Общая характеристика событий (слайд 2)
Чернобыльская авария — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины (в то время — Украинской ССР). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. На момент аварии Чернобыльская АЭС была самой мощной в СССР.
Местоположение АЭС (слайд 3)
Чернобыльская АЭС расположена на Украине в 2 км от города Припять, в 18 км от города Чернобыль, в 16 км от границы с Белоруссией и в 110 км от Киева.
Хронология событий (слайд 4)
Примерно в 1:24 26 апреля 1986 года на 4-м энергоблоке Чернобыльской АЭС произошёл взрыв, который полностью разрушил реактор. Здание энергоблока частично обрушилось, при этом погибло 2 человека — оператор насосов Валерий Ходемчук (тело до сих пор не найдено, завалено под обломками), и сотрудник пуско-наладочного предприятия Владимир Шашенок (умер от перелома позвоночника и многочисленных ожогов в 6:00 в Припятской МСЧ, утром 26-го апреля). Впоследствии, у 134 сотрудников ЧАЭС и членов спасательных команд, находившихся на станции во время взрыва, развилась лучевая болезнь, 28 из них умерли в течение следующих нескольких месяцев.
В различных помещениях и на крыше начался пожар. Впоследствии остатки активной зоны расплавились. Смесь из расплавленного металла, песка, бетона и частичек топлива растеклась по подреакторным помещениям.
(Слайд 5) В результате аварии произошёл выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года), цезия-137 (период полураспада 33 года), стронция-90 (период полураспада 28 лет).
Ликвидация аварии (слайды 6, 7)
В 1:24 ночи на пульт дежурного СПЧ-2 по охране ЧАЭС поступил сигнал о возгорании. К станции выехал дежурный караул пожарной (14 человек на Зил-131). По рации передали сообщение на пульт дежурного пожарной части по охране Припяти о помощи. Из этой пожарной части прибыл дежурный караул из 10 человек. По цепочке было передано сообщение о возгорании высокого номера сложности, по которому к станции должны прибыть пожарные подразделения Киевской и близлежащих областей.
Серьёзнее всего пострадали пожарные, тушившие реакторный зал. К 4 часам утра пожар был локализован на крыше машинного зала, а к 6 часам утра был затушен. Всего принимало участие в тушении пожара 69 человек личного состава и 14 единиц техники. Наличие высокого уровня радиации было достоверно установлено только к 3:30, так как из двух имевшихся приборов на 1000 рентген в час один вышел из строя, а другой оказался недоступен из-за возникших завалов. Поэтому в первые часы аварии были неизвестны реальные уровни радиации в помещениях блока и вокруг него. Неясным было и состояние реактора.
Из средств защиты у пожарных была только боёвка (брезентовая роба), каска и рукавицы. В противогазах КИП-5 работать было невозможно из-за высокой температуры горения, их пожарные поснимали уже в первые 10 минут. Вместо огнестойкого покрытия, как было положено по инструкции, крыша машинного зала была залита обычным горючим битумом. Примерно к 2 часам ночи появились первые поражённые из числа пожарных. У них стала проявляться слабость, рвота, “ядерный загар”, а после снятия рукавиц снималась и кожа с рук. Помощь им оказывали на месте, в медпункте станции, после чего переправляли в городскую больницу Припяти. 27 апреля первую группу пострадавших из 28 человек отправили самолетом в Москву, в 6-ю радиологическую больницу. Практически не пострадали водители пожарных автомобилей.
Строительство саркофага (слайд 8)
В первые дни основные усилия были направлены на снижение радиоактивных выбросов из разрушенного реактора и предотвращение ещё более серьёзных последствий. Например, существовали опасения, что из-за остаточного тепловыделения в топливе, остающемся в реакторе, произойдёт расплавление активной зоны. Расплавленное вещество могло бы проникнуть в затопленное помещение под реактором и вызвать ещё один взрыв с большим выбросом радиоактивности. Вода из этих помещений была откачана. Также были приняты меры для того, чтобы предотвратить проникновение расплава в грунт под реактором.
