Станет ли японская АЭС вторым Чернобылем?

Эксперты Гринпис России подготовили сводку имеющийся на сегодняшний день информации по ситуации вокруг японской атомной странции Фукусима (Fukushima)

В настоящее время несколько реакторов в Японии продолжают испытывать проблемы с охлаждением, что может привести к выбросу радиоактивных веществ в атмосферу. Наибольшую опасность представляет ситуация на первом и втором реакторах атомной станции Фукусима – Дайичи (Fukushima-Daiichi). Эти реакторы, по данным компании Сименс не обладают достаточной мощностью для охлаждения.

Крыша здания первого блока разрушена. Власти эвакуируют население в 20 километровой зоне вокруг реактора. При этом информация, поступающая от властей и от энергетической компании ТЕПКо (Tokyo Electric Power Company), оперирующей реактором, недостаточна ни для профессиональной оценки опасности, ни для «бытовой» оценки.

Так, в последних пресс-релизах компании (на английском языке - первый, второй, третий, четвертый) сообщается только то, что концентрации радиоактивных веществ, измеренные с машины (передвижной станцией) и одной стационарной станцией, возрастают. Кроме того, они сообщают, что сегодня измерение на границе станции показало превышение норм. При этом в пресс-релизах не приводится никакой количественной информации. ТЕПКо утверждает, что эвакуация проводится в рамках 10-км. зоны. Следует также отметить отсутствие оперативной информации на сайте международного агентства по атомной энергии.
В то же время, зона эвакуации расширена до 40 км, а по сообщениям СМИ с места событий (на 12-05 мск) в 15-29 по японскому времени уровень радиации превысил фоновый примерно в 8 тысяч раз («Власти измерили уровень радиации на входе на АЭС. в 15-29 по японскому времени. Если человек будет облучаться этим уровнем радиации в течении одного часа, он получит такую же дозу, которую в обычных обстоятельствах получил бы в течении года»). Власти готовятся к тому, чтобы выдавать йод людям, живущим на близлежащих территориях (16-05 мск).

Возможные сценарии развития событий

В настоящее время не исключена возможность массивного радиоактивного выброса. В самом худшем варианте корпус реактора может быть разрушен. Моделирование катастрофы с разрушением корпуса реактора было проведено для аналогичного реактора в Германии (Biblis, PWR – pressurized water reactor). Это моделирование показало, что выброс радиоактивных веществ возможен (в зависимости от атмосферных условий) на высоту до 100 метров и останется в атмосфере значительно ниже, чем во время Чернобыльской катастрофы. Выброс будет значительно короче по времени, чем Чернобыльский, а распространение радиоактивных веществ – ограничено. Однако, уровни загрязнения вокруг станции будут значительно выше. Наибольшую опасность представляют йод (I131) и цезий (Cs137). Моделирование показало, что в течении первых 5 часов люди, живущие в 5-километровой зоне, могут получить смертельную дозу. Даже находясь внутри зданий, полученная доза может достичь 6 Зиверт (6000 миллизиверт). Ежегодная максимальная доза составляет 1 милизиверт. Около 70 % населения, получившего такую дозу, погибнет в ближайшие дни или недели. Можно предварительно предположить, что люди за пределами 25- километровой зоны также получат серьезные дозы.
Если ветер будет дуть в сторону населенных территорий, последствия такой катастрофы могут быть значительно более серьезными, чем чернобыльской.
На сайте журнала Шпигель можно увидеть карту, на которой показано возможное распространение радиоактивного загрязнения, если произойдет авария с разрушением корпуса реактора. На данной карте учитывается текущая метеорологическая ситуация. При этом, согласно ряду прогнозов (http://www.gismeteo.ru/city/daily/5907/2/ ; http://rp-5.jp/12643/ru ) во вторник, в районе станции, можно ожидать ветер восточного и северного направлений, т.е. в направлении Приморского края, Сахалина и Курильских островов.

