Ядерная и радиационная авария определяются Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), как «событие, которое привело к значительным последствиям для людей, окружающей среды или объекта. Примеры включают в себя смертельные последствия для лиц, большая радиоактивность выброс в окружающей среду, реактор расплав ядра ". Ярким примером «крупной ядерной аварии» является авария, при которой активная зона реактора повреждена и выделяются значительные количества радиоактивных изотопов, например, во время Чернобыльской катастрофы в 1986 году и ядерной аварии на Фукусима-дайити в 2011 году.
Влияние ядерных аварий является предметом дискуссий с момента постройки первых ядерных реакторов в 1954 году и является ключевым фактором, вызывающим обеспокоенность общественности по поводу ядерных установок. Были приняты технические меры по снижению риска аварий или минимизации количества радиоактивности, выбрасываемой в окружающую среду, однако человеческая ошибка остается, и «было много аварий с различными последствиями, а также предаварийные аварии и инциденты». По состоянию на 2014 год произошло более 100 серьезных ядерных аварий и инцидентов, связанных с использованием ядерной энергии. После чернобыльской катастрофы произошло 57 аварий или серьезных инцидентов, и около 60% всех ядерных аварий / тяжелых инцидентов произошли в США. Серьезные АЭС аварии включают ядерную катастрофу Фукусима Daiichi (2011), на Чернобыльской катастрофу (1986), в аварию Three Mile Island (1979), и SL-1 аварию (1961). Аварии на атомных электростанциях могут повлечь за собой гибель людей и большие денежные затраты на ремонтные работы.
Аварии атомных подводных лодок включают К-19 (1961 г.), К-11 (1965 г.), К-27 (1968 г.), К-140 (1968 г.), К-429 (1970 г.), К-222 (1980 г.) и К-431 (1985) аварии. Серьезные радиационные инциденты / аварии включают катастрофу в Кыштыме, пожар в Уиндскейле, аварию на лучевой терапии в Коста-Рике, аварию на лучевой терапии в Сарагосе, радиационную аварию в Марокко, аварию в Гоянии, радиационную аварию в Мехико, аварию на установке лучевой терапии в Таиланде. и радиологическая авария в Маяпури в Индии.
У МАГАТЭ есть веб-сайт, на котором публикуются сообщения о недавних ядерных авариях.
Самой страшной ядерной аварией на сегодняшний день стала Чернобыльская катастрофа, произошедшая в 1986 году на Украине. В результате аварии погиб 31 человек и было повреждено имущество на сумму около 7 миллиардов долларов. По оценкам исследования, опубликованного в 2005 году Всемирной организацией здравоохранения, в конечном итоге может произойти до 4000 дополнительных смертей от рака, связанных с аварией, среди тех, кто подвергся значительным уровням радиации. Радиоактивные осадки в результате аварии были сосредоточены в регионах Беларуси, Украины и России. По оценкам других исследований, в результате Чернобыля умерло от рака более миллиона человек. Оценки возможных смертей от рака сильно оспариваются. Представители промышленности, ООН и Министерства энергетики заявляют, что небольшое количество случаев смерти от рака, которые можно доказать на законных основаниях, можно отнести к катастрофе. ООН, Министерство энергетики и отраслевые агентства - все используют пределы разрешаемых эпидемиологических смертей в качестве порогового значения, ниже которого не может быть юридически доказано, что они произошли в результате стихийного бедствия. Независимые исследования статистически подсчитывают смертельные случаи рака, исходя из дозы и популяции, даже если количество дополнительных раковых заболеваний будет ниже эпидемиологического порога измерения, составляющего около 1%. Это две очень разные концепции, которые приводят к огромным различиям в оценках. Оба являются разумными прогнозами с разными значениями. Около 350 000 человек были насильственно переселены из этих мест вскоре после аварии. 6000 человек были задействованы в очистке Чернобыля, и 10 800 квадратных миль были загрязнены.
Социолог и эксперт по энергетической политике Бенджамин К. Совакул сообщил, что с 1952 по 2009 год во всем мире произошло 99 аварий на атомных электростанциях (определяемых как инциденты, которые привели либо к человеческим жертвам, либо к материальному ущербу на сумму более 50 000 долларов США, сумма, которую федеральное правительство США использует для определения крупных энергетических аварий, о которых необходимо сообщать), на общую сумму 20,5 миллиардов долларов США в качестве имущественного ущерба. Было сравнительно немного смертельных случаев, связанных с авариями на атомных электростанциях. Академический обзор многих аварий на реакторах и явлений этих событий был опубликован Марком Форманом.
