Чехословакии |
[51]. В |
это |
время |
концентрация |
Ш І |
в воздухе |
|||
Парижа достигала |
2 , 7 - Ю - 3 пкюри/л, |
Брюсселя — 49 |
-10- 3 , |
||||||
Эйдховены — 31 • 10~3, Вены — Ю - |
3 |
пкюри/л. |
|
|
|
|
|||
Экспериментальная |
авария была |
произведена |
в |
1958 |
г. в |
||||
Арагоннской |
лаборатории |
(США). |
В опыте реактор |
был |
дове |
||||
ден до надкритического состояния путем удаления стержня, ре гулирующего цепную реакцию. При этом температура резко повысилась и топливные элементы расплавились. Соприкосно вение расплавленного металла с водой — замедлителем вызва ло бурное парообразование, разрушение корпуса реактора и выброс в атмосферу радиоактивных веществ. Находившееся в реакторе топливо и радиоактивные продукты деления были разбросаны на территории радиусом 105 м. Мощность дозы у-излучения на расстоянии 60 м от реактора достигала 40 р/ч. Спустя 15 мин после выброса на расстоянии 1,6 км мощность
дозы достигала |
6 мр/ч, |
а |
на |
расстоянии 3,2 км |
(через |
25 мин) —2 мр/ч |
[37]. |
|
|
|
|
Авария реактора в Чок-Ривере произошла в декабре |
1952 г. |
||||
(в Канаде). Причиной аварии |
было |
механическое повреждение |
|||
регулирующих устройств, |
в результате чего мощность реактора |
||||
резко возросла и возник перегрев урановых стержней. Почти каждый десятый твэл расплавился. Через разрушенные оболоч ки в охлаждающую воду проникли радиоактивные продукты деления урана. Разброса радиоактивных материалов за преде лами реактора не наблюдалось.
Авария реактора в Арко возникла в 1953 г. (США). В реак торе-размножителе малой мощности воспламенились сильно обогащенные урановые стержни вследствие того, что оператор,
пытаясь |
остановить реактор, |
произвел |
ошибочные |
действия. |
В результате реакция деления уран вышла из-под |
контроля, |
|||
активная |
зона реактора и |
внутренняя |
оболочка |
его кожуха |
были сильно повреждены. Твэлы расплавились, и в обитаемые помещения проникли значительные количества радиоактивного материала.
Авария в Сакле (Франция) имела место в 1956 г. При этой аварии, возникшей в результате разрыва оболочки одного твэла, произошел выброс через вытяжную трубу некоторого коли чества радионуклидов.
Авария в Лос-Аламосе произошла в 1967 г. (США). Авария
сопровождалась |
взрывом |
реактора. |
Осколки |
активной зоны |
были разбросаны |
по всему |
помещению [36]. При этой аварии |
||
так же, как и при некоторых других, |
благодаря |
эффективности |
||
предупредительных мер, предусмотренных в самой конструкции реактора, выброс радионуклидов в окружающую среду практи
чески отсутствовал |
[37]. |
|
|
Авария в Айдахо произошла в 1961 г. (США). Взрыв ста |
|||
ционарного армейского реактора послужил причиной |
гибели |
||
трех специалистов |
от переоблучения. Авария, |
как |
полагают, |
возникла в результате отклонений в режиме работы |
реактора, |
||
что обусловило сильный взрыв и существенное |
повреждение |
||
активной зоны с выбросом ее содержимого за пределы здания. Последующие дозиметрические обследования позволили уста
новить, |
что радиоактивные |
материалы |
были |
|
разбросаны |
на |
|
участке |
площадью около |
1,2 |
га. Из |
общего |
количества |
про |
|
дуктов |
деления, оцениваемого |
равным |
106 кюри |
(без учета |
ко- |
||
роткоживущих), во внешнюю среду при этом |
выбросе попало |
||||||
примерно около 10 кюри т 1 [53]. |
|
|
|
|
|||
В 1963 г. в Атлантическом океане |
затонула |
атомная |
под |
||||
водная |
лодка ВМС США «Трешер», а |
в 1967 |
г. — «Скорпион». |
||||
Причина гибели этих субмарин не установлена, но в обоих слу
чаях кораблекрушение |
произошло в |
открытом |
океане на |
большой глубине, и это |
дает основание |
считать, что |
в резуль |
тате давления воды и коррозии в конечном счете герметичность реактора будет нарушена и содержащиеся в нем радионуклиды поступят в придонный круговорот вещества.
Анализ радиационной обстановки, наблюдавшейся при ава риях реакторов, показывает, что основная опасность радио активного загрязнения внешней среды связана с выбросом