Классный час «30-я годовщина аварии на Чернобыльской АС» учитель Кругляк Юлия Александровна

Классный час «30-я годовщина аварии на Чернобыльской АС» Дата: 26.04.16 г.
Авария на Чернобыльской АЭС
На протяжении почти восьми веков Чернобыль был просто небольшим украинским городком, но после 26 апреля 1986 года это имя стало обозначать самую страшную техногенную катастрофу за всю историю человечества. Само слово «Чернобыль» несет на себе знак радиоактивности, отпечаток человеческой трагедии и тайну. Чернобыль пугает и притягивает, и еще многие десятилетия он будет оставаться в центре внимания всего мира.
Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года — это начало отсчета нового периода взаимоотношений человека и атомного ядра. Периода, полного опасений, осторожности и недоверия.Объект: Энергоблок № 4 чернобыльской АЭС, город Припять, Украина.
Дата: 26 апреля 1986 года, 01:23:47 местного времени
Жертв: 2 человека погибли во время катастрофы, 31 человек умер в последующие месяцы, около 80 — в последующие 15 лет. У 134 человек развилась лучевая болезнь, в 28 случаях приведшая к смерти. Порядка 60 000 человек (в основном — ликвидаторы) получили высокие дозы облучения.
Причины катастрофы
Вокруг Чернобыльской катастрофы сложилась необычная ситуация: буквально до секунд известен ход событий той роковой ночи 26 апреля 1986 года, изучены все возможные причины возникновения аварийной ситуации, но до сих пор неизвестно, что именно привело к взрыву реактора. Существует несколько версий причин аварии, а за последние три десятилетия катастрофа обросла множеством домыслов, фантастических и откровенно бредовых версий.
Первые месяцы после аварии основную вину за нее возлагали на операторов, которые допустили массу ошибок, приведших к взрыву. Но с 1991 года ситуация изменилась, и с персонала АЭС были сняты практически все обвинения. Да, люди допустили несколько ошибок, но все они соответствовали действующему на тот момент регламенту эксплуатации реактора, и ни одна из них не была фатальной. Так что в качестве одной из причин аварии признано низкое качество регламентов и требований безопасности.
Основные причины катастрофы лежали в технической плоскости. Многие тома расследований причин катастрофы сводятся к одному: взорвавшийся реактор РБМК-1000 имел ряд конструктивных недостатков, которые при определенных (достаточно редких!) условиях оказываются опасными. Кроме того, реактор просто-напросто не соответствовал многим правилам ядерной безопасности, хотя считается, что это не сыграло особой роли.
Двумя главными причинами катастрофы считаются положительный паровой коэффициент реактивности и так называемый «концевой эффект». Первый эффект сводится к тому, что при закипании воды в реакторе резко возрастает его мощность, то есть — в нем более активно начинают идти ядерные реакции. Это обусловлено тем, что пар поглощает нейтроны хуже, чем вода, а чем больше нейтронов — тем активнее идут реакции деления урана. А «концевой эффект» вызван особенностями конструкции стержней управления и защиты, использовавшихся в реакторах РБМК-1000. Эти стержни состоят из двух половин: верхняя (длиной 7 метров) изготовлена из поглощающего нейтроны материала, нижняя (длиной 5 метров) — из графита. Графитовая часть необходима для того, чтобы при вытягивании стрежня его канал в реакторе не занимала вода, которая хорошо поглощает нейтроны, а потому может ухудшить течение ядерных реакций. Однако графитовый стержень вытеснял воду не со всего канала — примерно 2 метра нижней части канала оставались без вытесняющего стержня, а поэтому заполнялись водой.
Известно, что графит значительно хуже поглощает нейтроны, чем вода, а поэтому при опускании полностью вытащенных стержней в нижней части каналов из-за резкого вытеснения воды графитом ядерные реакции не замедляются, а напротив — резко ускоряются. То есть, из-за «концевого эффекта» в первые мгновения опускания стержней реактор не глушится, как это должно происходить, а наоборот — его мощность скачком увеличивается.
Как все это могло привести к катастрофе? Считается, что положительный паровой коэффициент реактивности сыграл роковую роль в тот момент, когда мощность реактора была снижена, а одновременно с этим снижены и обороты циркуляционных насосов — из-за этого вода внутри реактора стала течь медленнее и начала быстро испаряться, что вызвало ускорение течения ядерных реакций. В первые секунды рост мощности контролировался, но затем он приобрел лавинообразных характер, и оператор был вынужден нажать кнопку аварийного опускания стержней. В это мгновение сработал «концевой эффект», в доли секунды мощность реактора скачком увеличилась, и… И прогремел взрыв, едва не поставивший крест не всей ядерной энергетике, и оставивший неизгладимый след на лице Земли и в сердцах людей.
