Сценарий: Смертельный вирус уничтожил 80 - 90% населения мира и сделал это довольно быстро (за 2 месяца)
Хотя вполне вероятно, что среди этих 10-20% выживших будут люди, которые действительно умеют управлять атомной электростанцией, можно с уверенностью предположить, что теперь перед ними будут стоять другие задачи.
Я прочитал здесь несколько вопросов по сценарию апокалипсиса. И, похоже, широко распространено мнение, что если атомные электростанции останутся без присмотра в течение длительного периода времени, они просто перегреются и нанесут серьезный ущерб окружающей среде.
Я знаю, что электростанции в основном управляются компьютерами. Кроме того, на атомных электростанциях есть несколько резервных источников питания на площадке и за ее пределами для обеспечения аварийного питания для охлаждения.
Итак, в случае отсутствия стихийного бедствия, нанесет ли оставленная без присмотра атомная электростанция какой-либо ущерб окружающей среде?
Пожалуйста, попробуйте подтвердить свои утверждения ссылками.
Вот почему:
Атомные электростанции вряд ли перейдут в сценарий расплавления в случае отсутствия операторов. Через несколько дней большинство из них закроются, если не получат техническое обслуживание. Однако вполне вероятно, что нехватка операторов в сочетании с какой-то до сих пор не диагностированной проблемой с циклом охлаждения или системами может спровоцировать серию событий, которые приведут к расплавлению.
Атомные электростанции уже являются одними из самых отказоустойчивых систем, которые у нас есть. Такие события, как массовые забастовки, землетрясения, скачки напряжения, планируются как нечто само собой разумеющееся. У правильно спроектированной атомной станции гораздо меньше шансов взорваться без контакта с человеком, чем у некоторых других объектов в таких городах, как
Даже при неконтролируемом нагреве без присутствия человека существует несколько резервных систем охлаждения, которые могут заменить друг друга. Компьютеры могут сбросить управляющие стержни, если начнется сильное расплавление, и даже если ядро прогорит через контейнер, оно попадет в « уловитель ядра » — конструкцию, предназначенную для предотвращения утечки радиации в случае аварии. .
Однако чего ожидать в маловероятном случае повреждения? Что ж. Ядерный реактор не взорвется, как атомная бомба, потому что топливо не находится в контейнере под давлением. Наиболее вероятный сценарий заключается в том, что неконтролируемая реакция приведет к тому, что топливо проплавит дно своего контейнера, как термитный заряд, и упадет на пол, медленно шипя вниз, в бетон внизу. из-за сильной жары в непосредственной близости возникнут большие пожары, а локальные взрывы будут разбрасывать вокруг радиоактивные обломки, которые могут быть перенесены ветром на несколько сотен километров, чтобы затронуть длинную, но тонкую область радиоактивностью. Однако в большинстве случаев это будет незаметно, если не считать ближайших нескольких километров.
В краткосрочной перспективе, наверное, безопаснее, если они не отключатся. Когда генератор больше не производит электроэнергию, охлаждение остаточных ядерных реакций зависит от энергии, поступающей из сети - если сеть выйдет из строя, охлаждение выйдет из строя, а когда у резервных генераторов закончится топливо, может произойти паровой взрыв. Это не обязательно означает выброс радиации и уж точно не означает ядерный взрыв (это просто популярная лженаука - атомные электростанции просто не могут "взорваться").
Однако в вашем сценарии большинство людей уже мертвы. Это означает, что даже в тех местах, которые пострадают от выброса радиации, у оставшихся людей будет достаточно места для жизни. Не забывайте, что чем большую площадь вы «отравляете», тем ниже уровень радиоактивности в любом конкретном месте — в худшем случае место самой станции и ее окрестности могут быть опасны, но на большей части земли уже есть множество естественных источников радиации. радиоактивность сильнее. Просто избегайте возможно загрязненной воды (что может быть сложно, так как вам нужно много воды для работы электростанции, поэтому они, как правило, находятся рядом с большими реками), и вы в основном будете в порядке. Жизнь на самом деле довольно устойчива к радиоактивности — вы можете получить общее увеличение частоты возникновения рака и подобных проблем на некоторое время, но не слишком серьезное.все мертвые тела повсюду , а не немного ядерных осадков, может быть.
Но еще раз подчеркну, что ядерного взрыва не будет. Непосредственный ущерб окружающей среде будет очень незначительным . Все, о чем мы здесь говорим, это (потенциальный) выброс радиации и радиоактивных веществ. На самом деле очень сложно сделать ядерную бомбу, а проектировщики атомных электростанций преследуют прямо противоположные цели.