Дата | Место аварии | Описание аварии или инцидента | Мертвый | Стоимость (в миллионах долларов США, 2006 г.) | Уровень INES |
---|---|---|---|---|---|
29 сентября 1957 г. | Маяк, Кыштым, Советский Союз | Бедствие Кыштым было загрязнение радиационной аварии (после химического взрыва, который произошел в резервуаре для хранения) на Маяке, перерабатывающий завод ядерного топлива в Советском Союзе. | Приблизительно 200 возможных смертельных случаев от рака | 6 | |
10 октября 1957 г. | Селлафилд aka Windscale fire, Камберленд, Соединенное Королевство | Пожар в британском проекте создания атомной бомбы (в реакторе по производству плутония) повредил активную зону и выбросил в окружающую среду примерно 740 терабеккерелей йода-131. Элементарный дымовой фильтр, построенный над главным выходным дымоходом, успешно предотвратил гораздо более серьезную утечку радиации. | 0 прямых, по оценкам, до 240 возможных жертв рака | 5 | |
3 января 1961 г. | Айдахо-Фолс, Айдахо, США | Взрыв на прототипе СЛ-1 на Национальной испытательной реакторной станции. Все 3 оператора погибли, когда тяга управления была удалена слишком далеко. | 3 | 22 | 4 |
5 октября 1966 г. | Frenchtown Charter Township, штат Мичиган, США | Расплавление некоторых тепловыделяющих элементов в реакторе Ферми 1 на АЭС им. Энрико Ферми. Небольшая утечка радиации в окружающую среду. | 0 | 132 | |
21 января 1969 г. | Реактор Люсенса, Во, Швейцария | 21 января 1969 года произошла авария с потерей теплоносителя, которая привела к расплавлению одного тепловыделяющего элемента и радиоактивному загрязнению каверны, которая ранее была закрыта. | 0 | 4 | |
7 декабря 1975 г. | Грайфсвальд, Восточная Германия | Электрическая неисправность на АЭС Грайфсвальд вызывает пожар в главном желобе, который разрушает линии управления и пять главных насосов охлаждающей жидкости. | 0 | 443 | 3 |
5 января 1976 г. | Ясловске Богунице, Чехословакия | Неисправность при замене топлива. Топливный стержень выбрасывается из реактора в реакторный зал теплоносителем (CO 2). | 2 | 1,700 | 4 |
28 марта 1979 г. | Три-Майл-Айленд, Пенсильвания, США | Потеря теплоносителя и частичное расплавление активной зоны из-за ошибок оператора и технических недочетов. Есть небольшой выброс радиоактивных газов. См. Также « Последствия несчастного случая на Три-Майл-Айленд для здоровья». | 0 | 2400 | 5 |
15 сентября 1984 г. | Афины, Алабама, США | Нарушения техники безопасности, ошибки оператора и проблемы с проектированием вынуждают на шесть лет простоять на заводе Browns Ferry Unit 2. | 0 | 110 | |
9 марта 1985 г. | Афины, Алабама, США | Неисправность контрольно-измерительных систем во время запуска, что привело к остановке работы на всех трех паромных установках Браунс. | 0 | 1830 | |
11 апреля 1986 г. | Плимут, Массачусетс, США | Повторяющиеся проблемы с оборудованием вынудили аварийное отключение атомной электростанции « Пилигрим» в Бостоне Эдисон | 0 | 1 001 | |
26 апреля 1986 г. | Чернобыль, Чернобыльский район (ныне Иванковский район ), Киевская область, Украинская ССР, Советский Союз | Неправильная конструкция реактора и недостаточно обученный персонал привели к неудачному испытанию резервного генератора. Это испытание привело к скачку напряжения, в результате которого произошел перегрев тепловыделяющих элементов реактора №2. 4 Чернобыльской АЭС, вызвав взрыв и аварию, что потребовало эвакуации 300 000 человек и распространения радиоактивных материалов по всей Европе (см. « Последствия чернобыльской катастрофы» ). Около 5% (5200 ПБк) активной зоны было выброшено в атмосферу и с подветренной стороны. | 28 прямых, 19 не полностью родственных и 15 детей из-за рака щитовидной железы, по состоянию на 2008 год. Предполагается, что до 4000 возможных смертей от рака. | 6700 | 7 |
4 мая 1986 г. | Хамм-Уэнтроп, Западная Германия | Экспериментальный реактор THTR-300 выбрасывает небольшие количества продуктов деления (0,1 ГБк Co-60, Cs-137, Pa-233) в окружающую среду. | 0 | 267 | |
9 декабря 1986 г. | Сарри, Вирджиния, США | Разрыв трубопровода питательной воды на АЭС Сурри убил 4 рабочих | 4 | ||
31 марта 1987 г. | Дельта, Пенсильвания, США | Блоки 2 и 3 Peach Bottom остановлены из-за неисправностей охлаждения и необъяснимых проблем с оборудованием | 0 | 400 | |
19 декабря 1987 г. | Лайкоминг, Нью-Йорк, США | Неисправности вынуждают Niagara Mohawk Power Corporation отключить энергоблок Nine Mile Point 1 | 0 | 150 | |
17 марта 1989 г. | Ласби, Мэриленд, США | Проверки на блоках 1 и 2 Calvert Cliff выявляют трещины на рукавах нагревателя под давлением, что приводит к длительным остановам. | 0 | 120 | |
19 октября 1989 г. | Ванделло, Испания | В результате пожара была повреждена система охлаждения энергоблока № 1 атомной электростанции Vandellòs, в результате чего активная зона почти расплавилась. Система охлаждения была восстановлена перед расплавлением, но блок пришлось остановить из-за высокой стоимости ремонта. | 0 | 220 | 3 |
Март 1992 г. | Сосновый Бор, Ленинградская область, Россия | В результате аварии на АЭС «Сосновый бор» радиоактивный йод попал в воздух через поврежденный топливный канал. | |||