Затем начались работы по очистке территории и захоронению разрушенного реактора. Вокруг 4-го блока был построен бетонный “саркофаг” (т. н. объект “Укрытие”). Так как было принято решение о запуске 1-го, 2-го и 3-го блоков станции, радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и на крыше машинного зала были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага было завершено в ноябре 1986 года.
Работы над саркофагом не обошлись без человеческих жертв: 2 октября 1986 года возле 4-го энергоблока, зацепившись за подъемный кран, потерпел катастрофу вертолёт Ми-8, экипаж из 4 человек погиб.
Последствия аварии (слайды 9, 10)
Выброс привёл к гибели деревьев рядом с АЭС на площади около 10 км?. 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.
Карта радиоактивного загрязнения изотопом цезия-137:
- закрытые зоны (более 40 Ки/км?)
- зоны постоянного контроля (15—40 Ки/км?)
- зоны периодического контроля (5—15 Ки/км?)
- неназванная зона (1—5 Ки/км?)
Перед аварией в реакторе четвёртого блока находилось 180—190 тонн ядерного топлива (диоксида урана). По оценкам в окружающую среду было выброшено от 5 до 30 % от этого количества. Кроме того, часть содержимого реактора расплавилась и переместилась через разломы внизу корпуса реактора за его пределы.
Кроме топлива, в активной зоне в момент аварии содержались 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, в том числе:
все благородные газы, содержавшиеся в реакторе;
примерно 55 % йода в виде смеси пара и твёрдых частиц, а также в составе органических соединений;
цезий и теллур в виде аэрозолей.
Загрязнению подверглось более 200 000 км?, 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.
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.
Город сегодня (слайды 11 – 16)
В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напоминал очень мощную “грязную бомбу” — основным поражающим фактором стало радиоактивное заражение. Радиоактивное облако от аварии прошло над европейской частью СССР, Восточной Европой и Скандинавией. Примерно 60 % радиоактивных осадков выпало на территории Белоруссии. Около 200 000 человек было эвакуировано из зон, подвергшихся загрязнению.
Первое официальное сообщение было сделано по телевидению 28 апреля. В довольно сухом сообщении сообщалось о факте аварии и двух погибших, об истинных масштабах катастрофы стали сообщать позже.
После оценки масштабов радиоактивного загрязнения стало понятно, что потребуется эвакуация города Припять, которая была проведена 27 апреля. В первые дни после аварии было эвакуировано население 10-километровой зоны. В последующие дни было эвакуировано население других населённых пунктов 30-километровой зоны. Запрещалось брать с собой вещи, многие были эвакуированы в домашней одежде. Чтобы не раздувать панику, сообщалось, что эвакуированные вернутся домой через три дня. Домашних животных с собой брать не разрешали (впоследствии они были расстреляны).
Процентное соотношение загрязнения, создаваемого различными изотопами через некоторое время после аварии (слайд 17)
С точки зрения воздействия на население в первые недели после аварии наибольшую опасность представлял радиоактивный йод, имеющий сравнительно малый период полураспада (8 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 результате бета-распада Pu-241 на радиоактивно загрязнённых территориях происходит образование америция-241. В настоящее время вклад Am-241 в общую альфа-активность составляет 50 %. Рост активности почв, загрязнённых трансурановыми изотопами за счёт Am-241, будет продолжаться до 2060 г. и его вклад составит 66,8 %. В частности, в 2086 году альфа-активность почвы на загрязнённых плутонием территориях Республики Беларусь будет в 2,4 раза выше, чем в начальный послеаварийный период.
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 Ровенской области на Украине.
Средние дозы, полученные разными категориями населения (слайд 18)
| Период | Категория | Количество (чел.) | Доза (мЗв) |
| 1986—1989 | Ликвидаторы | 600 000 | ~100 |
| 1986 | Эвакуированные | 116 000 | 33 |
| 1986—2005 | Жители зон со “строгим контролем” | 270 000 | >50 |
| 1986—2005 | Жители других загрязнённых зон | 5 000 000 | 10—20 |
Наибольшие дозы получили примерно 1000 человек, находившихся рядом с реактором в момент взрыва и принимавших участие в аварийных работах в первые дни после него. Эти дозы варьировались от 2 до 20 грэй (Гр) и в ряде случаев оказались смертельными.
