Чернобыльская атомная электростанция [a] ( ЧАЭС ) — атомная электростанция, находящаяся в стадии вывода из эксплуатации . ЧАЭС расположена недалеко от заброшенного города Припять на севере Украины , в 16,5 километрах (10 милях) к северо-западу от города Чернобыль , в 16 километрах (10 милях) от границы Беларуси и Украины и примерно в 100 километрах (62 милях) к северу от Киева . Станция охлаждалась искусственным прудом, питаемым рекой Припять примерно в 5 километрах (3 милях) к северо-западу от ее слияния с рекой Днепр .
Первоначально названная в честь Владимира Ленина , станция была введена в эксплуатацию поэтапно, при этом четыре реактора были введены в коммерческую эксплуатацию в период с 1978 по 1984 год. В 1986 году, во время так называемой Чернобыльской катастрофы , реактор № 4 претерпел катастрофический взрыв и расплавление; в результате этого электростанция теперь находится в большой ограниченной зоне, известной как Чернобыльская зона отчуждения . И зона, и электростанция находятся в ведении Государственного агентства Украины по управлению зоной отчуждения . Три других реактора остались в рабочем состоянии после аварии, поддерживая коэффициент мощности от 60 до 70%. В общей сложности блоки 1 и 3 выработали по 98 тераватт-часов электроэнергии каждый, а блок 2 немного меньше — 75 ТВт-ч. [1] В 1991 году блок 2 был переведен в состояние постоянного останова оператором станции из-за осложнений, вызванных пожаром турбины. За этим последовали Блок 1 в 1996 году и Блок 3 в 2000 году. Их закрытие в значительной степени было связано с иностранным давлением. В 2013 году оператор станции объявил, что блоки 1–3 полностью выгружены, а в 2015 году вступил в фазу вывода из эксплуатации, в ходе которой будет удалено оборудование, загрязненное в период эксплуатации электростанции. Ожидается, что этот процесс продлится до 2065 года, согласно оператору станции. [2] Хотя все реакторы прекратили генерацию, Чернобыль сохраняет большую рабочую силу, поскольку продолжающийся процесс вывода из эксплуатации требует постоянного управления. [3]
С 24 февраля по 31 марта 2022 года российские войска оккупировали завод в рамках вторжения на Украину . [4] [5]
Строительство Чернобыльской АЭС началось в 1972 году. Планировалось, что на станции будет 12 блоков, состоящих из шести этапов строительства, и если бы она была завершена, она стала бы крупнейшей атомной электростанцией в мире. В конечном итоге станция будет состоять из четырех реакторов РБМК-1000 , каждый из которых способен вырабатывать 1000 мегаватт (МВт) электрической мощности (3200 МВт тепловой мощности), и все четыре вместе будут производить около 10% электроэнергии Украины . [6] Как и на других площадках, на которых размещалось несколько реакторов РБМК, таких как Курск, строительство станции также сопровождалось строительством близлежащего города для размещения рабочих и их семей. В случае ЧАЭС новым городом стала Припять . Строительство станции завершилось в конце 1970-х годов, а реактор № 1 был введен в эксплуатацию в 1977 году. Это была третья советская атомная электростанция РБМК после Ленинградской и Курской электростанций и первая станция на украинской земле. [7]
Завершение первого реактора в 1977 году сопровождалось реактором № 2 в 1978 году, № 3 в 1981 году и № 4 в 1983 году. Еще два блока, под номерами пять и шесть, более или менее одинаковой конструкции реактора, были запланированы на площадке примерно в километре от смежных зданий четырех старых блоков. Это похоже на расположение блоков 5 и 6 в Курске и показывает сходство в конструкции между площадками РБМК. Реактор № 5 был примерно на 70% готов к моменту взрыва реактора 4 и должен был быть введен в эксплуатацию примерно через семь месяцев, в ноябре 1986 года. После катастрофы строительство № 5 и 6 было приостановлено и в конечном итоге отменено 20 апреля 1989 года, за несколько дней до третьей годовщины взрыва 1986 года. [8] В какой-то момент на другом берегу реки планировалось построить еще шесть реакторов, в результате чего общее количество достигло двенадцати. [9]
Реакторы № 3 и 4 были блоками второго поколения , тогда как № 1 и 2 были блоками первого поколения , как те, что эксплуатируются на Курской АЭС. Проекты РБМК второго поколения были оснащены более надежной структурой сдерживания, видимой на фотографиях объекта. [10]