20 февраля 1996 г. | Уотерфорд, Коннектикут, США | Негерметичный клапан вызывает остановку энергоблоков 1 и 2 АЭС Millstone, обнаружены многочисленные отказы оборудования | 0 | 254 | |
2 сентября 1996 г. | Кристал-Ривер, Флорида, США | Неисправность заводского оборудования вызывает остановку и капитальный ремонт блока 3 Crystal River | 0 | 384 | |
30 сентября 1999 г. | Префектура Ибараки, Япония | В результате аварии на атомной электростанции Токаймура двое рабочих погибли, а еще один подвергся воздействию радиации выше допустимых пределов. | 2 | 54 | 4 |
16 февраля 2002 г. | Ок-Харбор, Огайо, США | Сильная коррозия крышки корпуса реактора вызвала отключение реактора Дэвиса-Бесса на 24 месяца | 0 | 143 | 3 |
10 апреля 2003 г. | Пакш, Венгрия | Обрушение твэлов на блоке № 2 АЭС «Пакш» при его коррозионной очистке привело к утечке радиоактивных газов. Он оставался бездействующим в течение 18 месяцев. | 0 | 3 | |
9 августа 2004 г. | Префектура Фукуи, Япония | В результате взрыва пара на АЭС Михама погибли 4 рабочих и еще 7 получили ранения | 4 | 9 | 1 |
25 июля 2006 г. | Форсмарк, Швеция | Электрическая неисправность на АЭС Форсмарк привела к многочисленным сбоям в системах безопасности, которые заставили реактор остыть. | 0 | 100 | 2 |
11 марта 2011 г. | Фукусима, Япония | Цунами затопило и повредило 3 действующих реактора станции, в результате чего два рабочих утонули. Потеря резервного электропитания привела к перегреву, расплавлению и эвакуации. Один человек внезапно скончался, неся оборудование во время уборки. Реакторы завода Nr. 4, 5 и 6 в то время не работали. | Несчастные случаи на производстве 1 и 3+; плюс большее количество первично больных или пожилых людей от стресса эвакуации | 1,255–2078 ( оценка на 2018 г.) | 7 |
12 сентября 2011 г. | Маркуль, Франция | Один человек был убит и четверо ранены, один серьезно, в результате взрыва на ядерной площадке в Маркуле. Взрыв произошел в печи, используемой для плавления металлических отходов. | 1 |
Уязвимость атомных станций для преднамеренного нападения вызывает озабоченность в области ядерной безопасности. Атомные электростанции, гражданские исследовательские реакторы, некоторые морские топливные объекты, заводы по обогащению урана, заводы по изготовлению топлива и даже потенциально урановые рудники уязвимы для атак, которые могут привести к широкомасштабному радиоактивному заражению. Угроза нападения бывает нескольких общих типов: наземные атаки, похожие на коммандос, на оборудование, отключение которого может привести к расплавлению активной зоны реактора или широкомасштабному распространению радиоактивности; и внешние атаки, такие как падение самолета на реакторный комплекс или кибератаки.
Комиссия США по терактам 11 сентября установила, что атомные электростанции были потенциальными целями, которые первоначально рассматривались для атак 11 сентября 2001 года. Если террористические группы могут повредить системы безопасности в достаточной степени, чтобы вызвать расплавление активной зоны на атомной электростанции, и / или нанести значительный ущерб бассейнам с отработавшим топливом, такое нападение может привести к широкомасштабному радиоактивному загрязнению. Федерация американских ученых сказали, что если использование ядерной энергетики является значительное расширение, ядерные объекты должны быть чрезвычайно безопасны от атак, которые могли бы освободить радиоактивность в окружающую среду. Новые конструкции реакторов обладают функциями пассивной ядерной безопасности, которые могут помочь. В Соединенных Штатах NRC проводит учения «Force on Force» (FOF) на всех площадках атомных электростанций (АЭС) не реже одного раза в три года.
Ядерные реакторы становятся предпочтительными целями во время военных конфликтов и за последние три десятилетия неоднократно подвергались атакам во время военных авиаударов, оккупации, вторжений и кампаний. Различные акты гражданского неповиновения, совершенные с 1980 года мирной группой Plowshares, показали, как можно проникнуть на объекты ядерного оружия, и действия группы представляют собой чрезвычайные нарушения безопасности на заводах по производству ядерного оружия в Соединенных Штатах. Национальная администрация по ядерной безопасности признала серьезность действий 2012 Плаушерса. Эксперты по политике нераспространения подвергли сомнению «использование частных подрядчиков для обеспечения безопасности объектов, которые производят и хранят наиболее опасные государственные военные материалы». Материалы для ядерного оружия на черном рынке вызывают глобальную озабоченность, и существует озабоченность по поводу возможного взрыва небольшого грубого ядерного оружия или грязной бомбы группой боевиков в крупном городе, что приведет к значительным человеческим жертвам и материальному ущербу.
Количество и изощренность кибератак растет. Stuxnet - это обнаруженный в июне 2010 года компьютерный червь, который, как полагают, был создан Соединенными Штатами и Израилем для атаки на ядерные объекты Ирана. Он отключил предохранительные устройства, в результате чего центрифуги вышли из-под контроля. Компьютеры из Южной Кореи оператора АЭС «s ( KHNP ) были взломаны в декабре 2014 года кибер - атаки, связанные тысячи фишинговых писем, содержащих вредоносные коды, и информация была украдена.