Если коротко, то ДА .
И радиация, и ядовитость материалов, заключенных в эти объекты, долго сохранятся в их контейнерах и особенно в системах охлаждения.
Сегодня техническое обслуживание является большим фактором затрат, иногда требующим остановки этих объектов на некоторое время. Если вы углубитесь в записи о заболеваемости, даже в этом случае будет много-много мелких проблем в год.
Оставленный без присмотра либо в «безопасном» состоянии, либо нет, позже всегда будет отравленная область. Я ожидаю немного реальных взрывов. Я ожидаю, что все они отравят как непосредственную окружающую среду, так и довольно далеко по ветру и вниз по течению, в то время как защитная конструкция разрушается намного быстрее, чем важные времена ядерного разложения, как для силовых установок, так и для систем вооружения.
Не говоря уже о целой вездесущей индустрии, перевозящей ядовитые едкие вещества в действительно БОЛЬШИХ контейнерах.
Примеры? Проблемы с системой охлаждения вызвали как Три-Майл-Айленд, так и Чернобыль. Ахиллесова пята, так как тепло будет продолжать поступать, и чтобы оно не росло, вам нужно, чтобы объект был в рабочем состоянии. Фукусима — еще один пример плохого, выживающего там, где рушится конструкция. (К счастью) нет примеров долго без присмотра объектов. Пока что.
Лучше иметь при себе хорошую, актуальную карту.
Ссылки:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_nuclear_power_accidents_by_country
https://en.wikipedia.org/wiki/Three_Mile_Island_accident
http://www.nei.org/master-document-folder/backgrounders/fact-sheets/ Чернобыльская авария и ее последствия
https://en.wikipedia.org/wiki/Fukushima_Daiichi_nuclear_disaster
https://en.wikipedia.org/wiki/Kyshtym_disaster
Кратковременно будет нормально, если сработают системы автоматического отключения. Очень долгосрочная перспектива является большей проблемой. Реакторы будут иметь обычную смесь топлива и токсичных отходов предварительной обработки, обернутую в циркониевые трубы, внутри стального корпуса, заполненного теплоносителем (обычно водой), в стальной и бетонной конструкции.
Все эти материалы долговечны, но не вечны . В конце концов, погода всегда побеждает, возможно, через сотни лет. И когда это произойдет, все начнет медленно просачиваться в грунтовые воды.
Вот почему планы переработки отходов включают в себя такие процедуры, как «остекление»: помещение их в стекло. Потому что он остается потенциально опасным на протяжении десятков тысяч лет. Здесь интересен проект опытного завода по изоляции отходов , особенно их PDF-файл о том, как спроектировать предупреждающие знаки на сто веков: http://www.wipp.energy.gov/picsprog/articles/wipp%20exhibit%20message%20to %2012,000%20a_d.htm
Короче: нет .
РЕДАКТИРОВАТЬ 2: И причина этого в том, как вы формулируете вопрос: «если атомные электростанции останутся без присмотра в течение более длительного периода времени, они просто перегреются и нанесут серьезный ущерб окружающей среде ».
Этого(!) — выделено жирным шрифтом — не бывает даже в очень маловероятном случае краха. Даже в худшем сценарии Чернобыля мы этого не видели. Чернобыль в настоящее время является непреднамеренным заповедником дикой природы. Природа и дикая природа чувствуют себя прекрасно, за исключением одной части, известной как «Рыжий лес», где радиоактивные осадки были настолько сильными, что фактически убили растительность. Однако это яркое исключение из правил. Остальная территория — и Фукусима тем более — осталась неповрежденной.
Затем мы можем начать размышлять о том, что на самом деле означает слово «повреждено». «Поврежденный» в смысле «разрушенный», «изуродованный», «выведенный из строя» или «потревоженный»… нет, такого не бывает. Но «поврежденные», как «непригодные для жизни» или «экономически непригодные для использования», это другое дело, поскольку люди быстро покидают такие районы.
Однако даже с таким определением у вас будут гораздо большие проблемы в другом месте. Химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы, нефтяные скважины, мусороперерабатывающие заводы и свалки, и, что особенно тревожно, плотины всех видов... плотины гидроэлектростанций , дамбы хвостохранилищ , золоугольные дамбы и водорегулирующие дамбы в частности. А выход из строя водопроводных и канализационных сетей нанесет нам гораздо больший ущерб.