Хроника событий
Авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС произошла настолько стремительно, что вплоть до последних секунд все приборы контроля оставались работоспособными, благодаря чему весь ход катастрофы известен буквально до долей секунд. На 24 — 26 апреля была намечена остановка реактора для проведения планово-предупредительного ремонта — это, в общем-то, обычная для АЭС практика. Однако очень часто во время таких остановок проводятся разнообразные эксперименты, которые невозможно провести при работающем реакторе. На 25 апреля был назначен как раз один из таких экспериментов — испытание режима «выбега ротора турбогенератора», который принципиально мог стать одной из систем защиты реактора во время чрезвычайных ситуаций.
Этот эксперимент очень прост. Турбогенераторы Чернобыльской АЭС — это агрегаты, состоящие из паровой турбины и генератора, вырабатывающего электроэнергию. Роторы этих агрегатов совмещены, и их общая масса достигает 200 тонн — такая махина, разогнанная до скорости 3000 оборотов в минуту, после прекращения подачи пара может долго вращаться по инерции, только за счет приобретенной кинетической инерции. Это и есть режим «выбега», и теоретически, его можно использовать для выработки электроэнергии и питания циркуляционных насосов при отключении штатных источников электроэнергии.
Эксперимент должен был показать, способен ли турбогенератор в режиме «выбега» обеспечить питание насосов до тех пор, пока аварийные дизельные генераторы не выйдут на штатный режим работы. С 24 апреля началось постепенно снижение мощности реактора, и к 0.28 26 апреля ее удалось довести до необходимого уровня. Но в этот момент мощность реактора упала практически до нуля, что потребовало немедленного подъема управляющих стрежней. Наконец, к часу ночи мощность реактора достигла необходимой величины, и в 1:23:04, с опозданием в несколько часов, официально был дан старт эксперименту. Вот здесь и начались проблемы.
Турбогенератор в режиме «выбега» останавливался быстрее, чем предполагалось, из-за чего падали и обороты подключенных к нему циркуляционных насосов. Это привело к тому, что вода стала медленнее проходить через реактор, быстрее закипать, и в дело вмешался положительный паровой коэффициент реактивности. Так что мощность реактора стала постепенно расти.
Спустя некоторое время — в 1:23:39 — показания приборов достигли критических величин, и оператор нажал на кнопку аварийной защиты АЗ-5. Полностью вынутые стержни начали погружаться в реактор, и в этот момент сработал «концевой эффект» — мощность реактора многократно увеличилась, и через несколько секунд прогремел взрыв.
Взрывом был полностью разрушен реактор и повреждено здание энергоблока, начался пожар. На место аварии быстро прибыли пожарные, которые к 6 часам утра полностью справились с огнем. И в первые два часа никто не предполагал о масштабах произошедшей катастрофы и степени радиационного заражения. Уже через час после начала тушения у многих пожарных стали появляться симптомы радиационного поражения. Люди получили большие дозы радиации, и 28 из пожарных умерло от лучевой болезни в последующие недели. Только в 3.30 утра 26 апреля был измерен радиационный фон в месте катастрофы (так как в момент аварии штатные приборы контроля вышли из строя, а компактные индивидуальные дозиметры просто-напросто зашкаливали), и пришло понимание того, что же на самом деле произошло.
С первых дней после взрыва начались мероприятия по ликвидации последствий катастрофы, активная фаза которых продолжалась несколько месяцев, а фактически длилась вплоть до 1994 года. За это время в работах по ликвидации приняли участие свыше 600 000 человек.
Несмотря на мощный взрыв, основная масса содержимого ядерного реактора осталось на месте разрушенного четвертого энергоблока, поэтому было решение построить вокруг него защитное сооружение, впоследствии ставшее известным, как «Саркофаг». Возведение укрытия было завершено уже к ноябрю 1986 года. На строительство «саркофага» ушло свыше 400 тысяч кубометров бетона, несколько тысяч тонн ослабляющей радиоактивное излучение смеси и 7000 тонн металлоконструкций.
Взрыв
До сих пор не прекращаются споры по поводу того, какую природу имел взрыв реактора на четвертом энергоблоке ЧАЭС.
