АВАРИЯ НА АЭС «ТРИ-МАЙЛ-АЙЛЕНД» – авария, произошедшая на энергоблоке № 2 АЭС «Три-Майл-Айленд» (США) 28 марта 1979 г. Первая в гражданской атомной энергетике авария, приведшая к полной потере энергоблока АЭС; имела большой общественный резонанс.
В 04:00:45 28.03.1979 реактор энергоблока № 2 был остановлен действием автоматической аварийной защиты по признаку роста давления в реакторном контуре. После останова
[82] реактора и приведения его в подкритическое состояние было необходимо организовать его расхолаживание. Однако должным образом персоналу сделать это не удалось. Все действия персонала в течение нескольких часов были обусловлены неверным представлением о состоянии реактора. В частности, работники не видели, что происходит потеря теплоносителя через предохранительный клапан, открывшийся перед началом работы аварийной защиты и не закрывшийся после снижения давления. Значительная часть (порядка 1/3) воды из реакторного контура была потеряна, активная зона частично оголилась, что привело к перегреву ядерного топлива, массовой разгерметизации и частичному разрушению тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) с выходом радиоактивных продуктов. Значительное количество радиоактивной воды из реактора оказались разлитым во внутренних помещениях станции. За пределы станции радиоактивность вышла в главным образом в виде летучего йода-131 с вентиляционным выбросом. Радиационное воздействие на население оценено как незначительное – порядка 1 % от годовой дозы, получаемой от естественного фона и медицинских процедур.
Авария привела к обострению антиядерных настроений в США и в мире; на повестку дня впервые был поставлен вопрос о судьбе атомной энергетики как таковой. В США после аварии были отменены все контракты на сооружение энергоблоков АЭС.
Комиссии, проводившие расследование, отметили в качестве основных причин аварии следующие обстоятельства: разработчики реактора не рассматривали имевший место режим как возможный, не изучали его и не отразили его в эксплуатационных инструкциях; объем контроля по реакторному контуру оказался недостаточным, система отображения информации не давала однозначной картины происходящего; объем и содержание обучения персонала не дали тому необходимых знаний, причем до него не доводился опыт эксплуатации на других АЭС.
По итогам рассмотрения причин и обстоятельств аварии организация эксплуатации атомных станций в США была существенно обновлена. В частности, в области реакторной теплофизики были усилены исследования методами математического моделирования. Улучшена подготовка персонала, в т. ч. с применением технических средств – тренажеров. Реорганизована деятельность национального надзорного органа – Комиссии по ядерному регулированию, созданы новые организационные структуры (в частности, INPO – Институт по эксплуатации атомных станций), способствующие изучению опыта эксплуатации. Эти и другие мероприятия существенно повысили безопасность атомной энергетики США и вывели ее на первое место в мире по экономической эффективности.
Лит.: Коллиер Дж., Хьюитт Дж. Введение в ядерную энергетику. М.: Энергоатомиздат, 1989. См. 5.2.: «Аварии на реакторах с легководным охлаждением».
Активная зона ядерного реактора – конструктивная и функциональная часть ядерного реактора, где протекает управляемая самоподдерживающаяся цепная реакция и выделяется тепловая энергия. Основными компонентами АЗ являются: ядерное топливо, замедлитель нейтронов, теплоноситель, органы регулирования (управляющие стержни). Геометрически АЗ представляет собой тело, близкое к прямому цилиндру или прямой призме.
Традиционная структура активной зоны ядерного реактора. Биологическая и тепловая защита в состав АЗ не входят
Активность радиоактивного источника – число радиоактивных распадов в единицу времени. Единица измерения А. в метрической системе – беккерель (Бк), соответствующий одному распаду в секунду; внесистемная единица – кюри (Ки), 1 Ки = 3.7·1010 Бк. При радиационных авариях оценивают не массу поступивших в окружающую среду радиоактивных веществ, а величину А., поскольку именно она определяет ущерб и необходимые объемы и виды работ по ЛПА.
Наряду с полной А., создаваемой всем количеством радионуклидов в источнике, рассматривают производные величины: А. удельную, объемную и поверхностную. Удельная А. – активность единицы массы вещества источника. Так, удельная А. отработавшего ядерного топлива, выгружаемого из реактора РБМК-1000, составляет ~1.2·1017расп/с·тонна, или 1.2·1017 Бк/т, или 3.24·106 Ки/т. Объемная А. – А., приходящаяся на единицу объема источника. Определение величины объемной А. особенно актуально, если источником излучения являются радиоактивные вещества в летучей форме – в виде газов или аэрозолей. Поверхностная А. – А., приходящаяся на единицу площади поверхности источника. Эта величина применяется, когда радиоактивное вещество является поверхностным загрязнителем. По величине инструментально измеренной объемной и/или поверхностной А. в конкретном месте определяют величину ожидаемой дозовой нагрузки.
АТОМ – материальное образование, объект микромира, частица вещества, наименьшая часть химического элемента, определяющая его свойства и являющаяся их носителем. А. состоит из ядра, обладающего положительным электрическим зарядом, и окружающих ядро электронов, обладающих отрицательным зарядом и образующих электронные оболочки А. Сумма отрицательных зарядов электронов равна положительному заряду ядра, и атом в целом электрически нейтрален. Ядро, в свою очередь, состоит из обладающих положительным зарядом протонов и электрически нейтральных нейтронов. Размер (диаметр) А. определяется диаметром внешней, самой удаленной от ядра электронной оболочки. Характерное значение размера А. оценивается величиной 10-8 см, характерное значение размера атомного ядра – 10-12 см; т. е. размер атома в 10 тыс. и более раз больше, чем размер ядра.
Основной характеристикой А. является величина электрического заряда ядра, традиционно обозначаемая буквой Z. Величина заряда (зарядовое число) равно числу протонов в ядре и определяет атомный номер химического элемента, его порядковый номер в периодической системе. Число протонов и число нейтронов в сумме определяют массовое число, традиционно обозначаемое буквой A. Масса ядра в тысячи раз больше, чем масса электронов на внешних оболочках, т. е. почти вся масса А. сосредоточена в его ядре. Если число протонов в ядре постоянно и характеризует данный элемент как таковой, то число нейтронов, а вместе с ним и атомное число, может варьироваться (см. Изотопы).
