ГСП
Чернобыльская АЭС
Текущее состояние (Объект
'Укрытие')
Особенности объекта
"Укрытие" определяются его потенциальной опасностью, значительно
большей, чем это допускается нормами и правилами для объектов, содержащих
ядерные и радиоактивные материалы. Ситуация усложняется еще и тем, что оценка
безопасности какого-либо объекта атомной энергетики и промышленности опирается,
как правило, на практический опыт эксплуатации такого или аналогичного объекта.
"Укрытие" же не имеет подобных аналогов, а опыт его технического
обслуживания составляет всего 18 лет.
Потенциальная опасность объекта "Укрытие" для окружающей среды и
человека определяется следующими факторами:
• Наличием ядерных материалов в количестве возле 200 тонн, относительно которых
отсутствуют средства активного влияния на их критичность, и отсутствием
надежных физических барьеров на пути распространения радиоактивности в
окружающую среду.
На сегодняшний день можно считать установленным, что внутри объекта “Укрытие”
осталось около 95% топлива, которое было в реакторе на момент аварии. Его
полная активность составляет около 18 млн. Кюри. Облученное ядерное топливо
внутри «Укрытия» находится в виде следующих модификаций топливосодержащих
материалов (ТСМ): фрагменты активной зоны, топливная пыль, застывшие
лавообразные топливосодержащие материалы (ЛТСМ), растворенные формы урана,
плутония, америция.
Результаты измерений параметров ТСМ показывают, что инцидентов, связанных с
изменением размножающих свойств ТСМ, системами контроля не зафиксировано.
Значения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения в местах скопления ТСМ (в
сравнении от 1994 года) имеют небольшую тенденцию к понижению и составляют в
среднем около 3300 Рентгена в час.
Деструктивные процессы, которые протекают в топливосодержащих материалах, с
каждым годом увеличивают их опасность. Лавообразные ТСМ самопроизвольно
разрушаются и содержащиеся в них радионуклиды переходят из связанного состояния
в подвижные частички пыли, которые способны выйти за пределы
"Укрытия" с воздушными потоками. На сегодня количество радиоактивной
пыли по консервативным оценкам составляет около 4 тонн. Существует
потенциальный риск выброса радиоактивной пыли в окружающую среду во время
вероятного обрушения несущих конструкций, а также за счет водной миграции.
• Поступление воды в помещения объекта «Укрытие» связано со многими негативными
последствиями, способными дестабилизировать достигнутый в настоящее время
уровень ядерной, радиационной и радиоэкологической безопасности объекта
«Укрытие»:
• неконтролируемый перенос радиоактивности;
• возможное уменьшение подкритичности топливосодержащих масс;
• вымывание из ТСМ и перенос растворимых солей обогащенного урана с возможным
накоплением его в отдельных, неконтролируемых, помещениях;
• разрушение ТСМ и образование дополнительного количества топливной пыли;
• ускорение процесса разрушения строительных конструкций объекта «Укрытие».
Кроме этого, вода нарушает нормальную работу диагностических систем,
препятствует проведению исследований по повышению безопасности объекта, влияет
на электробезопасность помещений «Укрытия».
Вода вступает в химическое взаимодействие с материалами засыпки,
конструктивными и топливосодержащими материалами, разрушает их, растворяет и
транспортирует долгоживущие радионуклиды и делящиеся элементы. В результате
этих процессов образуются высокоактивные щелочно-карбонатные растворы, так
называемые «блочные» воды. По данным исследований в 2002-2003 гг. отмечено
увеличение концентрации радионуклидов (за исключением Cs137) и делящихся
элементов в "блочных" водах, обусловленное процессом деструкции
лавообразных ТСМ с последующим выщелачиванием из них радионуклидов. Эти
процессы приводят к увеличению миграции радионуклидов по помещениям
"ОУ". Наибольшую опасность представляет неконтролируемые перетоки "блочных"
вод в помещения 3-го энергоблока. Высокоактивные «блочные» воды представляют
реальную экологическую угрозу для геологической среды в случаи их утечки из
объекта «Укрытие».
Источники поступления влаги внутрь объекта носят как природный, так и
техногенный характер:
• атмосферные осадки, проникающие внутрь объекта через неплотности в
ограждающих конструкциях площадью около 100 кв.м. Ежегодное поступление осадков
оценивается приблизительно в 2200
м3 .
• конденсат, образующийся в летний период в количестве до 1650 м3 за счет разницы
температуры и влагосодержания атмосферного воздуха и воздуха помещений на
нижних отметках блока;
• работа штатной системы пылеподавления, при которой объем растворов,
распыляемых в пространство под кровлей центрального зала, составляет около 270 м3 в год.
На площадке возле объекта под слоем грунта, песка и бетона находится
значительное количество радиоактивных веществ, неизолированных от гидрогеологической
среды.
