Как это было: АЭС Фукусима Дайичи

После землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами практически все СМИ обсуждали драматические события, развернувшиеся на аварийной АЭС Фукусима Дайичи. Управляющая компания TEPCO занялась детальным анализом случившегося, излагая факты и, пока не прибегая к оценкам. В предлагаемом материале приводится популярное изложение этого анализа…

В шквале противоречивых публикаций было понятно одно: никто достоверно ничего не знает. В таких случаях разумно игнорировать потоки болтовни, замешанной на мнениях доморощенных экспертов и дождаться момента, когда о ситуации станет известно больше.

Вероятно, такой момент либо уже наступил, либо совсем скоро наступит. На это указывает как стабилизация обстановки на АЭС, так и то, что управляющая компания TEPCO занялась детальным анализом случившегося, излагая факты и, пока не прибегая к оценкам.

Фукусима: пять часов, решивших всё
AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 16.05.2011

Японская компания TEPCO переосмысливает события первых дней аварии на АЭС "Фукусима Дайичи". На первом блоке топливо было расплавлено спустя 16 часов после землетрясения. Цунами не стало первоисточником проблем на станции, оно лишь усугубило их. В двух населённых пунктах за пределами 20-км зоны началась эвакуация населения.

Ускоренное расплавление

Расплавление топлива в реакторе первого блока станции произошло скорее, чем считалось ранее. В воскресенье TEPCO представила результаты нового анализа, из которого следует - активная зона была разрушена спустя 16 часов после землетрясения 11 марта 2011 года.
С новыми данными публику ознакомили в воскресенье. Анализ показывает, что к 06:50 утра 12 марта по токийскому времени большая часть топлива в реакторе первого блока была расплавлена и стекла вниз, на днище корпуса.

Использовать страшное слово "кориум" японцы пока не торопятся. Конечно, описываемая специалистами TEPCO субстанция в первом блоке образуется как кориум и ведёт себя как кориум. Но о точной степени повреждения ядерного топлива на блоке говорить пока рано - есть только численные модели.

Неприятное следствие из нового анализа для ликвидаторов - затопить водой корпус реактора первого блока не удастся. В нём почти наверняка есть дыры, образовавшиеся при плавлении топлива. TEPCO возвращается к идее о замыкании контура на блоке с обязательной дезактивацией циркулирующей в нём воды. Подробности новой редакции плана станут известны вскоре.
Блок №1, день №1

Что же происходило на первом блоке в первые сутки аварии? Специалисты TEPCO представляют себе это следующим образом.
Практически сразу после прихода цунами, уровень воды в реакторе начал снижаться. К 18:00 11 марта уровень упал до высоты активной части топлива. С этого момента, в зоне начинается оголение твэлов с последующим перегревом и разрушением оголённых участков.

Резкий спад уровня продолжался, и спустя полтора часа топливо целиком осталось без водного охлаждения. Теплоотвод за счёт пара, очевидно, продолжался, однако судить об его эффективности по данным, представленным TEPCO, затруднительно.

Падение уровня этим не ограничилось и шло до 05:50 12 марта. В этот момент на блоке удалось возобновить подачу несолёной воды в реактор. После нескольких колебаний, уровень стабилизировался на отметке -8(м). Для понимания - активная часть топлива расположена по этой шкале между отметками -4(м) и 0(м).

Закачка несолёной воды в реактор была прекращена в 14:50 12 марта. Спустя пять с небольшим часов, в 20:00 12 марта, персонал приступил к закачке морской воды. Как следует из других результатов анализа, это действие не могло предотвратить расплавление активной зоны - расплавление к тому моменту уже состоялось.

Изменение уровня воды в корпусе реактора блока №1 в период между 11 и 13 марта

Максимальная температура топлива в активной зоне снизилась при сбросе АЗ примерно до 300°C и оставалась у этой отметки до тех пор, пока твэлы были прикрыты водой. Иными словами, до 18:00 11 марта.

Начиная с 1800, аварию можно смело называть тяжёлой. Температура топлива стала резко возрастать. Как уже было сказано, спустя полтора часа активная часть топлива оказалась полностью оголённой. Примерно за это же время, максимальная температура топлива достигла 2800°C.

Наиболее драматично выглядит следующий график.

