Почему сравнение аварий на японской АЭС "Фукусима-1" и Чернобыля некорректно?

[FaithSpirit]

Как стало известно из источников СМИ, внимание которых приковано к стихийному бедствию в Японии, некоторые экперты заявляют, что существует угроза взрыва энергоблоков на японской АЭС "Фукусима-1", которая может быть сравнима с маштабами аварии на Чернобыльской АЭС. Выброс радиактивного вещества после взрыва на "Фукусима-1" в атмосферу уже был зафиксирован (из-за этого было эвакуировано местное население на всякий случай).

Но другие экперты (особенно наши русские) говорят, что это сравнение некорректно и "чернобыльские" опасения не имеют никаких оснований.

Кто может и здешних грамотеев объяснить, почему чернобыльский сценарий маловерятен для японской АЭС, где произошел недавно взрыв?

Почему эти две аварии не корректно сравнивать?

[Rulla]

Вообще-то, говоря, сравнение неправомерно главным образом потому, что Чернобыльский реактор взоврвался не из-за разрушения охладииельной системы. Он взорвался из за резкого увеличения интенсивности ядерных реакций, вызванного изощрёнными действиями персонала и изъянами конструкции. У японцев реакторы, просто, расплавятся один за другим (этого им, видимо, не предотвратить), так как реакция не прекратилась, а тепло не отводится. Но причин для нарастания интенсивности деления ядер нет. После разрушения работа реактора, вообще, прекратится сама собой. Ввиду того, что реактора не будет.

Проще говоря:
В Чернобыле - резкое, мощное, почти моментальное выделение большого количества энергии = взрыв.
В Японии - вялое, но продолжительное выделение энергии, превышающее его отвод = расплавление. Возможны взрывы охладительных систем и выброс образовавшихся в реакторе радиоактивных газов (что и происходит), но не выброс ядерного горючего из реактора.

[FaithSpirit]

Он взорвался из за резкого увеличения интенсивности ядерных реакций, вызванного изощрёнными действиями персонала и изъянами конструкции.

Резкое увеличение интенсивности ядерных реакций, о котором Вы говорите, и есть цепная ядерная реакция?

Под цепной ядерной реакцией я имею ввиду следующее:

Цепна́я я́дерная реа́кция последовательность единичных ядерных реакций, каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности.

Почему это маловерятно в японских энергоблоках?

У японцев реакторы, просто, расплавятся один за другим (этого им, видимо, не предотвратить), так как реакция не прекратилась, а тепло не отводится.

Как это "расплавляться"?
А как же радиоактивные продукты распада?
Разве они не будут угрожать жизни?

Но причин для нарастания интенсивности деления ядер нет.

А разве это самое тепло, которые в достаточной мере не отводится посредством охлаждения, не может послужить, в конце концов, зажигательным толчком к той самой неуправляемой цепной ядерной реакции, которая случилась на Чернобыльской АЭС? Ведь чем больше температура среды, тем большая вероятность распада радиоактивных ядер.

Проще говоря:
В Чернобыле - резкое, мощное, почти моментальное выделение большого количества энергии = взрыв.
В Японии - вялое, но продолжительное выделение энергии, превышающее его отвод = расплавление. Возможны взрывы охладительных систем и выброс образовавшихся в реакторе радиоактивных газов

Почему при разной скорости выделения энергии продукты ядерного распада разные?

[KPbI3]

Резкое увеличение интенсивности ядерных реакций, о котором Вы говорите, и есть цепная ядерная реакция?

Конечно нет.

[Rulla]

Для FaithSpirit


Резкое увеличение интенсивности ядерных реакций, о котором Вы говорите, и есть цепная ядерная реакция?

Да.

Только читайте там дальше. Ядерная цепная реакция может быть стационарной или разветвлённой. В бомбе реакция разветвлённая. Деление одного ядра провоцирует деление ещё более, чем одного. Выделение энергии наростает по экспоненте.

Реактор же устроен так, чтобы концентрация нейтронов, способных захватываться ядрами, там оставалась стабильной. Персонал Чернобыльской станции, используя некоторые особенности конструкции данного реактора (и ещё сильно изгильнувшись) сумел вызвать именно разветвлённую реакцию. Произошёл субкилотонный ядерный взрыв.

Почему это маловерятно в японских энергоблоках?

Потому, что они уже сломались. Персонал даже охлаждение на них подать не может. В Чернобыльском реакторе также прекратилась лавинообразная реакция после того, как он вышел из строя.

Понимаете, в чём главная разница? Выход из строя оборудования ЧАЭС это не причина, а следствие взрыва реактора. В Японии же вышло из строя именно оборудование и - как следствие - накрываются реакторы. Нет никаких сведений, и вообще оснований полагать, что в процессе накрытия они хотябы теоретически способны увеличивать интенсивность реакции. Скорее, следует ожидать, что она прекратится.

Как это "расплавляться"?