К серьезным радиационным и другим авариям и инцидентам относятся:
В период с 16 июля 1945 года по 23 сентября 1992 года Соединенные Штаты поддерживали программу энергичных ядерных испытаний, за исключением моратория на период с ноября 1958 года по сентябрь 1961 года. По официальным подсчетам, в общей сложности было проведено 1054 ядерных испытания и две ядерные атаки. при этом более 100 из них проводятся на объектах в Тихом океане, более 900 из них - на испытательном полигоне в Неваде и десять - на различных объектах в Соединенных Штатах ( Аляска, Колорадо, Миссисипи и Нью-Мексико ). До ноября 1962 года подавляющее большинство испытаний в США было атмосферным (то есть надземным); после принятия Договора о частичном запрещении испытаний все испытания были регламентированы под землей, чтобы предотвратить распространение ядерных осадков.
Американская программа атмосферных ядерных испытаний подвергла ряду населения опасности выпадения осадков. Оценить точное количество и точные последствия облучения людей было очень сложно с медицинской точки зрения, за исключением сильного облучения жителей Маршалловых островов и японских рыбаков в случае инцидента в Касл Браво в 1954 году. Ряд групп граждан США - особенно фермеры и жители городов с подветренной стороны от испытательного полигона в Неваде и американские военные на различных испытаниях - подали в суд на компенсацию и признание их разоблачения, многие успешно. Принятие Закона о компенсации за радиационное облучение 1990 года позволило систематически подавать иски о компенсации в отношении испытаний, а также тех, которые используются на объектах ядерного оружия. По состоянию на июнь 2009 года в качестве компенсации было выделено более 1,4 миллиарда долларов, из которых более 660 миллионов долларов было направлено « вниз по ветру ».
Этот вид на центр Лас-Вегаса показывает грибовидное облако на заднем плане. Подобные сцены были типичными для 1950-х годов. С 1951 по 1962 год правительство провело 100 атмосферных испытаний на близлежащем полигоне в Неваде. Эта рекламная афиша была распространена за 16 дней до взрыва первого ядерного устройства на полигоне в Неваде.Международное агентство по атомной энергии заявляет, что существует «постоянная проблема с незаконным оборотом ядерных и других радиоактивных материалов, хищениями, потерями и другой несанкционированной деятельностью». База данных МАГАТЭ по незаконному обороту ядерных материалов отмечает 1266 инцидентов, о которых сообщили 99 стран за последние 12 лет, включая 18 инцидентов, связанных с незаконным оборотом ВОУ или плутония:
Ядерный расплав - это серьезная авария ядерного реактора, которая приводит к повреждению активной зоны реактора из-за перегрева. Он был определен как случайное плавление активной зоны ядерного реактора и относится к полному или частичному разрушению активной зоны. Авария с расплавлением активной зоны происходит, когда тепло, выделяемое ядерным реактором, превышает тепло, отводимое системами охлаждения, до точки, когда по крайней мере один ядерный топливный элемент превышает температуру плавления. Это отличается от отказа топливного элемента, который не вызван высокими температурами. Расплавление может быть вызвано потерей теплоносителя, потерей давления теплоносителя или низким расходом теплоносителя или результатом отклонения от критичности, когда реактор работает на уровне мощности, превышающем его проектные пределы. С другой стороны, в реакторной установке, такой как РБМК-1000, внешний пожар может создать опасность для активной зоны, что приведет к расплавлению.
Крупномасштабные ядерные аварии на гражданских атомных электростанциях включают:
Другие аварии на активной зоне произошли:
Критичности авария (также иногда упоминается как «экскурсия» или «силовой экскурсия») возникает, когда ядерные цепная реакция случайно позволена произойти в делящемся материале, такие как обогащенный уран или плутоний. Аварии на Чернобыльской АЭС не повсеместно рассматривается пример критичности аварии, потому что это произошло в работающем реакторе на электростанции. Предполагалось, что реактор находится в контролируемом критическом состоянии, но контроль цепной реакции был утерян. В результате аварии был разрушен реактор, и большая часть территории стала непригодной для проживания. Во время небольшой аварии в Сарове техник, работавший с высокообогащенным ураном, был облучен во время подготовки эксперимента со сферой делящегося материала. Авария в Сарове интересна тем, что система оставалась в критическом состоянии в течение многих дней, прежде чем ее удалось остановить, хотя она была надежно размещена в экранированном экспериментальном зале. Это пример аварии ограниченного масштаба, в которой могут пострадать лишь несколько человек, а выброса радиоактивности в окружающую среду не произошло. Авария с возникновением критичности с ограниченным выбросом радиации ( гамма- и нейтронного излучения) за пределы площадки и очень небольшим выбросом радиоактивности произошла в Токаймуре в 1999 году во время производства обогащенного уранового топлива. Двое рабочих погибли, третий получил неизлечимые травмы, а 350 граждан подверглись радиационному облучению. В 2016 году на Критическом полигоне ОКБМ Африкантова в России была зафиксирована авария критического состояния.
