Ядерные катастрофы
Авария на АЭС Ясловске-Богунице
АЭС Богунице — атомная электростанция в Западной части Словакии.
Станция расположена близ посёлка Ясловске Богунице в 14 км на север от Трнавы.
На территории станции находится энергоблок А1 с тяжеловодным реактором с газовым охлаждением совместного советско-чехословацкого проекта КС-150 (англ.)русск.[1][2]. КС — "котёл селеновый", селеном в советском атомном проекте именовали торий, а котлами - реакторы. Большинство советских концепций тяжеловодных реакторов того времени предусматривали, как вариант, возможность работы в ториевом цикле. Физическая часть проекта реактора была разработана под руководством А. И. Алиханова и В. В. Владимирского в Институте теоретической и экспериментальной физики[3]. Разработка ТВЭЛов для КС-150 велась в Харьковском физико-техническом институте АН УССР. Реактор был изготовлен компанией Skoda и запущен в 1972 году, после 14 лет строительства.
Две очереди (V-1 и V-2) состоят из двух энергоблоков с реакторами типа PWR советской модели ВВЭР-440 каждая. При вступлении Словакии в Евросоюз было подписано соглашение о выводе из эксплуатации двух энергоблоков V-1. Первый реактор был остановлен в 2006 году, второй в 2008 году[4]. Таким образом, действующими являются два энергоблока ВВЭР-440 второй очереди (V-2).
Авария
В результате действий рабочих в 10:45 в отстойнике оказалось около 40 литров смеси, содержащей примерно 16 кг урана. Хотя теоретическое значение критической массы даже чистого урана-235 составляет 45 кг, в растворе реальная критическая масса значительно ниже по сравнению с твёрдым топливом благодаря тому, что имевшаяся в растворе вода явилась замедлителем нейтронов; к тому же водяная рубашка вокруг отстойника сыграла роль отражателя нейтронов. В результате критическая масса была существенно превышена и началась самоподдерживающаяся цепная реакция[4][6].
Рабочий, который добавлял седьмое ведро уранилнитрата в отстойник и частично свешивался над ним, увидел голубую вспышку черенковского излучения[8]. Он и ещё один рабочий, находившийся поблизости от отстойника, сразу же испытали боль, тошноту, затруднение дыхания и другие симптомы; через несколько минут, уже в помещении для дезактивации, его вырвало, и он потерял сознание[9].
Взрыва не было, но следствием ядерной реакции было интенсивное гамма- и нейтронное излучение из отстойника, которое вызвало срабатывание сигнала тревоги, после чего начались действия по локализации аварии. В частности, был эвакуирован 161 человек из 39 жилых домов в радиусе 350 метров от предприятия (им было разрешено вернуться в свои дома через двое суток). Спустя 11 часов после начала аварии на одном из участков за пределами завода был зарегистрирован уровень гамма-излучения в 0,5 миллизивертов в час, что примерно в 1000 раз превышает естественный фон[4][7].
Цепная реакция продолжалась с перерывами в течение примерно 20 часов, после чего прекратилась благодаря тому, что из окружающей отстойник охлаждающей рубашки слили воду, сыгравшую роль отражателя нейтронов, а в сам отстойник добавили борную кислоту (бор является хорошим поглотителем нейтронов); в этой операции приняли участие 27 работников, которые также получили некоторую дозу облучения[6][7]. Перерывы в цепной реакции были вызваны тем, что жидкость вскипала, количество воды становилось недостаточным для достижения критичности и цепная реакция затухала. После охлаждения и конденсации воды реакция возобновлялась.
Нейтронное излучение прекратилось вместе с цепной реакцией, но какое-то время оставался опасный уровень остаточного гамма-излучения от продуктов деления в отстойнике, из-за чего пришлось устанавливать временную защиту из мешков с песком и других материалов. Большинство летучих радиоактивных продуктов деления остались внутри здания благодаря тому, что в нём поддерживалось более низкое давление, чем за его пределами, и были позднее собраны с помощью высокоэффективных воздушных фильтров. Однако, некоторая часть радиоактивных благородных газов и иода-131 всё же попала в атмосферу[4][6][7].