Под воздействием высокой температуры перейдут в жидкое агрегатное состояние.

А как же радиоактивные продукты распада?

Тоже перейдут в жидкое, а затем, по мере охлаждения, твёрдое агрегатное состояние. Газообразные - улетучатся. Собственно, именно их выход и вызывает некоторое повышение радиационного фона. Но их мало.

Разве они не будут угрожать жизни?

Будут. Но только жизни тех, кто полезет в реактор. Вообще, - туда не надо залезать независимо от того расплавился он или работает в штатном режиме. Да туда и хрен залезешь.

А разве это самое тепло, которые в достаточной мере не отводится посредством охлаждения, не может послужить, в конце концов, зажигательным толчком к той самой неуправляемой цепной ядерной реакции

Нет. Это не химическая реакция, интенсивность которой может зависеть от температуры. Температура, вообще, не может вызвать распад атомного ядра. Только синтез - но это другая история.

Вероятность распада ядер не зависит от температуры. В принципе. Интенсивность ядерной реакции в промышленных установках зависит от плотности потока нейтронов определённой энергии.

Почему при разной скорости выделения энергии продукты ядерного распада разные?

Продукты одинаковые. Просто, в Чернобыле взлетело на воздух всё содержимое реактора, со всеми образовавшимися короткоживущими изотопами. Это, как "грязная бомба", разбрасывающая кобальт и стронций. У японцев только нарушилась герметичность и выходят радиоактивные газы. Или даже облучённый и испарившийся теплоноситель. Самая отборная дрянь остаётся внутри.

[Батёк]

Персонал ЧАЭС проводил ночью без участия начальство плановую проверку техники безопасности. Как такое вообще возможно что простой работник извлёк из реактора стержни удерживающие синтез в равновесии. А другой такой же Вася без сообщения ЦПУ провёл свои плановые проверки ТБ - отключив насос церкуляции тяжёлой воды. У японцев такая ситуация с управлением людей или без управления технически не возможна. Их контрольные стержни не могут быть удалены ни коем образом из реактора.

[Rulla]

Только распад, а не синтез, с вашего позволения. И, вообще, там всё было несоклько сложнее. К взрыву привело очень нетривиальное сочетание факторов. Формально, правила техники безопасности даже не были нарушены.

Что же касается японцев, то именно такие ситуации технически исключить нельзя в принципе. Всё, что человеком создано, может им же и быть сломано. Это как у американцев на Три-Майл-Айленд. Они тоже следовали инструкциям и думали, что всё делают правильно.

[Maurerfreude]

Почему эти две аварии не корректно сравнивать?

Вот что произошло на ЧАЭС:

Следуя указаниям, персонал смены отключил (по предписанию разработанной программы) все защитные системы реактора "для чистоты эксперимента". Однако после этих действий реактор перестал быть продуманным до тонкостей механизмом. Резко возросло выделение пара. Вычислительная машина "Скала" ("черный ящик" АЭС) подала сигнал: срочно прекратить эксперимент. Подача пара от реактора на турбогенератор была прекращена. Главные циркуляционные насосы прекратили работу, прервав естественное охлаждение ректора, но парообразование, температура и давление в реакторе нарастали, в результате чего агрегат, снабженный многочисленными системами защиты, неотвратимо выходил из-под контроля. В 1 час 23 минуты начальник смены наконец понял, что происходит. Он приказал ввести максимальную аварийную защиту опустить графитовые стержни-поглотители в глубь громадной «банки» реактора. Но было уже поздно. Из шести метров своего хода стержни успели пройти только половину пути и заклинились в перегретых деформированных каналах. Давление их разорвало, кипящая вода попала на графитовые блоки. Началась непредусмотренная реакция выделения водорода. Через четыре секунды после этого парогазовая смесь взрывным выбросом сдвинула трехтысячетонную плиту реактора, обнажив его раскаленное нутро. А далее пошел отсчет времени беды, героизма пожарных, вертолетчиков и других ликвидаторов...

Каспаров.Ru | Чернобыльская катастрофа - как это было?

Далее произошло, собственно, возгорание графита (графитовый цилиндр-- основа активной зоны реактора РБМК в Чернобыле). На станции Фукусима графита нет и гореть там нечему вообще. Происходящее вокруг Фукусимы я бы назвал углеводородным пиаром, потому как даже при такой страшной трагедии и при вынужденной необходимости выпустить в атмосферу пар с изотопами цезия, ущерб окружающей среде минимален. В случае аварии на ТЭЦ ситуация бы выглядела вот так (плюс угарный газ, плюс дождичек с угольной кислотой после пожара).

[Maurerfreude]

так как реакция не прекратилась, а тепло не отводится.

По "Бизнес-ФМ" сообщили, что теплоотвод налажен: пока при помощи морской воды. Временное решение до прибытия американского груза с охлаждающими материалами. На "Фукусима-1" стабилизировалось. Но режим ЧС объявлен на "Фукусима-2" и "Онагава". Тем не менее, там утечек нет: перестраховываются.

