Авария на Чернобыльской АЭС

В результате в 01:22:30 в  активной зоне оставалось 6...8 управляющих  стержней. Но и это персонал не остановило, и он приступил к электротехническим испытаниям. При этом можно уверенно предположить, что персонал продолжал вывод стержней до самого момента взрыва. В какой-то момент между 01:22:30 и 01:23:40 реактор перешёл в режим поддержания цепной реакции на мгновенных нейтронах. Ещё не созданы и вряд ли когда будут созданы технические средства управления реакторами в таком режиме. Поэтому в течение сотых долей секунды тепловыделение в реакторе возросла в 1500...2000 раз, ядерное топливо нагрелось до температуры 2500...3000 градусов, а далее начался процесс, который называется тепловым взрывом реактора. Его последствия сделали ЧАЭС «знаменитой» на весь мир.

 

Долговременные последствия

 

В результате аварии из сельскохозяйственного  оборота было выведено около 5 млн. га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов.

Перед аварией в реакторе четвёртого блока находилось 180-190 тонн ядерного топлива (диоксида урана). По оценкам, которые в настоящее время считаются наиболее достоверными, в окружающую среду было выброшено от 5 до 30 % от этого количества. Кроме топлива, в активной зоне в момент аварии содержались продукты деления и трансурановые элементы - различные радиоактивные изотопы, накопившиеся во время работы реактора. Именно они представляют наибольшую радиационную опасность. Большая их часть осталась внутри реактора, но наиболее летучие вещества были выброшены наружу.

Загрязнению подверглось  более 200 000 км², примерно 70 % - на территории Белоруссии, России и Украины. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность земли. Благородные газы рассеялись в атмосфере и не вносили вклада в загрязнение прилегающих к станции регионов. Загрязнение было очень неравномерным, оно зависело от направления ветра в первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, в которых в это время прошёл дождь. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км от станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Йод и цезий распространились на более широкую территорию.

С точки зрения воздействия  на население в первые недели после  аварии наибольшую опасность представлял радиоактивный йод, имеющий сравнительно малый период полураспада (восемь дней) и теллур. В настоящее время (и в ближайшие десятилетия) наибольшую опасность представляют изотопы стронция и цезия с периодом полураспада около 30 лет. Наибольшие концентрации цезия-137 обнаружены в поверхностном слое почвы, откуда он попадает в растения и грибы. Загрязнению также подвергаются насекомые и животные, которые ими питаются. Радиоактивные изотопы плутония и америция сохранятся в почве в течение сотен, а возможно и тысяч лет.

В городах основная часть опасных веществ накапливалась на ровных участках поверхности: на лужайках, дорогах, крышах. Под воздействием ветра и дождей, а также в результате деятельности людей, степень загрязнения сильно снизилась и сейчас уровни радиации в большинстве мест вернулись к фоновым значениям. В сельскохозяйственных областях в первые месяцы радиоактивные вещества осаждались на листьях растений и на траве, поэтому загрязнению подвергались травоядные животные. Затем радионуклиды вместе с дождём или опавшими листьями попали в почву, и сейчас они поступают в сельскохозяйственные растения, в основном, через корневую систему. Уровни загрязнения в сельскохозяйственных районах значительно снизились, однако в некоторых регионах количество цезия в молоке всё ещё может превышать допустимые значения. Это относится, например, к Гомельской и Могилёвской областям в Белоруссии, Брянской области в России, Житомирской и Ровненской области на Украине. Значительному загрязнению подверглись леса, реки и большинство озёр.

Загрязнение не ограничилось 30-километровой зоной. Было отмечено повышенное содержание цезия-137 в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России, Норвегии, Финляндии и Швеции.

В 1988 году на территории, подвергшейся загрязнению, был создан радиационно-экологический заповедник. Наблюдения показали, что количество мутаций у растений и животных хотя и выросло, но незначительно, и природа успешно справляется с их последствиями. С другой стороны, снятие антропогенного воздействия положительно сказалось на экосистеме заповедника и влияние этого фактора значительно превысило негативные последствия радиации. В результате природа стала восстанавливаться быстрыми темпами, выросли популяции животных, увеличилось многообразие видов растительности.

Несвоевременность, неполнота  и противоречивость официальной информации о катастрофе породили множество независимых интерпретаций. Иногда жертвами трагедии считают не только граждан, умерших сразу после аварии, но и жителей прилежащих областей, которые вышли на первомайскую демонстрацию, не зная об аварии. При таком подсчёте, чернобыльская катастрофа значительно превосходит атомную бомбардировку Хиросимы по числу пострадавших.

Гринпис и Международная  организация «Врачи против ядерной  войны» утверждают, что в результате аварии только среди ликвидаторов умерли десятки тысяч человек, в Европе зафиксировано 10 000 случаев уродств у новорождённых, 10 000 случаев рака щитовидной железы и ожидается ещё 50 000.

Есть и противоположная  точка зрения, ссылающаяся на 29 зарегистрированных случаев смерти от лучевой болезни  в результате аварии (сотрудники станции  и пожарные, принявшие на себя первый удар).

Разброс в официальных  оценках меньше, хотя число пострадавших от Чернобыльской аварии можно определить лишь приблизительно. Кроме погибших работников АЭС и пожарных, к ним относят заболевших военнослужащих и гражданских лиц, привлекавшихся к ликвидации последствий аварии, и жителей районов, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Определение того, какая часть заболеваний явилась следствием аварии - весьма сложная задача для медицины и статистики. Считается, что большая часть смертельных случаев, связанных с воздействием радиации, была или будет вызвана онкологическими заболеваниями, а также наследственными болезнями.

2. Задача

 

Радиус легких поражений  при  ядерном взрыве мощностью 20 кТ достигает 3,2 км. Определить радиус поражения взрыва мощностью 10 мТ.

 

 

Решение

 

 

Ядерные взрывы классифицируются на:

Сверхмалый	менее 1 кт (килотонны)
Малый	от 1 до 10 кт
Средний	от 10 до 100 кт
Крупный	от 100 кт до 1000 кт (1 Мт)
Сверхкрупный	более 1 Мт.

 

Радиусы поражения при  воздушном ядерном взрыве:

 

R₁ и R₂ - радиусы поражения

g₁ и g₂ - мощности взрыва

 

20 кТ = 0,02 мТ

 

R₂ = 3,2 * 8 = 25,6

 

Ответ: 25,6 км

Список литературы

 

1. Авария на Чернобыльской АЭС  и её последствия: Информация  ГК АЭ СССР, подготовленная для совещания в МАГАТЭ (Вена, 25...29 августа 1986 г.).

2. А.С. Дятлов. Чернобыль. Как  это было. М.: ООО Издательство  «Научтехлитиздат», 2000.

3. В.Н. Страхов, В.И. Старостенко,  О.М. Харитонов и др. «Сейсмические  явления в районе Чернобыльской  АЭС». Геофизический журнал, т. 19, №3, 1997.

4. Карпан Н.В. Хронология аварии  на 4-м блоке ЧАЭС. Аналитический  отчёт, Д. №17-2001, Киев, 2001.