Многие эксперты сходятся во мнении, что взрыв был аналогичен ядерному. То есть, в реакторе началась неконтролируемая цепная реакция, подобная тем, что происходит при подрыве ядерной бомбы. Эти реакции продолжались доли секунды, и не перешли в полноценный ядерный взрыв, так как все содержимое реактора было выброшено из шахты, а ядерное топливо рассеялось.
Однако основному взрыву реактора способствовал взрыв иной природы — паровой. Считается, что из-за лавинообразного роста образования пара внутри реактора многократно возросло давление (фактически — в 70 раз), которым была сорвана многотонная плита, укрывающая реактор сверху, как крышка кастрюлю. В результате реактор был полностью обезвожен, в нем начались неконтролируемые ядерные реакции, и — взрыв.
Чтобы представить масштабы катастрофы, нужно понимать, что представляет собой реактор РБМК-1000. Основу реактора составляет бетонная шахта с размерами 21,6×21,6×25,5 м, на дне которой лежит стальной лист толщиной 2 м и диаметром 14,5 м. на этой плите покоится графитовая кладка цилиндрической формы, пронизанная каналами для ТВЭЛов, теплоносителя и стержней — собственно, это и есть реактор. Диаметр кладки достигает 11,8м, высота — 7 м, она окружена оболочкой с водой, которая служит дополнительной биологической защитой. Сверху реактор укрыт металлической плитой диаметром 17,5 м и толщиной 3 м.
Общая масса реактора достигает 1850 тонн, и вся эта масса была просто выброшена взрывом из шахты! Такие разрушения могли возникнуть в результате очень мощного взрыва, который способен произвести только ядерный заряд.
Последствия Чернобыльской аварии
Чернобыльская катастрофа стоит в первом ряду самых серьезных техногенных аварий за всю историю человечества. Она имела настолько губительные последствия, что и сейчас — почти 30 лет спустя — ситуация остаётся очень тяжелой.
Взрыв реактора привел к чудовищным по масштабам радиационным загрязнением местности. В реакторе на момент аварии находилось порядка 180 тонн ядерного топлива, из которых от 9 до 60 тонн были выброшены в атмосферу в виде аэрозолей — огромное радиоактивное облако поднялось над АЭС, и осело на большой территории. В результате загрязнению подверглись значительные территории Украины, Беларуси и некоторых областей России.
Нужно отметить, что основную опасность представляет не сам уран, а высокоактивные изотопы его деления — цезий, иод, стронций, а также плутоний и другие трансурановые элементы.
В первые часы после аварии ее масштабы оставались неизвестными, но уже днем 27 апреля было спешно эвакуировано все население города Припять, в последующие дни люди были вывезены сначала с 10-километровой зоны вокруг Чернобыльской АЭС, а затем — и из 30-километровой. До сегодняшнего дня точно неизвестно число эвакуированных людей, но по приблизительным оценкам более чем из ста населенных пунктов за весь 1986 год было эвакуировано около 115 000 человек, а в последующие годы было переселено еще более 220 000 человек.
Впоследствии вокруг Чернобыльской АЭС, в 30-киллометровой зоне, была создана так называемая «зона отчуждения», в которой введен запрет на всякую хозяйственную деятельность, а чтобы предотвратить возвращение людей, практически все населенные пункты были в прямом смысле слова уничтожены.
Интересно, что даже сейчас в некоторых районах, подвергшихся загрязнению, наблюдаются сверхдопустимые содержания радиоактивных изотопов в почве, растениях и, как следствие — в коровьем молоке. Такая ситуация будет наблюдаться еще несколько десятилетий, так как период полураспада цезия-137 составляет 30 лет, а стронция-90 — 29 лет.
С течением времени радиоактивный фон на загрязненных территориях в целом снижается, однако у этого эффекта есть неожиданные проявления. Известно, что при распаде радиоактивных элементов образуются другие, и они могут быть как менее, так и более активными. Так, при распаде плутония образуется амереций, который обладает более высокой радиоактивностью, поэтому с течением времени радиоактивный фон в некоторых районах только растет! Считается, что на загрязненных территориях Беларуси из-за роста количества амереция к 2086 году фон будет в 2,5 раза больше, чем сразу после аварии! Успокаивает только то, что основную массу этого фона составляет альфа-излучение, от которого относительно легко защититься.
Страшные последствия аварии вызвали массовое недовольство ядерной энергетикой, люди стали просто бояться атомных станций! Это привело к тому, что в период с 1986 по 2002 год не было построено ни одной новой АЭС, а строительство новых энергоблоков на уже существующих станциях было либо заморожено, либо полностью прекращено. И только последние десять лет в атомной энергетике наметился рост, но это больше относится к России — новый удар нанесла авария на японской АЭС «Фукусима-1», и ряд стран уже объявили об отказе от атомной энергетики (так, германия хочет полностью отказаться от АЭС уже к 2030-м годам).