Изменение максимальной температуры топлива в реакторе блока №1 в период между 11 и 12 марта

В 19:30 11 марта в центральной части нижней по высоте половины активной зоны появились первые серьёзно повреждённые твэлы. Это соответствует по времени моменту полного оголения активной части топлива по высоте.

Далее события развивались стремительно. За 20 минут повреждённой оказалась вся центральная по радиусу часть активной зоны. Но о плавлении топлива говорить ещё было рано!

Если верить расчётам TEPCO, то придётся признать, что персонал и штаб находились в условиях жесточайшего цейтнота. С момента землетрясения до массивных повреждений зоны прошло всего лишь пять часов, а если отсчитывать с момента цунами - то и того меньше.
Однако TEPCO не детализирует дальнейшие события и сразу переходит к отметке 06:00 12 марта, или 15,1 часов после землетрясения.

В это время неповреждённых твэлов в зоне не осталось, а в нижней части центрального региона активной зоны скопилось расплавленное топливо. Спустя 50 минут, к 06:50, топливо полностью стечёт вниз.

Изменение состояния активной зоны реактора блока №1 в период между 11 и 12 марта

По состоянию корпуса специалисты TEPCO декларируют предельно осторожный вывод. Результаты анализа показывают, что корпус был повреждён, говорят они. Но если исходить из имеющегося массива температур, измеренных на блоке после аварии, то реальная степень повреждения корпуса "будет ограниченной".

Блок №1, температурный анализ

Повод для оптимизма TEPCO видит в неуклонной тенденции снижения температур, измеряемых на различных участках контейнмента и корпуса реактора первого блока. Такая тенденция наблюдается с 23 марта, то есть, с того момента, когда на блоке восстановили функциональность отдельных систем КИП.

Следующий повод TEPCO видит во флуктуациях давления в корпусе и контейнменте. Давление меняется в соответствии с расходами подаваемой воды в реактор. Это означает, что топливо, пусть и в виде расплава, осталось в корпусе реактора, а не вышло наружу. Взаимосвязь проста - вода подаётся в реактор, вступает в контакт с горячим расплавом, образуется пар, который и определяет изменения давления.

Если кориум остался внутри корпуса реактора, то он почти наверняка собрался на днище корпуса. Температура днища остаётся стабильной в диапазоне 100-120°C. Следовательно, охлаждение расплава топлива также происходит стабильно.

Кстати, в своих рассуждениях о температуре компания TEPCO пришла к выводу, давно сформулированному посетителями форума AtomInfo.Ru. Высокая температура на входном патрубке питательной воды, через который вода попадает в корпус реактора, обусловлена влиянием перегретого пара, образующегося при контакте воды и кориума.

По итогам своего температурного анализа первого блока, TEPCO постулирует достаточность охлаждения расплавленного топлива в данный момент, а также делает вывод - утечка воды из корпуса вероятна, но значительных повреждений его днища не имеется.
Тем не менее, сам факт утечек воды из корпуса вынудил ликвидаторов отказаться от планов по заполнению реактора водой.

В корпусе вода находится в прямом контакте с топливом и, собрав активность, через дыры она попадает в контейнмент. Если и в контейнменте найдутся неплотности, то вода с радиоактивными веществами будет выходить в другие помещения блока и наружу. Следовательно, наращивать объёмы воды внутри корпуса нельзя - слишком велик риск образования крупных протечек воды с высокой активностью в окружающую среду.

Изменение температур на блоке №1 в период между 23 марта и 17 мая

Землетрясение и эвакуация

Пересмотру, вслед за моделью первого дня, подвергается и тезис о том, что АЭС "Фукусима Дайичи" успешно выдержала землетрясение, но не устояла перед цунами.

Высокие мощности доз, измеренные роботами и разведчиками внутри здания блока №1, доказывают, что разрушения на станции начались при землетрясении. По крайней мере, так пишет японская пресса, ссылаясь на мнение источников внутри TEPCO.

Сразу после стихийного бедствия оценить все последствия для первого блока было невозможно. Доступ в часть помещений был утерян именно по причине высоких МЭД. На тот момент, штаб предполагал, что мощности доз повысились из-за активного пара, который мог выйти в помещения из трубопроводов.

Источник, чьё имя или должность не называются, утверждает, что после землетрясения на блоке №1 были выявлены участки с МЭД порядка 300 мЗв/ч. Если радиоактивные вещества пришли с паром, то откуда появился последний? Сегодня в TEPCO склоняются к тому, что трубопроводы, арматура и даже корпус реактора могли получить повреждения при землетрясении.