Распад тепловые несчастные случаи, когда тепло, выделяемое при радиоактивном распаде причиняет вред. В большом ядерном реакторе авария с потерей теплоносителя может привести к повреждению активной зоны : например, на Три-Майл-Айленд недавно остановленный ( SCRAMed ) реактор PWR оставался на длительное время без охлаждающей воды. В результате произошло повреждение ядерного топлива и частичное расплавление активной зоны. Отвод остаточного тепла является серьезной проблемой безопасности реактора, особенно вскоре после остановки. Неспособность удалить остаточное тепло может привести к повышению температуры активной зоны реактора до опасного уровня и стать причиной ядерных аварий. Отвод тепла обычно достигается с помощью нескольких избыточных и разнообразных систем, и тепло часто рассеивается на `` конечный радиатор '', который имеет большую емкость и не требует активной мощности, хотя этот метод обычно используется после того, как остаточное тепло снизилось до очень маленькое значение. Основной причиной выброса радиоактивности в аварии на Три-Майл-Айленде был предохранительный клапан с пилотным управлением на первом контуре, который застрял в открытом положении. Это привело к разрыву резервуара для перелива, в который он сливался, и выбросу большого количества радиоактивной охлаждающей воды в здание защитной оболочки.
По большей части ядерные установки получают электроэнергию от внешних электрических систем. У них также есть сеть аварийных резервных генераторов для обеспечения питания в случае отключения электричества. Событие, которое может предотвратить как внешнее, так и аварийное электроснабжение, известно как «отключение станции». В 2011 году землетрясение и цунами вызвали отключение электроэнергии на АЭС «Фукусима-дайити» в Японии. Не удалось отвести остаточное тепло, активная зона реакторов 1, 2 и 3 перегрелась, ядерное топливо расплавилось, защитные оболочки были повреждены. Радиоактивные материалы были выброшены с завода в атмосферу и в океан.
Транспортные аварии могут вызвать выброс радиоактивности, что приведет к загрязнению или повреждению защиты, что приведет к прямому облучению. В Кочабамбе неисправный комплект для гамма- рентгенографии был перевезен в пассажирском автобусе в качестве груза. Источник гамма-излучения находился за пределами защиты и облучил некоторых пассажиров автобуса.
В Соединенном Королевстве в ходе судебного дела выяснилось, что в марте 2002 года источник лучевой терапии был доставлен из Лидса в Селлафилд с дефектной защитой. На нижней стороне экрана имелась щель. Считается, что уходящая радиация серьезно не пострадала ни одному человеку.
17 января 1966 года произошло фатальное столкновение между B-52G и Stratotanker KC-135 над Паломаресом, Испания (см. Крушение Паломарес B-52 в 1966 году ). Авария была обозначена как « Сломанная стрела », что означает аварию с ядерным оружием, которое не представляет опасности войны.
Отказ оборудования - один из возможных типов аварий. В Белостоке, Польша, в 2001 году вышла из строя электроника, связанная с ускорителем частиц, используемым для лечения рака. Затем это привело к передержке по крайней мере одного пациента. Хотя первоначальный отказ был простым отказом полупроводникового диода, он привел в действие серию событий, которые привели к радиационному поражению.
Связанной причиной аварий является отказ управляющего программного обеспечения, как в случаях с медицинским радиотерапевтическим оборудованием Therac-25 : устранение аппаратной блокировки безопасности в новой проектной модели выявило ранее необнаруженную ошибку в управляющем программном обеспечении, которая могла привести к пациентам, получившим массивные передозировки при определенных условиях.
Многие крупные ядерные аварии были напрямую связаны с ошибкой оператора или человеческим фактором. Очевидно, это имело место при анализе как аварии на Чернобыльской АЭС, так и аварии на ТМИ-2. В Чернобыле перед аварией проводились испытания. Руководители испытаний разрешили операторам отключать и игнорировать схемы защиты ключей и предупреждения, которые в обычном случае привели бы к остановке реактора. На TMI-2 операторы допустили утечку тысяч галлонов воды из реакторной установки, прежде чем заметили, что насосы охлаждающей жидкости работают ненормально. Таким образом, насосы охлаждающей жидкости были отключены для защиты насосов, что, в свою очередь, привело к разрушению самого реактора, поскольку охлаждение было полностью потеряно внутри активной зоны.
Детальное расследование SL-1 показало, что один оператор (возможно, случайно) вручную вытащил центральную тягу управления весом 84 фунта (38 кг) примерно на 26 дюймов, а не на 4 дюйма, как это предполагалось при техническом обслуживании.
Оценка, проведенная Комиссариатом по атомной энергии (CEA) во Франции, пришла к выводу, что никакие технические инновации не могут устранить риск антропогенных ошибок, связанных с эксплуатацией атомных электростанций. Наиболее серьезными были признаны два типа ошибок: ошибки, совершенные во время полевых операций, таких как техническое обслуживание и испытания, которые могут привести к аварии; и человеческие ошибки, допущенные во время небольших аварий, которые приводят к полному отказу.