Чернобыльская катастрофа имела и некоторые совсем удивительные последствия. Зона отчуждения давно стала предметом мрачных шуток о мутациях и других страшных вещах, вызванных радиацией. Но на самом деле ситуация в тех районах совсем иная. Почти 30 лет назад из 30-километровой зоны ушли люди, и с тех пор там никто не жил (за исключением нескольких сотен «самосёлов» — людей, вернувшихся сюда, несмотря на все запреты), не пахал и не сеял, не загрязнял окружающую среду и не сбрасывал отходы. В результате радиоактивные леса и поля практически полностью восстановились, в них многократно возросли популяции животных, в том числе и редких, и экологическая обстановка в целом улучшилась. Как это ни парадоксально, но радиационная катастрофа стала не злом, а скорее благом для природы!
И, наконец, Чернобыль вызвал к жизни новое социокультурное явление — сталкерство. Зона отчуждения как нельзя лучше воплощает в себе Зону, созданную братьями Стругацкими в романе «Пикник на обочине». С начала 90-х годов на закрытие территории потянулись сотни «сталкеров», которые тащили все, что плохо лежит, посещали брошенные города и стремились в сталкерскую «Мекку» — навсегда замерший в советском прошлом постапокалиптический город Припять. И никому неизвестно, какие дозы радиации получили эти горе-сталкеры, и какие опасные вещи они притащили домой.
Сталкерство приобрело такие масштабы, что правительство Украины было вынуждено принять специальные законодательные акты, ограничивающие доступ людей к Зоне отчуждения. Но несмотря на усиленный контроль границ зоны и все запреты новоявленные сталкеры не оставляют попыток попасть в самый загадочный, овеянный мифами и легендами регион планеты.
Современное положение на ЧАЭС
Несмотря на катастрофу, Чернобыльская АЭС с осени 1986 года возобновила свою работу: уже 1 октября был запущен энергоблок № 1, а 5 ноября — энергоблок № 2. Запуск третьего энергоблока затруднялся тем, что он находится в непосредственной близости от аварийного четвертого, поэтому он начал работу только 24 ноября 1987 года.
Вечером 11 октября 1991 года на втором энергоблоке произошел серьезный пожар, который фактически поставил крест на работе станции. В этот день был остановлен реактор энергоблока № 2, позже начались работы по его восстановлению, однако они так и не были завершены, и с 1997 года реактор считается официально остановленным. Реактор энергоблока № 1 был заглушен 30 ноября 1996 года. Останов реактора энергоблока № 3 был произведен Президентом Украины 15 декабря 2000 года — это событие было обставлено, как шоу, и транслировалось в прямом эфире.
Так что на сегодняшний день Чернобыльская АЭС не функционирует, однако на ней производятся работы по замене «саркофага» (который начинает разрушаться) новым защитным сооружением. В связи с этим на территории станции продолжает трудиться порядка 750 человек. Ход работ круглосуточно транслируется на официальном интернет-сайте Чернобыльской АЭСhttp://www.chnpp.gov.ua/.
Что сделано, чтобы катастрофа не повторилась
Считается, что основными причинами Чернобыльской катастрофы стали конструктивные недостатки атомного реактора РБМК-1000. А ведь эти реакторы стояли не только на ЧАЭС, но и еще на нескольких станциях — Ленинградской, Смоленской и Курской. Миллионы людей оказались в потенциальной опасности!
После катастрофы встал вопрос о модернизации всех этих реакторов, что и было сделано в последующие годы. Сейчас в работе остаётся еще 11 реакторов РБМК-1000, которые уже не представляют опасности, однако из-за физического износа и морального устаревания большинство из них через 5 — 10 лет будут выведены из эксплуатации.
Также Чернобыльская катастрофа заставила пересмотреть регламенты эксплуатации реакторов и ужесточить требования ядерной безопасности. Так что по-настоящему серьезные меры безопасности на атомных электростанциях были введены только после 1986 года — до этого считалось, что многие сценарии аварий просто немыслимы, а опасения надуманы.
К сегодняшнему дню мировая атомная энергетика стала одной из самых высокотехнологичных отраслей, в которой особое внимание уделяется безопасности, надежности техники и подготовке персонала. И во многом это произошло из-за аварии на Чернобыльской АЭС, которая показала: расщепление атомного ядра — это куда сложнее и опаснее простого сжигание угля.