Долгосрочные последствия от такого открытия пока что трудно оценить. Если станция или хотя бы первый блок пострадали от землетрясения, а не от последствий цунами, то японским - и не только! - атомщикам вскоре придётся серьёзно пересмотреть состояние сейсмической безопасности на других АЭС.

Тем временем, в населённых пунктах Кавамата (Kawamata) и Иитате (Iitate), расположенных за пределами 20-км зоны, началась эвакуация жителей. Из Каваматы в изгнание отправилась первая группа в составе 50 человек. Их напутствовал мэр: "Я знаю, что вы обеспокоены, но мы совместно преодолеем трудности".

Эмоции, которые испытывают сегодня жители, лучше всего передал отец двоих детей Масахиро Канно: "Очень стран, что правительство сначала сказало нам, что беспокоиться не о чём, а теперь внезапно приказало нам уезжать".

И это верно. Странностей вокруг аварии на Фукусиме хватает. И события в Кавамате и Иитате - лишний тому пример.

Источник

---

Фукусима: персонал отпущения

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 19.05.2011

Компания TEPCO продолжает пересмотр событий первого дня аварии на АЭС "Фукусима Дайичи". Вырисовается линия на обвинение персонала. На втором и третьем блоках подозревают расплавление топлива. Япония и TEPCO продолжают извиняться за то, что произошло на атомной станции.

Вновь блок №1, день №1

15 мая компания TEPCO предложила новую модель развития аварии на первом блоке. Отныне считается, что топливо в реакторе-1 было полностью расплавлено в течение 16 часов после землетрясения.

Сам по себе, данный вывод звучит сенсационно, ведь до того японцы настаивали на том, что топливо в активной зоне реактора первого блока всего лишь повреждено. Но ещё более интересными оказались выложенные в общий доступ оперативные журналы станции за первый день аварии.

Главная неожиданность связана с тем, что система расхолаживания реактора была отключена действиями персонала в промежуток времени между землетрясением и цунами. За тот период, пока система простаивала, уровень воды в реакторе мог упасть ниже топлива, и расплавление оказалось неизбежным.

Если верить опубликованным журналам, то в 14:46 11 марта по местному времени реактор был заглушен. Это произошло сразу же с началом землетрясения. В 14:52 автоматически была подключена аварийная система расхолаживания через изоляционный конденсатор (isolation condenser), система-аналог СПОТ.

О том, что происходило далее, в японской прессе встречаются два различных утверждения. По одному из них, в корпусе реактора начались резкие флуктуации давления по неизвестной причине.

По второму утверждению, приблизительно в 15:00 в реакторе было зафиксировано резкое падение давления с 70 до 45 атмосфер.
Падение давления и остывание реактора происходили слишком быстро. TEPCO предполагает - в этот момент смена вручную закрыла клапан аварийной системы расхолаживания, чтобы затормозить этот опасный для целостности оборудования процесс.

Из тех сведений, которые опубликованы на данный момент, можно понять, что клапан был закрыт на протяжении трёх часов. Как активно намекают японские СМИ, в TEPCO были бы не прочь признать этот факт главным источником бед, случившихся на первом блоке.

Конденсатор вины

Аварийная система расхолаживания через изоляционный конденсатор на Фукусиме имеется только на первом блоке. Конденсатор представляет собой бак большого объёма, заполненный водой.

В случае, если подача воды в корпус реактора по тем или иным причинам прекращена, то в аварийной системе открываются запитанные от аккумуляторов задвижки.

Пар из активной зоны получает выход на трубчатку с тысячами трубок, проходит через неё, охлаждается за счёт холодной воды в конденсаторе, конденсируется, а затем стекает под действием силы тяжести обратно в корпус реактора - естественно, уже в виде воды, а не пара.

Естественно, что время службы такой аварийной системы расхолаживания будет ограничено, если нет возможности подливать в бак конденсатора холодную воду - а такой возможности на Фукусиме не было. Если верить тем данным, которые TEPCO сообщила прессе, система на первом блоке могла расхолаживать реактор на протяжении восьми часов.

Точное время закрытия клапана пассивной системы не называется. Приводится только длительность периода, в течение которого система была отсечена от реактора - три часа.

Если клапан был закрыт в 15:00, то есть, сразу после обнаружения резкого снижения давления, то, по принятой в TEPCO модели развития аварии, уровень воды в реакторе к моменту открытия клапана упал до верхней отметки активной части топлива.