Электростанция подключена к электросети 330 кВ и 750 кВ . Блок имеет два электрических генератора, подключенных к сети 750 кВ одним генераторным трансформатором. Генераторы подключены к общему трансформатору двумя последовательными выключателями. Между ними подключены трансформаторы блоков для подачи питания в собственные системы электростанции; каждый генератор может быть подключен к трансформатору блока для питания станции или к трансформатору блока и трансформатору генератора для подачи питания в сеть. [11]
Линия 330 кВ обычно не использовалась и служила внешним источником питания, подключенным к трансформатору станции, то есть к электрическим системам электростанции. Электростанция питалась от собственных генераторов или в любом случае получала питание от национальной сети 750 кВ через резервный источник питания в трансформаторе основной сети, или от питающего уровня 330 кВ в сетевом трансформаторе 2, или от других блоков электростанции через две резервные шины . В случае полной потери внешнего питания основные системы могли питаться от дизельных генераторов . Таким образом, трансформатор каждого блока подключен к двум распределительным щитам основной линии электропередачи 6 кВ, A и B (например, 7A, 7B, 8A, 8B для генераторов 7 и 8), питающим основные основные системы, и подключенным к еще одному трансформатору на 4 кВ, который дублируется дважды (резервная шина 4 кВ). [11]
Платы 7A, 7B и 8B также подключены к трем основным линиям электропитания (для насосов охлаждающей жидкости), каждая из которых также имеет свой собственный дизель-генератор. В случае отказа контура охлаждающей жидкости с одновременной потерей внешнего питания основная мощность может быть обеспечена путем остановки турбогенераторов примерно на 45–50 секунд, в течение которых должны запуститься дизель-генераторы. Генераторы запускались автоматически в течение 15 секунд при потере внешнего питания. [11]
Электроэнергия вырабатывалась парой 2x500 МВт охлаждаемых водородом турбогенераторов на блок. Они расположены в машинном зале длиной 600 метров (1969 футов), прилегающем к зданию реактора. Турбины — почтенные пятицилиндровые К-500-65/3000 — были поставлены Харьковским турбинным заводом; электрогенераторы — TBB-500. Роторы турбины и генератора установлены на одном валу; общий вес роторов составляет почти 200 тонн (220 коротких тонн), а их скорость — 3000 оборотов в минуту . [12] [ проверка не пройдена ]
Длина турбогенератора составляет 39 м (128 футов) , а его общий вес — 1200 т (1300 коротких тонн). Расход охлаждающей жидкости для каждой турбины составляет 82 880 т/ч. Генератор вырабатывал переменный ток напряжением 20 кВ частотой 50 Гц. Статор генератора охлаждался водой, а ротор — водородом . Водород для генераторов производился на месте методом электролиза . [12] Конструкция и надежность турбин принесли им Государственную премию Украины за 1979 год.
Харьковский турбинный завод позже разработал новую версию турбины, К-500-65/3000-2, в попытке сократить использование ценного металла. Чернобыльская АЭС была оснащена обоими типами турбин; блок 4 имел более новые. Однако более новые турбины оказались более чувствительными к своим рабочим параметрам, и их подшипники имели частые проблемы с вибрациями. [13]
Строительство двух частично завершенных реакторов, № 5 и 6, было приостановлено сразу после аварии на реакторе № 4 и в конечном итоге отменено в 1989 году. [14] Реакторы № 1 и 3 продолжали работать после катастрофы. Реактор № 2 был окончательно остановлен в 1991 году после того, как из-за неисправного переключателя в турбине вспыхнул пожар. Реакторы № 1 и 3 должны были быть в конечном итоге закрыты из-за соглашения 1995 года, заключенного Украиной с Европейским Союзом .
Украина согласилась закрыть оставшиеся блоки в обмен на помощь ЕС в модернизации укрытия над реактором № 4 и улучшении энергетического сектора страны, включая завершение строительства двух новых ядерных реакторов, Хмельницкого 2 и Ровно 4. Реактор № 1 был остановлен в 1996 году, а № 3 — в 2000 году. [15]
СКАЛА ( система контроля аппарата Ленинградской Атомной ) [16] — технологическая ЭВМ ядерного реактора РБМК на Чернобыльской АЭС до октября 1995 года. [17] Созданная в 1960-х годах, она использовала память на магнитных сердечниках , накопитель данных на магнитной ленте и перфоленту для загрузки программного обеспечения.