Дополнительная информация:
Из истории атомной станции Фукусима
Первый реактор был запущен 26 марта 1971 года. С тех пор на нем происходили многочисленные инциденты. По данным гражданского ядерного информационного центра Японии (Citizens' Nuclear Information Center) доступная информация о проблемах блоков станции Фукусима – Дайичи в течении длительного периода была или неполна или не соответствовала действительности. Так, в 1994 году были обнаружены трещины в блоках 1,2,3 и 5. При этом ТЕПКо представила фальсифицированные данные об отсутствии трещин на 3-х блоках, а также о протечках на первом блоке. В период с 1988 по 2002 год только на первом блоке было идентифицировано 12 инцидентов, нарушений и проблем, далеко не обо всех из которых было проинформировано население. Далее неисправности и проблемы возникали практически ежегодно (например - http://cnic.jp/english/newsletter/pdffiles/nit131.pdf).
Так, в 2010 году проблемы возникали на 3-х блоках станции.

Момент взрыва

Коммент со ссылкой на человека, который работал именно с таким типом реакторов и разбирается в деталях. Не меняю ничего, копирую как есть:

http://orbiter-forum.com/showthread.php?p=249610&postcount=175
* Реактор сооружён в 1971 году, на основе американских конструкций BWR/4 или BWR/5.
* Охлаждение и так было не в лучшей форме до землетрясения, потому что пострадало до того.
* Фотографии повреждений от цунами показывают, что все охладительные насосные станции на берегу были полностью уничтожены.
* Реактор заглушили аварийно по приходу продольной волны от землетрясения. Один управляющий стержень не пошёл, или, по крайней мере, индикация показывает, что не пошёл.
* Подачи внешнего электропитания на реактор нет.
* Внутренних дизель-генераторов на то, чтобы запитать охладительные насосы, нет.
* Внешние мобильные дизель-генераторы невозможно подсоединить к насосам.
* Единственные насосы которые работали, работали от аккумуляторов, и сдохли спустя несколько часов. Было сообщение, что комплект аккумуляторов был заменён ночью, как минимум, раз.
* Управление давлением в реакторе утрачено, что ведёт к лавинообразному повышению температуры из-за недостаточного охлаждения.
* Докладывали, что автоматический дренаж давления не работает, уровень давления от 150 до 200% от номинального, то есть, 100-140 атм.
* Уровень радиации в центре управления АЭС в тысячу раз превышает нормальный, нормальный - 0.15 микрозивертов в час.
* Наблюдался взрыв, но без видимых языков пламени. Крыша и стены разрушены, но стальной каркас корпуса стоит на месте.
* Ударная волна, наблюдаемая в первые мгновения взрыва над крышей корпуса виднелась как фронт конденсации, но не было сконденсированного пара, что означает сверхзвуковую скорость распространения. Стало быть, это был взрыв водорода, а не термический паровой взрыв (при таком варианте скорость фронта была бы не более звуковой и был бы большой объём пара).
* Потребное количество водорода для такого взрыва может сформироваться на АЭС только в том случае, если корпуса ТВЭЛов нагреются достаточно, чтобы начать экзотермически окисляться водой-хладагентом. Начинается этот процесс при температуре 1750 К и быстро нагревает ТВЭЛы выше температуры плавления циркония 2150 К.
* Раздувание и разрыв ТВЭЛов происходит ещё при гораздо меньших температурах, около 1500 К.
* Языков пламени после взрыва нет, но их и не следовало ожидать (нет такой большой графитовой обкладки, как в Чернобыле, и вообще горючего материала вокруг немного - так что туча пыли скрыла пожар, который был).
* Радиация в первом энергоблоке составляет 106 миллизивертов, судя по персональному дозиметру рабочего. Это в 700000 раз выше, чем нормальная часовая доза около работающего реактора.
* Снаружи АЭС обнаружены излучающие цезий и йод. Цезий мог появиться из повреждённых фильтров внутри строения с реактором, но йод, как правило, имеется только внутри самих ТВЭЛов, что заставляет думать, будто некоторые из них уже разрушились и целостность первичного контура охлаждения нарушена, или же что выброс стравливаемого пара уже содержал в себе вещество разрушенных ТВЭЛов.

Судя по этим фактам, моя оценка текущей ситуации такова, что плавление реактора уже, по крайней мере, в четвёртой стадии. Сложно сказать, разорван или нет первичный контур охлаждения, потому что йод мог взяться и из других источников в такой ситуации, как сейчас. Если насосов охлаждения оказалось недостаточно, чтобы удержать температуру ниже 1500 К, их и подавно не хватит, чтобы предотвратить пятую стадию, и формирование расплава рабочей зоны реактора.