[KPbI3]

Maurerfreude

Он приказал ввести максимальную аварийную защиту опустить графитовые стержни-поглотители в глубь громадной «банки» реактора.

Ни в коем случае графитовые стержни не могут быть поглотителями, они замедлители нейтронов. Опуск их в активную зону может только увеличить коэффициент размножение нейтронов. Если память мне не изменяет для поглощения нейтронов используется кадмий и возможно еще что то.

[Maurerfreude]

Выброс радиактивного вещества после взрыва на "Фукусима-1" в атмосферу уже был зафиксирован (из-за этого было эвакуировано местное население на всякий случай).

(...)

Почему эти две аварии не корректно сравнивать?

Кроме всего прочего, выброс пара с изотопами цезия был плановым. Т.е., пар был выпущен в запланированных объемах и точно в тот момент, когда ветер подул в сторону Тихого Океана (над которым радиоактивное облако и рассеется). Причем, пар был выпущен в такой концентрации, что облако, даже дойдя до Камчатки, в случае внезапной перемены ветра, уже перестанет представлять всякую опасность.

Главная опасность аварии на станции Фукусима-- это паника (например, когда в Финляндии ринулись скупать йодосодержащие препараты, а в Германии леваки вышли с требованиями "запретить АЭС"). Антиатомное фричество -- главный враг экологии, потому как АЭС-- наиболее экологически чистый и безопасный вид добычи электроэнергии.

Тут нужно просто сесть и, не боясь слов "атом", "ядерный" и "реактор", посчитать, сколько реально и чего будет загрязнено, какими были бы масштабы катастрофы, будь там ТЭЦ, а не АЭС (разлив мазута, угарный газ, кислотный дождь и т.д.)

В случае ветряков и солнечных электростанций, конечно, не было бы таких проблем, но ветряки и солнечные электронстанции не способны покрыть потребности японской промышленности и населения в электроэнергии, ветряки дают мощное инфразвуковое загрязнение, кроме того, производство весьма малоэффективных солнечных электростанции само по себе, крайне, экологически вредно: игра не стоит свеч. Да и аллюминий для ветряков тоже где-то должны выплавить.

Так что по всему выходит, что АЭС нет альтернативы по экологической безопасности. И трезвый анализ происшествий на Фукусиме это только доказывает.

[Maurerfreude]

Почему эти две аварии не корректно сравнивать?

И да, совсем забыл. У ЧАЭС не было контайнмента, а у станции Фукусима он есть.

[Maurerfreude]

Maurerfreude

Он приказал ввести максимальную аварийную защиту опустить графитовые стержни-поглотители в глубь громадной «банки» реактора.

Ни в коем случае графитовые стержни не могут быть поглотителями, они замедлители нейтронов. Опуск их в активную зону может только увеличить коэффициент размножение нейтронов. Если память мне не изменяет для поглощения нейтронов используется кадмий и возможно еще что то.

Тем не менее, если верить Википедии, СП-- это "стержень-поглотитель". Я правильно понял, что под "поглотителем" подразумевается сам стержень, тогда как графит в нем-- для замедления нейтронов ("вытеснитель"?)?

Вот информация с сайта ЛАЭС, где используется также РБМК:


Органами регулирования реактивности являются стержни-поглотители нейтронов. В таблице представлены типы и количества стержней-поглотителей по их функциональным признакам для каждого из четырех энергоблоков ЛАЭС.

(...)

По конструкции стержни РР, ЛАР, ЛАЗ и АРМ не отличаются и представляют собой верхнюю поглощающую часть и нижнюю часть для вытеснения воды, соединенные между собой телескопической тягой. Поглощающая часть состоит из 6 звеньев поглотителя, соединенных между собой при помощи шарниров и имеющих общую длину 6772 мм. В качестве вещества поглотителя нейтронов применен карбид бора в оболочке из алюминиевого сплава. Вытеснитель состоит из 4 звеньев и имеет общую длину 4560 мм. В качестве вытеснителя применен графит в оболочке из алюминиевого сплава. Ход стержней 6550 мм.

PS: на Kasparov.Ru опять всё перепутали. Поглотитель-- карбид бора, таки.

[Snow Leopard]

И, вообще, там всё было несоклько сложнее. К взрыву привело очень нетривиальное сочетание факторов. Формально, правила техники безопасности даже не были нарушены.

Рулла, расскажите подробнее что там произошло.

[KPbI3]

Maurerfreude

Тем не менее, если верить Википедии, СП-- это "стержень-поглотитель". Я правильно понял, что под "поглотителем" подразумевается сам стержень, тогда как графит в нем-- для замедления нейтронов ("вытеснитель"?)?

Замедлитель и поглотитель совершенно разные вещи. В графите (а так же в воде) происходит замедление нейтронов до тепловых скоростей. С такими энергиями они лучше поглощаются ядрами 235U.