SKALA отслеживала и регистрировала состояние реактора и входы панели управления. Она была подключена для приема 7200 аналоговых сигналов и 6500 цифровых сигналов. [18] Система непрерывно отслеживала состояние установки и отображала эту информацию операторам. Кроме того, программа под названием ПРИЗМА (программа измерения мощности аппарата ; программа измерения мощности аппарата, букв. «призма» [16] ) обрабатывала состояние установки и давала рекомендации операторам установки. Эта программа работала от 5 до 10 минут и не могла напрямую управлять реактором. [19]
9 сентября 1982 года в реакторе № 1 произошло частичное расплавление активной зоны из-за неисправного клапана охлаждения, оставшегося закрытым после технического обслуживания. После того, как реактор был запущен, уран в канале 13-44 перегрелся и разорвался. Степень ущерба была сравнительно небольшой, и во время аварии никто не погиб. Однако из-за халатности операторов авария была замечена лишь несколько часов спустя, что привело к значительному выбросу радиации в виде фрагментов оксида урана и нескольких других радиоактивных изотопов, выходящих с паром из реактора через вентиляционную трубу. Эта авария была несколько похожа на аварию на первом блоке Ленинградской АЭС в 1975 году. Авария была обнародована лишь несколько лет спустя, несмотря на очистку, проводимую на электростанции и вокруг нее, а также в Припяти. Реактор был отремонтирован и снова введен в эксплуатацию через восемь месяцев. [20]
Согласно документам КГБ , рассекреченным на Украине 26 апреля 2021 года, [21] в 1984 году на третьем и четвертом реакторах произошли серьезные инциденты. Согласно тем же документам, центральное правительство в Москве еще в 1983 году знало, что электростанция была «одной из самых опасных атомных электростанций в СССР». Это было связано с целостностью здания. Помещение, в котором размещались паровые сепараторы, нагрелось до 270 градусов по Цельсию. Это привело к тому, что бетон здания сместился, что сделало здание небезопасным и могло также привести к обрушению паровых сепараторов, которые затем упали бы на реакторный зал, вызвав ядерный расплав.
26 апреля 1986 года реактор № 4 потерпел катастрофическое расплавление , приведшее к взрыву активной зоны и пожарам на открытом воздухе. Это привело к рассеиванию большого количества радиоактивных материалов в атмосфере и прилегающих землях. Катастрофа считается самой страшной аварией в истории ядерной энергетики.
Разрушенный реактор был заключен в бетонный и свинцовый саркофаг , за которым совсем недавно последовало большое стальное укрытие, чтобы предотвратить дальнейшую утечку радиоактивности. Радиоактивное облако распространилось вплоть до Норвегии. [22]
Реактор № 2 был окончательно остановлен вскоре после октября 1991 года, когда из-за неисправного переключателя в турбине вспыхнул пожар. [23]
11 октября 1991 года в турбинном зале реактора № 2 вспыхнул пожар. [24] Пожар начался в четвертой турбине реактора № 2, когда турбина простаивала на ремонте. Неисправный выключатель вызвал скачок тока в генераторе, что привело к возгоранию изоляционного материала на некоторых электропроводках. [25] Это впоследствии привело к утечке водорода, используемого в качестве охлаждающей жидкости в синхронном генераторе, в турбинный зал, «что, по-видимому, создало условия для возникновения пожара на крыше и обрушения одной из ферм, поддерживающих крышу». [26] Соседний реакторный зал и реактор не пострадали, но из-за политического климата было принято решение о постоянном отключении этого реактора после этого инцидента.
Кибератака Petya в 2017 году затронула систему радиационного контроля и вывела из строя официальный сайт электростанции, на котором размещалась информация об инциденте и районе. [27]
Зона отчуждения Чернобыльской АЭС была местом боевых действий между российскими и украинскими войсками во время битвы за Чернобыль в рамках российского вторжения в Украину . 24 февраля 2022 года российские войска захватили станцию. [4] [28] Сообщается, что в результате этой деятельности уровень радиации в этом районе увеличился в 20 раз из-за нарушения загрязненной почвы. [29]
9 марта 2022 года на самой станции произошло отключение электроэнергии. На тот момент никаких утечек радиации не было. Однако украинские власти сообщили, что существует риск утечки радиации из-за того, что отработанное топливо не может нормально циркулировать. [30]
31 марта 2022 года российские войска официально передали контроль над заводом его сотрудникам, и большинство оккупационных сил ушли. Персонал Национальной гвардии Украины был перемещен в Беларусь в качестве военнопленных . [31] [5] 2 апреля 2022 года украинские СМИ сообщили, что на заводе был поднят флаг Украины . [32]
Оператор Чернобыльской АЭС «Энергоатом» заявил, что российские войска вырыли траншеи в наиболее загрязненной части Чернобыльской зоны отчуждения , получив «значительные дозы» радиации. [3] BBC News упомянуло неподтвержденные сообщения о том, что некоторые люди проходили лечение от радиационных ожогов в Беларуси . [3]
После взрыва реактора № 4 и строительства саркофага оставшиеся три реактора были дезактивированы и повторно запущены (реактор № 1 1 октября 1986 года, реактор № 2 5 ноября 1986 года и реактор № 3 4 декабря 1987 года) и продолжали работать до постсоветского периода. [33] Новый безопасный конфайнмент Чернобыля оборудован двумя главными мостовыми кранами, которые будут использоваться для удаления нестабильных частей первоначального саркофага. [34] [35] Большая часть внешних выбросов гамма-излучения на площадке исходит от изотопа цезий-137 , период полураспада которого составляет 30,17 лет. По состоянию на 2016 год [обновлять]радиационное воздействие этого радионуклида снизилось вдвое с момента аварии 1986 года.