И это все еще при условии, что катастрофические отказы действительно случаются на недоукомплектованных/заброшенных атомных электростанциях... сценарий, который я собираюсь объяснить, почему он вообще маловероятен.
Длинный ответ: Атомную электростанцию можно отключить за секунды. Буквально так. Тогда проблема заключается в остаточном распаде и тепле, которое создает . И вот тут становится немного любопытно, и большинство людей неправильно понимают.
Отработавшее ядерное топливо не находится в стационарном состоянии, когда оно все время остается на одном и том же, назовем его «уровень опасности», а затем, по истечении заданного времени , внезапно отключается и перестает быть опасным. Если не считать антиядерных активистов, это работает не так. Отработавшее ядерное топливо начинается с безумно опасного, когда вы только что закрыли реактор, до «бесполезного» через неделю, «обращайтесь осторожно» через год, до «давайте завернем это и уберем» через 50 лет… а в остальное время мы просто излишне параноики.
Отработавшее ядерное топливо похоже на угли недавно потухшего костра. В начале все безумно жарко. Но чем горячее что-то, тем быстрее оно остывает. Итак, вначале активность топлива интенсивна. Но изотопы, вызывающие этот сильный нагрев, распадаются быстрее всего и поэтому быстро исчезают. Чем больше времени проходит, тем меньше и меньше остается интенсивных изотопов.
Цитата из «Бегущего по лезвию» отражает суть этого:
«Свет, который горит в два раза ярче, горит в два раза дольше»
Критическое время, когда нужно продолжать активно охлаждать твэлы — чтобы остаточное тепло не расплавило их, — около недели. После этого их нужно замочить, но они не выкипятят воду.
В течение месяца вы можете открыть реактор, вынуть тепловыделяющие элементы и положить их в бассейн хранения . Естественная циркуляция более чем достаточна, чтобы топливные элементы оставались красивыми, аккуратными и безопасными, пока вы наполняете бассейн. Не потому, что вода удерживает их от таяния, а потому , что вода является превосходной защитой от радиации .
Так что с вашим сценарием в 2 месяца до апокалипсиса и 10-20% оставшегося населения у атомных электростанций будет достаточно времени, чтобы сберечь свое топливо. Если произойдет худшее, и некоторые растения останутся без ресурсов, чтобы защитить их так тщательно, им нужно будет только поддерживать работу насосов в течение недели, а затем оставить их заполненными водой. Корпус реактора и защитная оболочка сделают все остальное.
В конечном итоге остаются места хранения отработавших топливных элементов в бассейнах, сухих хранилищах на поверхности или в корпусах реакторов. Представляет ли это радиационную опасность?
Не на самом деле нет. Конечно, может быть какое-то местное загрязнение от поврежденных топливных элементов, но если кто-то намеренно не войдет туда и не начнет поднимать элементы из бассейнов и пытаться их сломать, оболочка твэлов , бассейны, корпуса реакторов и защитные оболочки будут держать гадости. — И-131, Cs-137 и особенно Sr-90 — внутри. Ведь именно поэтому они там.
Конечно… троп «Облученная пустошь» очень популярен и является эффективным генератором сюжета. Но если вы собираетесь здесь «проверить реальность», то с вашим сценарием этого не произойдет. Если вы отчаянно хотите его использовать, падение должно произойти намного быстрее.
И — опять же — тогда ваши проблемы будут намного больше в другом месте.
РЕДАКТИРОВАТЬ: В сценарии до Фукусимы сценарий катастрофы, когда атомные станции взрываются слева и справа , мог бы быть немного правдоподобным. Однако после Фукусимы это становится откровенной чушью. Мало того, что Фукусима установила базовый уровень того, с чем должна справиться атомная станция — внезапная и катастрофическая потеря как охлаждения, так и аварийного охлаждения, — но также были введены в действие другие меры по смягчению ущерба, нанесенного расплавлением. Два из них заслуживают особого внимания...
Рекомбинаторы водорода . Уже во время аварии на Три-Майл-Айленд было отмечено, что накопление водорода в защитной оболочке представляет собой серьезную проблему. Это может закончиться взрывом, как это было (!) во время TMI и Фукусимы. Решением этой проблемы является установка пассивных рекомбинаторов водорода. Это катализаторы на потолке, которые заставляют водород соединиться с кислородом без взрыва и снова стать водой.