В 1946 году физик Канадского Манхэттенского проекта Луис Слотин провел рискованный эксперимент, известный как «пощекотать хвост дракона», в котором два полушария отражающего нейтроны бериллия были объединены вокруг плутониевого ядра, чтобы довести его до критического состояния. Против эксплуатационных приемов полусферы отделялись только отверткой. Отвертка соскользнула и вызвала аварию с критичностью цепной реакции, наполнив комнату вредным излучением и вспышкой синего света (вызванной возбужденными ионизированными частицами воздуха, возвращающимися в невозбужденное состояние). Слотин рефлекторно разделил полушария в ответ на тепловую вспышку и синий свет, предотвращая дальнейшее облучение нескольких сотрудников, присутствующих в комнате. Однако Слотин поглотил смертельную дозу радиации и умер через девять дней. Печально известная масса плутония, использованная в эксперименте, была названа ядром демона.
Аварии с утерянными источниками, также называемые бесхозными источниками, представляют собой инциденты, в которых радиоактивный источник теряется, крадется или бросается. Тогда источник может причинить вред людям. Самым известным примером такого рода событий является авария в Гоянии в Бразилии в 1987 году, когда источник лучевой терапии был забыт и оставлен в больнице, а позже его украли и вскрыли мусорщики. Похожий случай произошел в 2000 году в Самутпракане, Таиланд, когда источник излучения от истекшего срока службы телетерапевтической установки был продан незарегистрированным и хранился на неохраняемой автостоянке, с которой он был украден. Другие случаи произошли в Янанго, Перу, где был утерян радиографический источник, и в Гилане, Иран, где радиографический источник повредил сварщика.
Международное агентство по атомной энергии обеспечило направляющую для металлолома коллекторов на то, что запечатанный источник может выглядеть. Наиболее вероятно, что утерянные источники можно найти в отрасли металлолома.
Эксперты считают, что во время холодной войны было потеряно до 50 единиц ядерного оружия.
Сравнивая исторические показатели безопасности гражданской ядерной энергии с другими формами производства электроэнергии, Болл, Робертс и Симпсон, МАГАТЭ и Институт Пола Шеррера обнаружили в отдельных исследованиях, что в период с 1970 по 1992 год их было всего 39. смертей на рабочем месте среди рабочих атомных электростанций во всем мире, в то время как за тот же период было зарегистрировано 6400 смертей на рабочем месте среди рабочих угольных электростанций, 1200 смертей на рабочем месте рабочих, работающих на газовых электростанциях, и членов население, вызванное электростанциями, работающими на природном газе, и 4000 смертей среди населения в результате гидроэлектростанций с разрушением плотины Баньцяо в 1975 году, в результате чего только погибло 170 000–230 000 человек.
Как и другие распространенные источники энергии, угольные электростанции, по оценкам, убивают 24 000 американцев в год из-за болезней легких, а также вызывают 40 000 сердечных приступов в год в Соединенных Штатах. По данным Scientific American, средняя угольная электростанция излучает в 100 раз больше радиации в год, чем атомная электростанция сравнительного размера, в виде токсичных угольных отходов, известных как летучая зола.
С точки зрения энергетических аварий, гидроэлектростанции несут ответственность за большинство смертельных случаев, но аварии на атомных электростанциях занимают первое место с точки зрения их экономической стоимости, составляя 41 процент от всего имущественного ущерба. За ними следуют нефть и гидроэлектроэнергия - около 25 процентов каждая, за ними следуют природный газ - 9 процентов и уголь - 2 процента. За исключением Чернобыля и плотины Шимантан, три других наиболее дорогостоящих аварии были связаны с разливом нефти Exxon Valdez (Аляска), разливом нефти Prestige (Испания) и ядерной аварией на Три-Майл-Айленде (Пенсильвания).
Ядерная безопасность охватывает действия, предпринимаемые для предотвращения ядерных и радиационных аварий или ограничения их последствий и ущерба окружающей среде. Сюда входят атомные электростанции, а также все другие ядерные объекты, транспортировка ядерных материалов, а также использование и хранение ядерных материалов для медицинских, энергетических, промышленных и военных целей.
Ядерная энергетика повысила безопасность и производительность реакторов и предложила новые более безопасные (но, как правило, непроверенные) конструкции реакторов, но нет никаких гарантий, что реакторы будут спроектированы, построены и будут правильно эксплуатироваться. Ошибки действительно случаются, и проектировщики реакторов на Фукусиме в Японии не ожидали, что цунами, вызванное землетрясением, выведет из строя резервные системы, которые должны были стабилизировать реактор после землетрясения. Согласно UBS AG, ядерная авария на Фукусиме I поставила под сомнение то, сможет ли даже такая развитая экономика, как Япония, справиться с ядерной безопасностью. Возможны также катастрофические сценарии террористических атак.
В своей книге Нормальных аварий, Чарльз Perrow говорит, что неожиданные сбои встроены в сложные и тесно связанные системы ядерных реакторов общества. Атомные электростанции не могут работать без серьезных аварий. Такие аварии неизбежны и не могут быть спроектированы вокруг. Междисциплинарная группа из Массачусетского технологического института подсчитала, что, учитывая ожидаемый рост ядерной энергетики с 2005 по 2055 год, в этот период можно ожидать как минимум четырех серьезных ядерных аварий. На сегодняшний день в мире произошло пять серьезных аварий ( повреждение активной зоны ) с 1970 года (одна на Три-Майл-Айленде в 1979 году; одна в Чернобыле в 1986 году; и три на Фукусима-Дайичи в 2011 году), что соответствует началу эксплуатации. из поколения реакторов II. Это приводит в среднем к одной серьезной аварии каждые восемь лет во всем мире.