Если же предположить, что клапан был закрыт не сразу, то повторное подключение пассивной системы произошло в момент, когда топливо было частично оголено и начало повреждаться.

В любом случае, многие в Японии сейчас хотели бы, чтобы действия сменного персонала на первом блоке были признаны ошибочными. И закрытие клапана аварийной системы расхолаживания будут, скорее всего, пытаться поставить персоналу в вину.

Не будем торопиться соглашаться с обвинителями. Отключение персоналом аварийной системы расхолаживания, на наш взгляд, было осмысленным, правомерным и квалифицированным поступком, с большой вероятностью, прописанным в инструкциях и промоделированным на тренажёрах.

Если давление в реакторе действительно падало с большой скоростью, то у металла оборудования и трубопроводов первого контура возникла бы угроза создания недопустимых напряжений. Персонал должен был отключить аварийную систему и отключил её. Естественно, при этом он не знал, что в 15:30 по станции ударит цунами запроектной высоты.

Последствия землетрясения и цунами

Ещё совсем недавно общепринятой точкой зрения на аварию на АЭС "Фукусима Дайичи" являлось то, что станция выдержала землетрясение и пострадала от цунами.

Но чем больше появляется новой документации, тем отчётливее становится понимание - это утверждение было упрощённым. Землетрясение сумело нанести станции урон.

Сначала компания TEPCO подтвердила, что на первом блоке сразу после землетрясения ряд помещений оказался недоступным для персонала из-за высоких мощностей доз, которые образовались, по всей видимости, после выхода из контура загрязнённого радиоактивными веществами пара.

Теперь появилось новое свидетельство в пользу того, что на станции после землетрясения не всё было в порядке. TEPCO признала, что на одной из станций радмониторинга, расположенной в 1,5 км от первого блока, в 15:29 11 марта произошёл зашкал у дозиметрических приборов.

В этом случае, интересно то, что зашкал случился примерно за минуту до прихода цунами. Следовательно, цунами никак не может служить объяснением обнаруженного выброса.

Но был ли выброс в действительности, или приборы отказали после землетрясения? У TEPCO ответа на этот вопрос нет. Компания признаёт, что выброс мог быть, но не готова ни объяснить его природу, ни назвать примерное количество вышедшей активности.

Последствия цунами для станции также оказались более тяжёлыми, чем виделось в первые дни. Удар цунами не просто вывел из строя аварийные дизель-генераторы. Этому предшествовали многочисленные короткие замыкания в сети аварийного электроснабжения, которая питается от дизелей.

Теперь можно сказать со всей определённостью - да, действительно, простой завоз мобильных генераторов на площадку ситуацию бы не переломил. Повреждённое электрическое оборудование и проводку требовалось чинить. На это нужно было время, которого японцам, судя по всему, не хватило.

Ликвидация последствий

Восстановление событий первого дня сравнимо с хорошим детективом. Есть всё - интриги, скандалы, расследования, белые информационные пятна и сменяющие друг друга главные подозреваемые.

Тем временем, на площадке продолжается ликвидация последствий аварии. В план действий внесены изменения.

Установив, что топливо в реакторе первого блока расплавлено, а в контуре могут быть течи, TEPCO вернулась для этого блока к старой идее замкнуть существующий на данный момент контур расхолаживания. Воду из машзала будут собирать, фильтровать, дезактивировать и вновь возвращать в реактор. Работы по сборке дополнительной двухконтурной схемы с промежуточными теплообменниками начаты.

По количеству грязной воды, заполняющей сейчас нижние отметки машзала первого блока, сохраняются расхождения в оценках. Известно, что в одном из помещений уровень воды поднялся уже до четырёх метров.

Есть обоснованные опасения, что со схожей ситуацией ликвидаторы столкнутся и на блоках №№2-3. Здесь также предполагается расплавление топлива. По корпусу реактора третьего блока японский штаб уже почти готов подтвердить наличие в нём дыр и выход кориума в гермообъём.

Пока штаб думает над стратегией, ликвидаторы на площадке жалуются на недостаточный дозиметрический контроль. Только 10% из них прошли обследование на СИЧ (счётчиках излучения человека). У TEPCO не хватает дозиметрического оборудования, а к тому оборудованию, которое имелось в санпропускниках на блоках, сейчас нет доступа.