Выпускные фильтры/скрубберы s. Другой проблемой, выявленной TMI, была необходимость контролируемой вентиляции защитной оболочки. На самом деле этого довольно просто добиться, используя бассейны-скрубберы и каменные фильтры, которые могут поглощать до 99,9% наиболее опасных веществ.
Некоторые округа уже после того, как TMI начали применять эти контрмеры. Вот пример из Швеции, АЭС Барсебек. Цилиндрическая конструкция слева от двух реакторных блоков представляет собой выпускной фильтр, известный как FILTRA .
Итак, опять же, проблема будет не в атомных электростанциях, потому что они, по сравнению с остальной частью нашей цивилизации, смехотворно хорошо подготовлены к катастрофе по сравнению с некоторыми другими проблемными областями.
И последнее замечание: как человек, вложивший средства в дебаты о ядерной энергетике и ядерных технологиях в художественной литературе, лично я считаю, что давно пора забыть о таких пустяках, как «Китайский синдром» или телесериал «24 часа»…
«Ииип! Террористы украли Макгаффин, который управляет всеми нашими атомными электростанциями, и заставили все 104 из них начать плавиться, и мы не можем остановить это, пока не вернем эту штуковину! О нет!! , и все вокруг них теперь мертвы!!!"
... потому что этот троп настолько же глуп и нереалистичен, как и предположение, что легкий дождь над Нью-Йорком заставляет город исчезнуть под шести футами воды в течение нескольких часов. Ядерным технологиям в художественной литературе на протяжении последних 60 лет приписывались самые черные магические свойства, и пришло время преодолеть это и прекратить использовать ядерные технологии в качестве ленивого сюжетогенерирующего устройства в апокалиптических/антиутопических произведениях.
Да, они будут
Критическим событием является потеря электроэнергии. После этого события запустятся дизель-генераторы (надеюсь! были примеры выхода из строя...) и будет произведено автоматическое отключение.
Однако: продолжающийся ядерный распад топлива потребует дальнейшего охлаждения. Дизельное топливо для генераторов ограничено (как правило, на один день работы). Когда генераторы остановятся из-за нехватки топлива, атомная электростанция начнет разрушаться.
Фукусима является примером именно такого сценария: отключение электроэнергии, уничтожение дизельных генераторов цунами, самоуничтожение атомных электростанций. Присутствовавшие на месте бригады операторов не смогли его остановить, поскольку не смогли вовремя восстановить охлаждение.
Большинство конструкций атомных электростанций выйдут из строя с эффектом длительного воздействия на окружающую территорию.
Представление о том, что ядерные реакторы могут работать длительное время без вмешательства человека, просто не соответствует действительности .
Не допустить, чтобы ядерная реакция стала критической , — само по себе подвиг. Это уравновешивающий акт поддержания состояния, которое меньше критического.
Он выйдет из строя в течение нескольких месяцев или нескольких лет, работая при условии, что он не пополняет свою охлаждающую воду, что вполне правдоподобно.
Большинству атомных электростанций в Соединенных Штатах требуются легководные реакторы или реакторы с водой под давлением , а также требуется циркуляция воды, чтобы оставаться в «стационарном состоянии» эксплуатационных пределов. Оба сценария сбоя, возникающие в необслуживаемом состоянии, включают перегрев и изменение состояния на критическое. Другие инциденты происходят на временной шкале до критических, таких как взрывы водорода, но эти события по существу являются вспомогательными и не являются основными для основной причины.
Есть два типа ядерных реакторов, которые могут выйти из строя из-за воды.
BWR - Реактор с кипящей водой
PWR - Реактор с водой под давлением
Сценарий отказа — нехватка воды
Оба типа реакторов с водяным охлаждением терпят катастрофический отказ из-за нехватки воды. Некоторые реакторы могут быть более надежными, чем другие, в зависимости от конструкции. Многие реакторы получают охлаждающую воду непосредственно из окружающей среды, используя океанскую, озерную или речную воду. Водоприемные каналы этих реакторов часто забиваются мусором, что ограничивает поток охлаждающей воды в их отдельные системы охлаждения. Отсутствие вмешательства человека в эти типы реакторов может привести к отказу.
Градирни используются с реакторами, которые не находятся в непосредственной близости от океанской, речной и озерной воды. Атомная электростанция Пало-Верде в Аризоне является одним из таких примеров, как и Три-Майл-Айленд .