Когда ядерные реакторы начинают стареть, им требуется более тщательный мониторинг, профилактическое обслуживание и испытания для безопасной работы и предотвращения аварий. Однако эти меры могут быть дорогостоящими, и некоторые владельцы реакторов не следовали этим рекомендациям. Большая часть используемой существующей ядерной инфраструктуры устарела по этим причинам.
Для борьбы с авариями, связанными со стареющими атомными электростанциями, может быть выгодно построить новые ядерные энергетические реакторы и списать старые атомные станции. В одних только Соединенных Штатах более 50 начинающих компаний работают над созданием инновационных проектов для атомных электростанций, обеспечивая при этом более доступность и рентабельность этих станций.
Изотопы, высвобождаемые во время расплавления или связанного с ним события, обычно рассеиваются в атмосфере, а затем оседают на поверхности в результате естественных явлений и отложений. Изотопы, оседающие в верхнем слое почвы, могут оставаться там в течение многих лет в результате периода полураспада указанных частиц, участвующих в ядерных событиях. Из-за долгосрочного пагубного воздействия на сельское хозяйство, сельское хозяйство и животноводство, он несет в себе дополнительный потенциал воздействия на здоровье и безопасность людей спустя долгое время после фактического события. После аварии Фукусима в 2011 году, окружающая сельскохозяйственные районы были загрязнено более чем 100000 км МБк -2 в концентрации цезия. В результате производство продуктов питания на востоке Фукусимы столкнулось с серьезными ограничениями. Из-за топографической природы Японии, а также погодных условий в префектуре отложения цезия, а также другие изотопы находятся в верхнем слое почв по всей восточной и северо-восточной Японии. К счастью, западную Японию прикрывали горные хребты. Чернобыльская катастрофа в 1986 году вызвала примерно 125000 миль 2 земли по всей Украине, Белоруссии и России подвергаться воздействию радиации. Количество сфокусированного излучения нанесло серьезный ущерб воспроизводству растений, в результате чего большинство растений не могло воспроизводиться в течение как минимум трех лет. Многие из этих случаев на суше могут быть результатом распространения изотопов через водные системы.
В 2013 году загрязненные грунтовые воды были обнаружены между некоторыми поврежденными зданиями турбин на объекте «Фукусима-дайити», в том числе в приграничных морских портах, которые выходили в Тихий океан. В обоих местах предприятие обычно выбрасывает чистую воду для подачи в другие системы подземных вод. Tokyo Electric Power Company (TEPCO), организация, которая управляет и эксплуатирует объект, продолжила расследование загрязнения в районах, которые можно было бы считать безопасными для проведения операций. Они обнаружили, что значительная часть загрязнения возникла из подземных кабельных желобов, подключенных к циркуляционным насосам на объекте. И Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), и ТЕПКО подтвердили, что это загрязнение было результатом землетрясения 2011 года. Из-за подобных повреждений АЭС Фукусима выбросила ядерный материал в Тихий океан и продолжает делать это. После 5 лет утечки загрязнения достигли всех уголков Тихого океана от Северной Америки до Австралии и Патагонии. Вдоль той же береговой линии Океанографический институт Вудс-Хоул (WHOI) обнаружил следы загрязнения Фукусимы в 100 милях (150 км) от побережья Эврика, штат Калифорния, в ноябре 2014 года. Несмотря на относительный резкий рост радиации, уровни загрязнения все еще ниже стандарт Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) на чистую питьевую воду.
В 2019 году правительство Японии объявило, что рассматривает возможность сброса загрязненной воды из реактора Фукусима в Тихий океан. Министр окружающей среды Японии Ёсиаки Харада сообщил, что TEPCO собрала более миллиона тонн загрязненной воды, и к 2022 году у них не будет места для безопасного хранения радиоактивной воды.
Несколько частных агентств, а также различные правительства Северной Америки отслеживают распространение радиации по Тихому океану, чтобы отслеживать потенциальные опасности, которые она может создать для продовольственных систем, запасов грунтовых вод и экосистем. В 2014 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) опубликовало отчет, в котором говорилось, что радионуклиды, обнаруженные на объекте Фукусима, присутствовали в продовольственных запасах Соединенных Штатов, но не до уровней, которые считаются угрозой для здоровья населения. как и любые продукты питания и сельскохозяйственные продукты, импортируемые из японских источников. Принято считать, что с учетом текущей скорости утечки радионуклидов рассеивание в воде окажется полезным, поскольку большинство изотопов будут растворяться в воде, а также со временем станут менее эффективными из-за радиоактивного распада. Цезий (Cs-137) является основным изотопом, выделяемым на установке «Фукусима-дайити». Cs-137 имеет длительный период полураспада, что означает, что он потенциально может иметь долгосрочные вредные последствия, но на данный момент его уровни на расстоянии 200 км от Фукусимы близки к уровням до аварии с небольшим распространением на побережье Северной Америки.
