Как это было: Фукусима

Японская АЭС «Фукусима-1» была построена в 1960-1970 гг. и бесперебойно работала до аварии, произошедшей на станции 11 марта 2011 г. Ее причиной стали природные катаклизмы: землетрясение и цунами. Случись только одно из них, и атомная станция могла устоять, но у природы свои планы, и после самого мощного землетрясения в истории Японии ударило цунами.

Землетрясение

В середине дня сейсмические датчики на АЭС среагировали и показали первые свидетельства землетрясения. Система безопасности сработала и начала задвигать в реакторы регулирующие стрежни, чтобы уменьшить число радиоактивных распадов и порождаемых в их результате нейронов. Уже через 3 мин мощность реакторов снизилась до 10%, через 6 мин – до 1%, и, наконец, через 10 мин все три реактора прекратили производить энергию.

Процесс распада одного ядра урана или плутония на два других ядра сопровождается выделением огромного количества энергии. Ее количество на единицу массы ядерного топлива в миллион раз больше, чем от сгорания ископаемого топлива. Продукты ядерного распада очень радиоактивны и в первые часы после остановки реактора производят большое количество тепла. Этот процесс нельзя остановить, выключив реакторы, он должен завершиться естественным путем. Именно поэтому контроль над теплотой радиоактивного распада – важнейший аспект безопасности атомных станций. Современные реакторы оснащены множеством систем охлаждения, цель которых – удалять тепло от ядерного топлива.

Цунами

Все могло обойтись, но пока реакторы «Фукусимы-1» охлаждались, ударило цунами. Оно разрушило и вывело из строя запасные дизельные генераторы. Вследствие этого питание насосов, которые заставляли охлаждающую жидкость циркулировать по реактору, прекратилось. Циркуляция остановилась, системы охлаждения перестали работать, как результат – температура в реакторах стала расти. В таких условиях, естественно, вода стала превращаться в пар, а давление начало повышаться.

Создатели реакторов для «Фукусимы-1» предвидели возможность такой ситуации. В таком случае насосы должны были откачивать горячую жидкость в конденсатор. Но все дело в том, что весь этот процесс был невозможен без работы дизельных генераторов и целой системы дополнительных насосов, а они были разрушены цунами.

Под воздействием радиации вода, находящаяся в реакторе, стала распадаться на кислород и водород, который начал накапливаться и просачиваться под купол реактора. В конце концов, концентрация водорода достигла критичной величины и он сдетонировал. Сначала в первом, затем – в третьем и, наконец, во втором блоке произошли мощные взрывы, сорвавшие купола зданий.

Ситуацию на АЭС «Фукусима-1» удалось стабилизировать только в декабре, когда все три реактора были приведены в состояние холодной остановки. Теперь перед японскими специалистами стоит сложнейшая задача – извлечение расплавившегося ядерного топлива. Но ее решение невозможно ранее, чем через 10 лет.

Вследствие взрывов на энергоблоках, произошел крупный выброс радиоактивных веществ (йода, цезия и плутония). Объем радионуклидов, попавших в атмосферу и океан, составил 20% от выбросов после аварии на Чернобыльской АЭС. Утечки радиоактивных веществ, источники которых неизвестны, продолжаются по сегодняшний день.