XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Экологическое загрязнение окружающей среды связано, прежде всего, с производственной деятельностью человека. Химические, металлургические предприятия, сельское хозяйство, автомобильный транспорт и многие другие отрасли народного хозяйства в совокупности создают очень сильное антропогенное давление на природные экосистемы.

Особое место в этом списке занимают предприятия и установки, прямо или косвенно связанные с ядерными источниками энергии. Современные технологии позволяют получить совершенно безопасные в экологическом отношении ядерные реакторы, а также необходимые для их обслуживания материалы и оборудование. Однако прецеденты уже случившихся аварий показывают, что даже очень точные расчеты, а также эшелонированные системы защиты не гарантируют предотвращения форс-мажорных ситуаций во время эксплуатации [1].

Во многих странах мира ядерная энергия занимает достаточно большой удельный вес в структуре общего производства. В начале ХХI века в мире насчитывалось более 400 ядерных реакторов. Это позволяло удовлетворить около пятой части всей потребности в энергии.

Первый энергоблок чернобыльской АЭС бы запущен 27 сентября 1977 года. Второй энергоблок – 1978 году, третий – в 1981 году. Почти десять лет атомная электростанция мирно поставляла электроэнергию. Сигнал тревоги, прозвучавший 26 апреля 1986 года в 1 час 23 минуты, был «услышан» всей планетой. Он стал предупреждением о том, что энергия, заключенная в атоме, без достаточного контроля над ней способна поставить под вопрос само существование человечества. Аварию в Чернобыле оценили как самую большую катастрофу 20 века.

На 25 апреля 1986 года была запланирована остановка четвертого энергоблока для планового ремонта и испытания оборудования. Испытывать собирались режим «выбега ротора турбогенератора» (так называли дополнительную систему аварийного электроснабжения). В то время никто не знал о предстоящей катастрофе, мало кто понимал всю опасность эксплуатации АЭС. Понимание было лишь у непосредственных исполнителей. По плану проведения испытания на мощности в 700-1000 МВт предполагалось отключение системы охлаждения реактора, предусмотренное для возникновения нештатной ситуации. Однако в процессе проведения работ мощность упала до 500 МВт, что уже само по себе создавало угрозу выхода ситуации из-под контроля. Тем временем мощность резко снизилась до критических 30 МВт. Персонал принял решение о восстановлении мощности и, извлекая стержни реактора, сумел сделать это. Мощность была повышена до 160 МВт и стабилизирована на этом уровне. Испытания были продолжены. Они начались в 1 час 23 минуты. Меньше, чем через минуту был получен первый сигнал о переходе процесса в нештатную ситуацию. Попытка заглушить реактор оказалась неудачной. Мгновенно (через 2 секунды) поступил второй аварийный сигнал. После чего мощность стала возрастать и вследствие этого системы, контролирующие и регулирующие процесс, вышли из строя. По некоторым дошедшим до нас свидетельствам произошло несколько мощных ударов – взрывов (большинство очевидцев говорят о двух взрывах), и к 1:23:47 реактор был полностью уничтожен (рис. 1).

Рисунок 1. Разрушения на Чернобыльской атомной электростанции.

Нет единого мнения о процессах, которые стали причиной взрыва и о том – в какой последовательности они происходили. В процессе неконтролируемого разгона реактора, сопровождаемого ростом температуры и давления, были разрушены тепловыделяющие элементы и часть каналов, в которых они находились. Пар из разрушенных каналов стал поступать в реакторное пространство. Это вызвало частичное разрушение металла, отрыв и подъем верхней плиты реактора. Дальше события развивались в максимально негативном направлении. В результате произошел массовый выброс радиоактивных веществ в окружающую среду.

Появилось несколько версий того, почему же произошла катастрофа. Наиболее реальными считаются две. Первая была выдвинута практически сразу после аварии, в августе 1986 года. Согласно этой версии, в ночь на 26 апреля персонал четвертого энергоблока в процессе подготовки и проведения испытаний шесть раз нарушил регламент, то есть правила безопасной эксплуатации реактора. Последний из них заключался в следующем – за пределы активной зоны было выведено 206 управляющих стержней из 211. Тогда как регламент требовал: «При снижении оперативного запаса реактивности до 15 стержней реактор должен быть немедленно заглушен». Предварительно сотрудники отключили практически все средства аварийной защиты. Тогда как регламент запрещал вмешиваться в работу защиты. В результате всего этого реактор перешел в неуправляемое состояние. В нем началась цепная реакция, которая закончилась тепловым взрывом и выбросом радиации.

Вторая версия была выдвинута государственной комиссией в 1991 году. Предположительно, четвертый энергоблок изначально имел изъяны в своей конструкции.

Чернобыльская авария изменила жизни миллионов людей и нанесла огромный ущерб экономике не только Советского Союза, но и других стран. Реальные убытки до сих пор не подсчитаны. Последствия поражения человеческого организма радионуклидами оказались такими, о которых раньше и не подозревали. В течение 3 месяцев после аварии погиб 31 человек. В последующие 15 лет из подвергшихся обучению умерло 80 и выжило 134 человека.

Радиация очень сильно подействовала на людей, присутствовавших при аварии, а также участвовавших в ликвидации ее последствий. Радиация вызывает очень серьезные заболевания, в том числе изменения в хромосомах, что обуславливает возможность передачи произошедших изменений последующим поколениям [2, 3].

Радиоактивное воздействие имеет два эффекта:

Соматический, при котором возникают такие заболевания, как лейкозы, онкология, локальные лучевые поражения, лучевая болезнь.

Генетический эффект – приводит к генным мутациям и изменениям в хромосомах.

Рассмотрим сходства и различия воздействия на человека последствий чернобыльской аварии и бомбардировки Хиросимы и Нагасаки.

Известно, что авария на Чернобыльской АС – это не единственная катастрофа, вызвавшая столь губительные для человека последствия радиации.

При бомбардировке погибло 186 тысяч человек, в том числе дети и старики. Источниками излучения были мгновенные и запаздывающие нейтронные деления. В Чернобыле источником облучения были радионуклиды.

При бомбардировке происходило гамма-излучение, влиявшее на человеческий организм. Хиросима и Нагасаки не подверглись радиоэкологическому загрязнению. Вследствие этого там до сих пор живут люди.

В мирное время источниками радиации являются: электростанции, специальные комбинаты, научно-исследовательские институты, судостроительные заводы, урановые рудники, излучающие радиацию.

От различных видов излучений существуют разные способы защиты.

От ионизирующих излучений – защита расстоянием и экранированием.

От альфа-излучения: бумага, резиновые перчатки, респиратор.

От бета-излучения: противогаз, стекло, алюминий.

От гамма-излучения: тяжелые металлы (вольфрам, свинец).

От нейтронов: вода, полиэтилен.

Чернобыльская авария стала не только катастрофой, но и горьким уроком для человечества. В процессе ликвидации последствий аварии происходило изучение механизмов воздействия различных источников на структурные компоненты клеток. Найдены способы борьбы с разными типами излучений.

Главное – это не забыть те уроки, которые преподал нам Чернобыль и не повторять старых ошибок.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Черникова Н. В. Новые смыслы чернобыля. Русская речь. 2013. № 3. С. 55-59.

2. Мотовилов Б. Н. ЧЕРНОБЫЛЬ: САМОЕ ТРУДНОЕ РЕШЕНИЕ. Журнал нефтегазового строительства. 2014. № 3. С. 32-33.

3. Герасимов Г. А., Фигге Д. Чернобыль: двадцать лет спустя. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2006. Т. 2. № 2. С. 5-14.

Код для цитирования: Скопировать