Региональные и глобальные чрезвычайные опасности

Чрезвычайные опасности, спонтанно возникая и обладая высокими уровнями воздействия человека, как правило, травмируют большие группы людей, а промышленные объекты, селитебные зоны и природу разрушают. Основными источниками таких опасностей являются:

• пожаро-, взрыво-, химически и радиационно опасные производственные объекты (АЭС, ракетные комплексы и т.п.);

• газовые, нефтяные, тепловые, электрические комплексы, их коммуникации и сети;

• новые технологии, направленные на получение энергии, развитие промышленных, транспортных и других комплексов;

• влияние стихийных природных явлений, способных вызывать аварии и катастрофы на промышленных и иных объектах.

Для России в силу особенностей, связанных со структурными изменениями в экономике, к числу источников чрезвычайной техногенной опасности также относятся:

• остановка ряда производств, обусловившая нарушение хозяйственных связей и сбои в технологических цепочках;

• высокий уровень износа основных производственных средств, достигающих по ряду отраслей 80% и более;

• накопление отходов производства и быта, представляющих угрозу распространения токсичных веществ в природной среде;

• снижение требовательности и эффективности работы надзорных организаций и государственных инспекций;

• снижение технологической и трудовой дисциплины работающих.

Основными причинами крупных техногенных аварий в последние годы являются:

1) отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения режимов эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной 10^-4 и более;

2) ошибочные действия операторов технических систем; статистические данные показывают, что более 60% аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала;

3) концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния.

Одной из распространенных причин пожаров и взрывов, особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта, являются разряды статического электричества.

Далее мы рассмотрим различные виды аварий подробнее.

Авария радиационная - потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными явлениями или иными причинами, которые могут привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.

К настоящему времени произошло немало радиационных аварий различной тяжести на предприятиях ядерной энергетики, в медицине и промышленной радиографии. Особое место среди них занимает Чернобыльская трагедия 1986 г. Это крупнейшая техногенная катастрофа XX в. Только в России общая площадь радиоактивного загрязнения с плотностью свыше 1 Ки/км² по цезию-137 достигает более 50 тыс. км². На этих территориях в настоящее время проживает более трех миллионов человек.

Из всех объектов, использующих источники ионизирующих излучений, наибольшую опасность как возможные источники радиоактивных загрязнений окружающей среды и радиационного облучения населения представляют предприятия ядерного топливного цикла, к которым относятся:

• предприятия, осуществляющие добычу ядерного топлива, его переработку, транспортировку топлива и его отходов;

• системы ядерного оружия, заводы по их производству, переработке и склады (базы) такого оружия;

• атомный военный и гражданский флоты;

• предприятия по изготовлению тепловыделяющих элементов;

• атомные станции;

• хранилища использованного ядерного топлива;

• могильники отработанного ядерного топлива.

По назначению различают следующие ядерные реакторы: для исследовательских целей, для производства искусственных изотопов, для производства электрической и тепловой энергии (энергетические реакторы), для металлургии и химической технологии, для транспортных систем (корабли, летательные аппараты), для медицинских и технологических целей.

Особое место занимают атомные электростанции (АЭС). Это связано с тем, что именно в процессе работы станции образуется подавляющая часть искусственных радиоактивных продуктов, активность и концентрация которых в реакторе чрезвычайно высоки. Аварии на АЭС, как показывает практика, могут привести к попаданию радиоактивных веществ в окружающую природную среду и радиационному поражению людей, животных и растительности на значительных территориях.

Основным элементом любой атомной станции является ядерный реактор. Они классифицируются по различным признакам: физическим, конструктивным, по составу и размещению ядерного горючего, по типу замедлителя нейтронов и горючего, по назначению и т.д. Принципиальные схемы устройства большинства реакторов во многом одинаковы. Любой ядерный реактор состоит из активной зоны, систем защиты и управления мощностью и ряда вспомогательных систем.

Ядерная энергетика основана на использовании ядерного топлива, в качестве которого применяют три делящихся радионуклида: уран-235 (естественный радионуклид) и два других - плутоний-239 и уран-238 (их получают искусственным путем в процессе ядерного топливного цикла). Конечной целью цикла является получение электричества или теплоты. Схема АЭС показана на рис. 2.37.

Рис. 2.37. Принципиальная технологическая схема АЭС:

1 - реактор; 2 - первичная биологическая защита; 3 - вторичная биологическая защита; 4 - турбина; 5 - электрогенератор; 6 - компрессор; 7 - емкость для пополнения теплоносителя; 8 - циркуляционный насос; 9 - парогенератор; 10 - конденсатор; 11 - подогреватель; 12 – сетевой теплообменник

В отечественной ядерной технологии широкое применение нашли водо-водяные энергетические ректоры (ВВЭР) и водографитовые реакторы канального типа (РБМК - реактор большой мощности канальный, именно последние были установлены на Чернобыльской АЭС).

Основные параметры отечественных реакторов представлены в табл. 2.24.

Таблица 2.24