Свидетельства тому - чернобыльская катастрофа 1986 года. Из-за серьезного характера аварии в Чернобыле значительная часть радиоактивного загрязнения была вызвана атмосферными частицами, которые рассеялись во время взрыва. Многие из этих загрязнителей осели в системах грунтовых вод в непосредственной близости от них, а также в России и Беларуси. Из-за радиации в грунтовых водах экологические последствия стихийного бедствия можно увидеть в различных аспектах процесса обработки окружающей среды. Радионуклиды, переносимые системами подземных вод в районах Чернобыля и вокруг него, привели к их попаданию в растения в регионе и к животным и, в конечном итоге, по пищевым цепочкам, и, в конечном итоге, к людям, поскольку одна из самых больших точек облучения была связана с сельским хозяйством, загрязненным радиоактивными веществами. грунтовые воды. Опять же, одной из самых серьезных проблем для местного населения в пределах 30-километровой зоны отчуждения является поступление Cs-137 в результате потребления сельскохозяйственных продуктов, загрязненных грунтовыми водами. Для сравнения, благодаря экологическим и почвенным условиям за пределами зоны отчуждения, зарегистрированные уровни ниже тех, которые требуют реабилитации на основании исследования 1996 года. Во время этого события перенос радиоактивных материалов подземными водами переносился через границы в соседние страны. В Беларуси, лежащей у северной границы Чернобыля, около 250 000 гектаров ранее использовавшихся сельскохозяйственных угодий находились во владении государственных чиновников до тех пор, пока они не были признаны безопасными.
Радиологический риск за пределами площадки может проявляться в виде затопления. Считается, что многие жители близлежащих районов подвержены риску облучения из-за близости Чернобыльского реактора к пойме реки. Исследование, проведенное в 1996 году, было проведено с целью выяснить, насколько сильно радиоактивные эффекты ощущались по всей Восточной Европе. Озеро Кожановское в России, в 250 км от места аварии на Чернобыльской АЭС, было признано одним из наиболее пострадавших озер, обнаруженных в зоне бедствия. Было обнаружено, что выловленная из озера рыба в 60 раз более радиоактивна, чем стандарт Европейского Союза. Дальнейшее расследование показало, что источник воды, питающий озеро, обеспечивает питьевой водой около 9 миллионов украинцев, а также обеспечивает орошение сельскохозяйственных угодий и питание еще 23 миллионам.
Вокруг аварийного реактора Чернобыльской АЭС сооружено укрытие. Это помогает в устранении утечки радиоактивного материала с места аварии, но мало помогает местному району с изотопами, которые были рассеяны в почвах и водоемах более 30 лет назад. Частично из-за уже заброшенных городских территорий, а также из-за международных отношений, которые в настоящее время влияют на страну, усилия по восстановлению были сведены к минимуму по сравнению с первоначальными действиями по очистке и более недавними авариями, такими как инцидент на Фукусиме. Лаборатории на местах, мониторинговые скважины и метеорологические станции могут выполнять роль мониторинга в ключевых местах, пострадавших от аварии.
Фаза | Симптом | Поглощенная доза для всего тела ( Гр ) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
1–2 Гр | 2–6 Гр | 6–8 Гр | 8–30 Гр | gt; 30 Гр | ||
Немедленный | Тошнота и рвота | 5–50% | 50–100% | 75–100% | 90–100% | 100% |
Время начала | 2–6 ч | 1–2 ч | 10–60 мин. | lt;10 мин | Минуты | |
Продолжительность | lt;24 ч | 24–48 ч | lt;48 ч | lt;48 ч | Нет данных (пациенты умирают менее чем за 48 ч) | |
Понос | Никто | От нулевого до легкого (lt;10%) | Тяжелый (gt; 10%) | Тяжелая (gt; 95%) | Тяжелый (100%) | |
Время начала | - | 3–8 ч | 1–3 ч | lt;1 ч | lt;1 ч | |
Головная боль | Незначительный | От легкой до умеренной (50%) | Умеренный (80%) | Тяжелая (80–90%) | Тяжелая (100%) | |
Время начала | - | 4–24 ч | 3–4 ч | 1–2 ч | lt;1 ч | |
Высокая температура | Никто | Умеренное увеличение (10–100%) | От умеренной до тяжелой (100%) | Тяжелая (100%) | Тяжелая (100%) | |
Время начала | - | 1–3 ч | lt;1 ч | lt;1 ч | lt;1 ч | |
Функция ЦНС | Нет обесценения | Когнитивные нарушения 6–20 ч. | Когнитивные нарушенияgt; 24 ч. | Быстрое выведение из строя | Судороги, тремор, атаксия, летаргия | |
Инкубационный период | 28–31 день | 7–28 дней | lt;7 дней | Никто | Никто | |
Болезнь | Легкая или умеренная лейкопения Усталость Слабость | Умеренной до тяжелой лейкопении пурпура Кровоизлияние инфекций алопеция после 3 Гр | Тяжелая лейкопения Высокая температура Диарея Рвота Головокружение и дезориентация Гипотония Электролитное нарушение | Тошнота Рвота Сильная диарея Высокая температура Электролитное нарушение Шок | N / A (пациенты умирают менее чем за 48 часов) | |
Смертность | Без заботы | 0–5% | 5–95% | 95–100% | 100% | 100% |
С осторожностью | 0–5% | 5–50% | 50–100% | 99–100% | 100% | |
Смерть | 6–8 недель | 4–6 недель | 2–4 недели | 2 дня - 2 недели | 1-2 дня | |
Источник таблицы |