Многолетние наблюдения за содержанием радионуклидов в грунтовых водах локальной
зоны объекта «Укрытие» показывают отсутствие тенденции к распространению
радионуклидов по линии тока подземных вод. Ниже по потоку грунтовых вод от объекта
«Укрытие» не обнаружено ни урана, ни плутония, хотя они оба представлены в
значительных количествах в «блочных» водах.
• Строительные конструкции объекта не отвечают требованиям
нормативно-технической документации по безопасности относительно механической
стойкости, структурной целостности, конструктивной надежности и имеют
неопределенный срок эксплуатации.
В результате аварии 1986 года часть конструкций реакторного блока, деаэраторной
этажерки, машинного зала и других была разрушена. В западной зоне стена имеет
отклонение в западном направлении до 50 см., в некоторых местах ее зафиксированы
разломы. Такое состояние в случае землетрясения 4,3 балла за шкалой Рихтера
может привести к падению части кровли "саркофага". В южной зоне выше
отметки 24,3 м
каркас деаэраторной этажерки, который удерживает значительное количество
обломков и строительных материалов, отклонился от вертикали примерно на 1,5 м. И хотя во время
строительства саркофага это место было укреплено металлическими опорами,
расчеты показывают, что в случае землетрясения существует риск их падения в
сторону машзала, что повлечет выброс радиоактивной пыли в окружающую среду
через образовавшийся разлом. Ученые подсчитали, что величина вероятного риска
такого события за 1 год составляет 0,24, что значительно превышает нормативное
значение, рекомендованное МАГATЭ для объектов ядерной энергетики.
В результате высокого уровня влажности в помещениях "Укрытия"
железобетонные конструкции насыщенны водой, что приводит к их постепенному
разрушению. Металлоконструкции в значительной степени повреждены коррозийными
процессами. Деформационный процесс продолжается. Анализ состояния строительных
конструкций свидетельствует о наличии критических зон, чувствительных даже при
небольших землетрясениях, торнадо и других природных явлениях, возможных в
условиях размещения промплощадки ЧАЭС.
• На сегодняшний день невозможно полностью обеспечить контроль состояния
объекта, в том числе – состояния ядерных и радиоактивных материалов из-за
ограниченного доступа в отдельные помещения, который осложняется высокими
уровнями радиации. В результате недостаточного обследования объекта не сделано
надежных количественных оценок разных видов опасности.
Объем контроля ядерных и радиационных параметров, который осуществляется
существующими системами контроля, нельзя признать достаточным. В составе систем
контроля "Укрытия" нет штатной системы контроля строительных
конструкций, отсутствуют системы пожарной безопасности, а внутри
"Укрытия" находится возле 2000 тонн возгораемых материалов – графит,
кабели, пластикат, деревянные конструкции. Износ систем контроля состояния
топливосодержащих материалов также достиг критического уровня. Например,
система "Финиш" работает уже с 1988 года, неоднократно проводились
ремонтно-обновительные работы.
• Радиоактивные аэрозоли объекта "Укрытие"
В настоящее время объект «Укрытие» не оказывает заметного влияния на общее
радиоактивное загрязнение окружающей воздушной среды, которая в основном
определяется поверхностным загрязнением прилегающей территории в результате
аварии 1986 года.
Сегодня из объекта «Укрытие» выносятся как радиоактивные образования,
появившиеся в момент аварии и находящиеся внутри сооружения в виде пыли, так и
формирующиеся в процессе физико-химического разрушения ТСМ.
Вынос радиоактивных аэрозолей происходит двумя основными путями –
"неорганизованным" и "организованным".
"Неорганизованный" выброс аэрозолей осуществляется через щели
сооружения, суммарная площадь которых составляет в настоящее время около 100
кв.м. "Организованный" выброс осуществляется системой естественной
вентиляции объекта «Укрытие» через вентиляционную шахту третьего блока ЧАЭС.
Максимальная оценка общего выброса из "Укрытия" в последние годы
составляет 1,1 % от допустимого предела.
С целью уменьшения выноса радиоактивных аэрозолей в окружающую природную среду
с конца 1989 года на объекте введена в эксплуатацию стационарная система
пылеподавления для нанесения различных химических составов на поверхность
«развала», что позволило примерно в 10 раз уменьшить «неорганизованный» вынос
активности из объекта «Укрытие». Система была модернизирована в 2003 году, что
позволило увеличить площадь покрытия пылеподавляющими составами.
Концентрация радиоактивных аэрозолей в приземном слое атмосферы на промплощадке
объекта «Укрытие» незначительна. Однако, как показали исследования концентрации
радиоактивных аэрозолей в приземном слое атмосферы, при проведении земляных
работ возможно значительное повышение активности.
Источник: http://www.chnpp.atom.gov.ua/articles.php?lng=ru&pg=36 |