Реферат на тему «Авария на АЭС Фукусима в каком году произошла»

Введение

Авария на АЭС «Фукусима-1» (Fukushima Daiichi) произошла 11 марта 2011 г. после землетрясения магнитудой 9,0 у восточного побережья острова Хонсю и вызванного им цунами. На трёх энергоблоках из шести расплавилось топливо, на трёх зданиях реакторов произошли взрывы водорода. Событию присвоен 7-й, высший уровень Международной шкалы ядерных событий INES – тот же, что и Чернобыльской аварии 1986 г. [1; 4].

Станция принадлежит компании TEPCO (Tokyo Electric Power Company) и расположена на побережье префектуры Фукусима, примерно в 220 км к северо-востоку от Токио. Первый энергоблок с кипящим реактором (BWR) конструкции General Electric введён в коммерческую эксплуатацию в 1971 г., шестой – в 1979 г. К 2011 г. станция проработала 40 лет.

Причины аварии разбирали несколько комиссий: правительственная, парламентская (NAIIC) и МАГАТЭ. Парламентская комиссия в докладе 2012 г. назвала аварию «рукотворной» (man-made), т. е. связала её не только со стихией, но и с решениями оператора и регулятора [2]. Вопрос о том, можно ли было предотвратить катастрофу, остаётся предметом обсуждения.

Объект исследования – авария на АЭС «Фукусима-1». Предмет – события, предшествовавшие аварии, и состояние мер безопасности. Цель – восстановить хронологию событий и показать, какие решения, принятые задолго до 2011 г., сделали станцию уязвимой. Ход событий 11–15 марта 2011 г. приведён в таблице 1.

Таблица 1 – Хронология аварии на АЭС «Фукусима-1», март 2011 г.

Примечание – Составлено автором по докладу МАГАТЭ 2015 г. [1].

Для этого в работе выявляются технические и организационные предпосылки аварии, описываются события, непосредственно ей предшествовавшие, меры безопасности станции сопоставляются с международными стандартами, а затем характеризуются последствия аварии. Основным источником служат доклад Генерального директора МАГАТЭ 2015 г. и доклад парламентской комиссии Японии [1; 2].

Глава 1. Хронология событий, предшествовавших аварии на АЭС Фукусима

1.1 Предпосылки аварии

Технические предпосылки заложены при проектировании в 1960-х гг. Площадку блоков 1–4 срезали с естественной высоты ок. 35 м над уровнем моря до отметки ок. 10 м, чтобы упростить подачу морской воды для охлаждения. Резервные дизель-генераторы и распределительные щиты размещались в основном в подвальных помещениях турбинных зданий.

Проектная высота цунами первоначально составляла 3,1 м – по данным чилийского цунами 1960 г. В 2002 г. по методике Японского общества инженеров-строителей оценку пересчитали до 5,7 м [1]. Обе цифры были значительно меньше той волны, что пришла в 2011 г.

Сигналы о более высокой опасности существовали. Геологи изучали отложения Дзёганского цунами 869 г., которое затопило равнину Сэндай на несколько километров вглубь суши. В 2008 г. расчёты внутри TEPCO показали возможную высоту набега на площадку до 15,7 м, однако компания не приступила к усилению защиты, ожидая дальнейших исследований [1; 2].

Реакторы блоков 1–5 имели защитную оболочку типа Mark I с относительно небольшим объёмом. При тяжёлой аварии такая оболочка быстрее набирает давление, и её приходится сбрасывать (вентилировать). Системы фильтрованного сброса на станции не было, а процедуры ручного вентилирования при полном обесточивании были проработаны слабо.

Организационные предпосылки описаны в докладе парламентской комиссии. Надзорный орган NISA входил в Министерство экономики, торговли и промышленности, которое одновременно отвечало за развитие атомной энергетики [2]. Регулятор не требовал от операторов учёта новых данных о сейсмике и цунами, а оператор не спешил выполнять необязательные рекомендации.