Большинство ликвидаторов, работавших в опасной зоне в последующие годы, и местных жителей получили сравнительно небольшие дозы облучения на всё тело. Для ликвидаторов они составили, в среднем, 100 мЗв, хотя иногда превышали 500. Дозы, полученные жителями, эвакуированными из сильно загрязнённых районов, достигали иногда нескольких сотен миллизиверт, при среднем значении, оцениваемом в 33 мЗв. Дозы, накопленные за годы после аварии, оцениваются в 10—50 мЗв для большинства жителей загрязнённой зоны, и до нескольких сотен для некоторых из них.
Для сравнения, жители некоторых регионов Земли с повышенным естественным фоном (например, в Бразилии, Индии, Иране и Китае) получают дозы облучения, равные примерно 100—200 мЗв за 20 лет.
Накопление радиоактивных элементов в организме (слайд 19)
Многие местные жители в первые недели после аварии употребляли в пищу продукты (в основном, молоко), загрязнённые радиоактивным йодом-131. Йод накапливался в щитовидной железе, что привело к большим дозам облучения на этот орган, помимо дозы на всё тело. Щитовидная железа — один из органов, наиболее подверженных риску возникновения рака в результате радиоактивного загрязнения, потому что она накапливает йод-131. Особенно высок риск для детей. В 1990—1998 годах было зарегистрировано более 4000 случаев заболевания раком щитовидной железы среди тех, кому в момент аварии было менее 18 лет. Учитывая низкую вероятность заболевания в таком возрасте, часть из этих случаев считают прямым следствием облучения. Эксперты считают, что количество заболеваний раком щитовидной железы будет расти ещё в течение многих лет.
Для жителей Припяти эти дозы были существенно уменьшены (по оценкам, в 6 раз) благодаря применению йодосодержащих препаратов. В других районах такая профилактика не проводилась. Полученные дозы варьировались от 0,03 до нескольких Гр, а в некоторых случаях достигали 50 Гр.
В настоящее время большинство жителей загрязнённой зоны получает менее 1 мЗв в год сверх естественного фона.
Некоторые исследования показывают увеличение числа случаев лейкемии и других видов рака как у ликвидаторов, так и у жителей загрязнённых районов. Наблюдение за большой группой ликвидаторов, проведённое в России, выявило увеличение смертности на несколько процентов. Если этот результат верен, он означает, что среди 600 000 человек, подвергшихся наибольшим дозам облучения, смертность от рака увеличится в результате аварии примерно на четыре тысячи человек сверх примерно 100 000 случаев, вызванных другими причинами.
Было зарегистрировано 134 случая острой лучевой болезни среди людей, выполнявших аварийные работы на четвёртом блоке. Во многих случаях лучевая болезнь осложнялась лучевыми ожогами кожи, вызванными ?-излучением. В течение 1986 года от лучевой болезни умерло 28 человек.
Количество детей с синдромом Дауна (слайды 20, 21)
Количество детей с синдромом Дауна, родившихся в Белоруссии в 80-х — 90-х годах. Пик частоты появления заболевания приходится на январь 1987 года.
Было обнаружено увеличение числа врождённых патологий в различных районах Белоруссии между 1986 и 1994 годами. В январе 1987 года было зарегистрировано необычно большое число случаев синдрома Дауна, однако последующей тенденции к увеличению заболеваемости не наблюдалось.
Детская смертность очень высока во всех трёх странах, пострадавших от чернобыльской аварии.
Последствия радиоактивного заражения в природе (слайд 22)
Значительному загрязнению подверглись леса. Из-за того, что в лесной экосистеме цезий постоянно рециркулирует, а не выводится из неё, уровни загрязнения лесных продуктов, таких как грибы, ягоды и дичь, остаются опасными. Уровень загрязнения рек и большинства озёр в настоящее время низкий. Однако в некоторых “замкнутых” озёрах, из которых нет стока, концентрация цезия в воде и рыбе ещё в течение десятилетий может представлять опасность.
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.
Город Припять (слайды 23 – 25)
Припять – город атомщиков, построенный в 2 км от Чернорбыльской АЭС специально для обслуживающего персонала станции. После аварии город был эвакуирован и в настоящее время он полностью заброшен. Он получил название Город-призрак (слайды 26 – 33).