Охлаждать реактор морской водой сейчас лучший выход, но у меня есть сомнения, что с неработающими насосами и в здании, полуразрушенном взрывом, эта операция позволит опустить температуру ниже 1500 К достаточно быстро. Если у них получится, то ситуацию можно будет взять под контроль, но сам реактор в любом случае безвозвратно потерян.

Если же шестую фазу плавления не удастся предотвратить, термические взрывы пара внутри корпуса реактора уже сами по себе очень плохая штука. Если же пара будет образовываться не так много, его всё-таки можно будет стравливать ценой дальнейшего заражения местности.

При наступлении шестой стадии есть два возможных исхода: попытки охлаждения увенчаются успехом и расплав активной зоны затвердеет в нижней части реактора - в этом случае реактор утрачен, но заражение ограничено. Или же случится новый закритический переход, потому что в нижней части реактора недостаточно поглотителя и нейтронных ядов, чтобы заглушать реакцию, что приведёт к резкому росту давления и температуры, которые разрушат корпус реактора и испарят большое количество воды (как внутреннего охладителя, так и морской). В результате - распространение радиоактивных осадков на большие территории, возможно, во многих странах.

Большой уровень радиации на АЭС позволяет думать, что закритичность, возможно, уже есть, или нарушена герметичность первого контура и уровень заражения в здании реактора, но снаружи защиты, значительно выше, чем должен быть.

Но это не единственная опасность. Если поливать холодной морской водой горячий реактор, то это само по себе может вызвать броски давления и взрывы, а также разрушение оболочки под действием температурного перепада.

В лучшем случае, будет локальное заражение местности. Реактор полностью потерян. В худшем случае будет мощный паровой взрыв под действием окончательного плавления активной зоны.

Это не повторение инцидента на Три-Майл Айленд. В тот раз, плавление было остановлено в шестой фазе, но важное отличие в том, что на ТМА охлаждающие насосы не были полностью выведены из строя, а только остановлены из-за кавитации, и принудительная циркуляция охладителя была восстановлена, когда следующая смена заметила, что натуральная циркуляция не работает из-за образования паровых пузырей в трубопроводах. Когда они снова включили насосы, температура резко снизилась, и ситуация постепенно была взята под контроль (спустя три дня после инцидента состояние реактора уже было измеряемо).

В этом же случае реактор придётся охлаждать только снаружи, до того момента, пока не удастся подать питание на охладительные насосы. Если этому помешают повреждения от взрыва, то тогда остаётся только наружное охлаждение, да и то, как последний шанс. Если в активной зоне возникнет закритичность, то тогда морская вода только навредит, и такое охлаждение будет служить только для очистки совести - мол, пытались сдержать смертельно опасное развитие ситуации, но не вышло. Вода может помочь, разве что, снизить количество материала, покидающего активную зону, но грязи в верхнюю атмосферу всё равно улетит предостаточно.

Ещё раз -- это не мои данные, все претензии -- по ссылке.
Дополнительно обращаю внимание, что это сценарий худшего варианта.
Который, похоже, всё-таки не оправдывается.

(05:31 GMT)
Апдейт 13: Веселье продолжается. Проблемы с охлаждением возникли на нескольких других реакторах обеих АЭС. Третий реактор Фукусимы-1 тоже близок к расплавлению, из перегретых реакторов сбрасывают радиоактивный пар, из-за чего в окрестностях станции периодически подскаскивает уровень радиации. Судя по всему, большинство реакторов решили окончательно списывать, поскольку пробегали сообщения о проливке их морской водой при помощи аварийных насосов -- первостепенной задачей остаётся недопущение расплавления АЗ. Уровня первого реактора, впрочем, проблемы не достигают, да и теперь уже более-менее понятно чего ждать. TEPCO, правда, придётся восстанавливать станцию практически с нуля, поскольку большая половина оборудования теперь будет проходить по разряду низкоактивных отходов, а реакторы, залитые морской водой восстановлению не подлежат и должны быть заменены полностью...

Далее следим за развитием ситуации здесь