Извинения и оправдания

Японские регуляторы спешат снять с себя обвинения в том, что они не давали правительству верных рекомендаций в первые дни аварии.
Председатель комиссии по ядерной безопасности (NSC) Японии Харуки Мадараме заявил 16 мая парламентариям, что он своевременно разъяснил премьер-министру страны необходимость срочного вентилирования первого блока станции.

NSC - орган, в чьи функции входит выдача рекомендаций властям Японии при чрезвычайных ситуациях на ядерных объектах. Собственно, именно NSC должна была разъяснить правительству, зачем требуется вентилировать блоки Фукусимы. И именно в адрес NSC полетели критические стрелы после того, как правительство начало утверждать, что понятия не имело об опасности взрыва водорода.

Япония продолжает кампанию извинений за аварию на АЭС "Фукусима Дайичи". На сей раз, она извинилась перед всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Извинения доставил профильный замминистра Кохеи Оцука.

Смысл в извинениях, оказывается, имеется. В японских СМИ появился рассказ одного из неформальных лидеров эвакуированных из зоны отчуждения жителей о встрече с руководством TEPCO для принятия извинений.

До встречи человек сомневался в том, зачем это нужно, и называл процедуру извинений фарсом. После встречи он прокомментировал, если вкратце, так: "Покричал на них минут десять, и мне полегчало".
Так что, извинения могут оказаться полезными. Непонятно только, удалось ли функционерам ВОЗ вдоволь накричаться на приехавшего к ним японского замминистра?

Источник

---

Ресурс, с которого взяты материалы я нахожу "кошерным" в том смысле, что он не был замечен в нагнетании истерии. Все размещённые там материалы не преследовали цель ангажировать читателя в каком-либо смысле, но содержали попытки разобраться в произошедшем.

Читая всё это я, понятно, не мог не проводить параллелей с трагическими событиями апреля 1986-го и нахожу много общего между тем, как было "у нас" и тем, как есть "у них". Неразбериха, истерика в СМИ (в СССР её не было, скорее даже - наоборот, но "голоса" "старались во всю", если Вы понимаете, о чём я...) слухи и домыслы.

Отсутствие достоверной информации не только в массах, но и в "верхах" и непосредственно, на месте, где принимаются оперативные решения. Вероятно, у всех крупных систем есть общие свойства. Вначале, в условиях недостатка информации, противоречивых сведений, они работают чудовищно неэффективно.

К чему это я всё? - К тому, что вокруг нас мало что меняется. Трудно ждать ответственных решений от людей, которые рассуждают в терминах "норм прибыли", "эффективности роста экономики" и прочих понятий, удалённых от операционного языка предметной области. Вот, мы с удивлением узнаём, что оказывается, конейнметны и реакторы оказались повреждены землетрясением, а не цунами.

Последствия не оказались бы столь драматичными, если бы не произошло нарушение их герметичности даже в условиях случившегося расплавления ТВЭлов - можно было бы залить реакторы водой, а не собирать эту высокооактивную воду из машзалов и сбрасывать огромные объёмы низкоактивной в океан, чтобы освободить место для той, сбрасывать которую ни при каких обстоятельствах нельзя.

Почему повредились реакторы? - Боюсь, что потому, что в них изначально не была заложена надлежащая прочность. По той же причине, что и решились на "безобидный" на первый взгляд, эксперимент на ЧАЭС, в условиях незнания особенностей поведения РБМК в условиях низких мощностей. Ведь и эти условия и то, что в Японии вероятны 9-бальные землетрясения, часто сопровождающиеся опустошительными цунами, было известно.

Но эти факты либо не доносились до тех, кто занимался оперативным управлением, либо игнорировались, вероятно, вследствие учёта "экономических соображений" или, просто по простодушию... Это - не случайность. Это - закономерность, вытекающая из логики системы.

Не стоит ждать от системы ответственности - она слишком велика для этого. В ней слишком много разных интересов и противоречий. В ней размыта ответственность: посмотрите, как сейчас ищут виновных в цивилизованной Японии.

У нас - "посадили" выживших исполнителей... Так же и здесь: вентиль они види-те ли, не по делу закрыли... - Не "по делу", а по инструкции и, вероятно, правильно, что закрыли...

Как ни печально, но похоже, мы ещё социально не созрели до обладания таким серьёзными вещами, как атомная энергия...

NameRec