11 октября 1991 года реактор № 2 загорелся и был впоследствии остановлен. [23] Независимость Украины от Советского Союза в 1991 году вызвала дальнейшие дискуссии по теме Чернобыля, поскольку Верховная Рада , новый парламент Украины, состояла в основном из молодых реформаторов. Дискуссии о будущем ядерной энергетики в Украине в конечном итоге подтолкнули правительство к решению о выводе из эксплуатации реактора № 2.
30 ноября 1996 года под давлением иностранных правительств реактор № 1 был остановлен. [36] В 2007 году на реакторе № 1 начался демонтаж незагрязненного оборудования. [37] [ требуется обновление ]
15 декабря 2000 года реактор № 3 был остановлен после непродолжительной работы с марта 1999 года после почти трехмесячного ремонта, [38] [39] и вся станция прекратила выработку электроэнергии. [36] В апреле 2015 года блоки 1–3 вошли в фазу вывода из эксплуатации. [40] После остановки станция была переклассифицирована в «Государственное специальное предприятие», а «Имя В.И. Ленина» было исключено из названия после обретения Украиной независимости.
В 2013 году насос, поднимающий речную воду в охлаждающий резервуар, прилегающий к объекту, был отключен, и ожидалось, что теплоотвод будет медленно испаряться. [41]
Первоначально анонсированная в июне 2003 года новая стальная защитная конструкция под названием Новый безопасный конфайнмент была построена для замены устаревшего и наспех построенного саркофага, который защищал разрушенный реактор № 4. [42] Хотя разработка проекта несколько раз откладывалась, строительство официально началось в сентябре 2010 года. [43] Новый безопасный конфайнмент финансировался международным фондом, управляемым Европейским банком реконструкции и развития , и был спроектирован и построен французским консорциумом Novarka . [44]
В феврале 2013 года часть крыши и стены площадью 600 квадратных метров (6458 квадратных футов), прилегающая к крытой части машинного зала, обрушилась в захороненную зону машинного зала. Обрушение не затронуло никакую другую часть объекта « Укрытие» (саркофаг) или Нового безопасного конфайнмента . Никаких отклонений в уровнях радиации в результате инцидента не обнаружено. [45] Обрушившаяся крыша была построена после катастрофы на Чернобыльской АЭС и позже была отремонтирована. [46]
Novarka построила большую арочную конструкцию из стали шириной 270 метров (886 футов), высотой 100 метров (328 футов) и длиной 150 метров (492 фута), чтобы закрыть старый разрушающийся бетонный купол, который использовался в то время. [36] Конструкция была построена из двух сегментов, которые были соединены в августе 2015 года. [47] В ноябре 2016 года завершенная арка была помещена над существующим саркофагом. [48] Ожидалось, что этот проект стального кожуха обойдется в 1,4 миллиарда долларов, и он был завершен в 2017 году. Кожух также соответствует определению ядерного захоронения . [49]
Отдельная сделка была заключена с американской фирмой Holtec International на строительство хранилища в зоне отчуждения для ядерных отходов, произведенных в Чернобыле. [50] [51] [52] Этот объект, названный Временным хранилищем 2, имеет хранилище для 21 297 отработанных топливных сборок, которые в настоящее время находятся на электростанции, которые будут загружены примерно в 231 контейнер для отходов и храниться в ХОЯТ-2 в течение 100 лет. [53] В 2020 году хранилище было завершено, и 18 ноября 2020 года в зону хранения был загружен первый контейнер с ядерными отходами. [54]
Советский Союз отменил планы по строительству еще двух реакторов на пострадавшей Чернобыльской АЭС... Решение было объявлено за шесть дней до третьей годовщины аварии на Чернобыльской АЭС...