Секретный город Чернобыль – 2 (слайды 34 – 42)
Чернобыль-2 – “тень” древнего, небольшого и спокойного Полесского городка Чернобыль. Как было принято, все секретные объекты, работавшие на обеспечение военных задач, назывались именами обычных городов-соседей. Вероятно, таким нехитрым способом военные старались запутать вражескую разведку.
Двадцать пять лет назад это был совершенно секретный объект – жемчужина космической разведки и мечта военных, позволявшая следить за перемещением всех видов надземных целей не только над Европой, но и давала возможность “видеть” пуски ракет потенциального противника на североамериканском континенте. С помощью мощнейших и ультрасовременных (на то время) радаров военные смогли, в прямом смысле слова, заглянуть за горизонт. Очевидно, что благодаря таким способностям этот комплекс получил название – загоризонтные радиолокационные станции (ЗГРЛС) или “Дуга-1” (Радиоцентр дальней связи Чернобыль-2). В Советском Союзе было создано всего три таких радара – в Николаеве, Комсомольске-на-Амуре и Чернобыле.
По данным некоторых источников стоимость капиталовложений составляла семь миллиардов советских рублей. Для сравнения – это вдвое дороже, чем строительство Чернобыльской АЭС. Очевидно, что строительство ЗГРЛС возле атомной электростанции объясняется в потребности большого энергопотребления объекта. По имеющейся информации ЗГРЛС потребляла около 10 мегаватт.
Возле радара, сооруженного в районе Чернобыля, был создан гарнизон, где жили военные и их семьи. Необходимо отметить, что гарнизонный поселок кроме жилых домов, включал такие объекты соцкультбыта как школу, детский садик, клуб, стадион, магазины Военторга и даже гостиницу (смотри схему).
Но авария на ЧАЭС в 1986 году изменила судьбу не только 100 тысяч людей, эвакуированных из зоны радиоактивного заражения, но и определила грустную участь сверхсекретного объекта. Чернобыль-2 перестал нести боевое дежурство.
Трагизм ситуации с Чернобылем-2 усугубляется тем, что ЗГРЛС была принята на боевое дежурство ПВО СССР в 1985 году, а в 1986 году система была полностью модернизирована и начала проходить Государственную приемку.
Полное закрытие Чернобыля-2 было проведено не сразу – до 1987 года она была законсервирована. Но со временем стало понятно, что эксплуатировать ее в условиях зоны отчуждения невозможно. Основные узлы системы ЗГРЛС были демонтированы и вывезены в г. Комсомольск.
Сегодня, это действительно настоящий город-призрак. Брошенный военными и почти забытый людьми, город стоит опустошенным среди радиоактивно-загрязненного, неухоженного и захламленного леса. К городу ведет старая, забытая дорога из бетонных плит.
Итог Чернобыльской катастрофы (слайды 43 – 44)
Мировой атомной энергетике в результате Чернобыльской аварии был нанесён серьёзный удар. С 1986 до 2002 года в странах Северной Америки и Западной Европы не было построено ни одной новой АЭС, что связано как с давлением общественного мнения, так и с тем, что значительно возросли страховые взносы и уменьшилась рентабельность ядерной энергетики.
В СССР было законсервировано или прекращено строительство и проектирование 10 новых АЭС, заморожено строительство десятков новых энергоблоков на действующих АЭС в разных областях и республиках.
Информационные ресурсы:
- http://wikipedia.ru
- http://stalker-gsc.ru/photo/ (фотографии)
- http://gatling-gun.taba.ru/image/Foto (фотографии)
- http://faces.avtograd.ru/ (фотографии)
- http://www.heroeswm.ru/photo (фотографии)
- http://www.golovkovo.ru/ (фотографии)
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Припять_(город)
- Анатолий Степанович Дятлов “Чернобыль. Как это было”, http://fictionbook.ru/author/dyatlov_anatoliyi_stepanovich/chernobiyl_kak_yeto_biylo/read_online.html?page=1
- Презентация “Чернобыльская трагедия” учителя физики МОУ Краснощековская СОШ №1 Алтайского края Григоренко Л.П., 2009 г.