Отмечалась и проблема «культуры безопасности». В 2002 г. стало известно, что TEPCO на протяжении многих лет фальсифицировала отчёты об инспекциях своих реакторов; руководство компании ушло в отставку. Комиссии 2011–2012 гг. констатировали, что убеждённость в невозможности тяжёлой аварии («миф о безопасности») мешала готовиться к ней.

Ещё одним предупреждением стало землетрясение Тюэцу-оки 16 июля 2007 г. На АЭС «Касивадзаки-Карива», тоже принадлежащей TEPCO, сейсмические ускорения превысили проектные, загорелся трансформатор, и все семь блоков были остановлены на длительный срок. Выводы касались прежде всего сейсмостойкости зданий; угрозу затопления площадки они затронули мало.

Высоты, которые закладывались в защиту станции, и фактическая высота затопления площадки сопоставлены на рисунке 1.

Рисунок 1 – Проектные высоты цунами и фактическое затопление площадки АЭС «Фукусима-1», м

Примечание – По докладу МАГАТЭ 2015 г. [1]; для 2011 г. показано среднее значение диапазона 14–15 м.

1.2 Ключевые моменты перед аварией

11 марта 2011 г. в 14:46 по местному времени произошло землетрясение Тохоку магнитудой 9,0 – крупнейшее за историю инструментальных наблюдений в Японии. Блоки 1–3 работали и были автоматически остановлены. Блоки 4–6 находились в плановом ремонте; топливо блока 4 было полностью выгружено в бассейн выдержки.

Землетрясение разрушило линии электропередачи и подстанции, станция потеряла внешнее электроснабжение. Автоматически запустились аварийные дизель-генераторы, и охлаждение остановленных реакторов продолжалось. Согласно докладу МАГАТЭ, до прихода цунами основные системы безопасности работали в проектном режиме [1].

Первая волна достигла станции примерно через 41 минуту после толчков, самая высокая – около 15:35. Высота затопления площадки блоков 1–4 составила ок. 14–15 м, т. е. на 4–5 м выше отметки площадки. Вода затопила турбинные здания, дизель-генераторы, щиты переменного тока и большую часть аккумуляторных батарей.

Блоки 1–4 оказались в состоянии полного обесточивания (station blackout). На блоке 1 отказала изолированная конденсаторная система, и активная зона осталась без охлаждения уже вечером 11 марта. На блоках 2 и 3 некоторое время работали турбонасосные системы, но к 13–14 марта охлаждение было потеряно и там.

Блоки 5 и 6, площадка которых расположена выше (ок. 13 м), сохранили один дизель-генератор с воздушным охлаждением. От него удалось запитать оба блока, и они были благополучно приведены в состояние холодного останова. Этот факт часто приводят как доказательство того, что размещение резервного электроснабжения было решающим.

Персонал работал в темноте, при повторных афтершоках и угрозе новых волн. Чтобы закачивать воду в реакторы, использовали пожарные машины, а позднее морскую воду. Решение о подаче морской воды, делавшее реакторы непригодными для дальнейшей эксплуатации, принималось с задержками, что впоследствии обсуждалось комиссиями.

Водород, образовавшийся при окислении циркониевых оболочек твэлов, через неплотности попал в верхние части зданий реакторов. 12 марта взорвалось здание блока 1, 14 марта – блока 3, 15 марта – блока 4, куда водород, по выводам расследований, поступил из блока 3 по общей вентиляционной трубе [1].

Отдельную тревогу вызывали бассейны выдержки отработавшего топлива, расположенные в верхней части зданий реакторов. В бассейне блока 4 находилось более 1300 топливных сборок, включая всё топливо из активной зоны. Опасались, что вода испарится и сборки окажутся оголёнными; последующие обследования показали, что уровень воды в бассейне сохранился.

Правительство расширяло зону эвакуации поэтапно: 3 км вечером 11 марта, 10 км утром 12 марта, 20 км вечером того же дня. Всего из зон эвакуации и рекомендованного отселения было выведено более 150 тыс. человек. Последствия аварии для экологии, населения и экономики рассматриваются в третьей главе.