В случае перегрева реактора в Соединенных Штатах федеральному правительству требуется только 30-дневный запас охлаждающей воды . Эта охлаждающая вода, называемая UHS (Ultimate Heat Sink), является конечным источником и со временем рассеивается по ряду причин, включая испарение, выделение пара и отсутствие рециркуляции первичных контуров охлаждения из-за излучения (вода для охлаждения используется однократно, в некоторых случаях из-за большого радиационного загрязнения воды)
По мере того, как запас воды для охлаждения истощается, а давление воды снижается настолько, что скорость потока выходит за пределы заданных пороговых значений, реактор подвергается автоматическому отключению, называемому SCRAM . Событие SCRAM не требует электричества. Стержни управления , поглощающие нейтроны , удерживаются на месте электромагнитами над делящимся котлом, и при потере электричества электромагниты теряют свой магнетизм, и стержни падают на место, практически останавливая деление в активной зоне. Эти системы автоматизированы и не требуют вмешательства человека, однако постоянное остаточное тепловыделениеделящегося материала продолжает создавать проблемы с охлаждением и с ограниченным запасом воды, в конечном итоге реакционный котел подвергается воздействию воздуха, который не может охлаждать делящиеся стержни из-за простой недостаточной плотности.
В этот момент вода меняет свое состояние на газ и становится паром. Тепло увеличивается еще больше, и в камере увеличивается количество пара и давление. Вода становится перегретой и приобретает свойства и атрибуты, больше похожие на органический растворитель. Давление в камере настолько высокое, что в конечном итоге оно препятствует кипению воды. Водородные связи этой перегретой воды в конечном итоге разрываются, и камера заполняется перегретым водородом под высоким давлением, который в конечном итоге взрывается из-за сгорания или неспособности корпуса реактора выдерживать чрезвычайно высокое давление. Эта неудача прославилась взрывом водорода в защитной оболочке реактора Фукусима-дайити .в Японии из-за цунами, не повредившего реакторы, были повреждены генераторы, препятствовавшие циркуляции воды для систем охлаждения.
Потеря целостности реакционной камеры является предпоследним шагом к катастрофе, все системы по существу разрушены, и теперь делящийся материал может расплавиться и в конечном итоге проплавить любые бетонные створки, требующие охлаждающих устройств, чтобы не дать расплавленному ядерному котлу фактически плавится сквозь него. Как только эта куча расплавленного ядерного материала попадет во влажную среду, может произойти взрыв, выбросив ядерные обломки в атмосферу и загрязнив окружающий ландшафт радиоактивными осадками. Имейте в виду, это не ядерный взрыв, это просто взрыв... но вы видите, в чем здесь проблема, это называется расплавлением .
Вывод
Водозаборные устройства, использующие воду из окружающей среды (рек, озер, океанов) для вторичных систем охлаждения, требуют регулярного технического обслуживания, чтобы предотвратить засорение входных отверстий мусором.
Расположенным в США реакторам с замкнутым контуром требуется всего 30 дней резервной охлаждающей воды.
Ручные действия, такие как сброс пара или давления для предотвращения взрывов защитной оболочки, выполняться не будут. Существуют мероприятия по предотвращению бедствий, которые требуют вмешательства человека. Посмотрите этот документ МАГАТЭ по анализу первопричин и выделите слюну от множества ручных событий, а также от того, следовал ли персонал процедурам и логическому дереву решений до, во время и после стихийного бедствия.
Я закончу этот сценарий тем, что ядерные отходы повсюду.
Другие сценарии отказа
В мире сотни ядерных реакторов. Образовательные и исследовательские реакторы разбросаны по топографии наций. Некоторые охлаждаются ртутью и графитом. Другие используют расплавленные соли и даже расплавленный натрий. Реакторы на быстрых нейтронах требуют значительного вмешательства человека и используются в основном в силовых установках военных кораблей, а в некоторых случаях и для производства электроэнергии в России. Существует множество сценариев, в которых эти типы реакторов могут выйти из строя своими собственными уникальными и красивыми способами.
В целом в этом сценарии, который я выдвигаю, есть опасения. Есть много других точек отказа, которые я не упомянул. Список слишком длинный и многогранный. С представленной вами структурой.
Вот официальный План реагирования правительства США на ядерные реакторы на пандемию . Обратите внимание, что упор делается на персонал и навыки персонала, а также на комплектование объекта для предотвращения сбоя. Со всеми мертвыми инженерами будет трудно укомплектовать эти объекты персоналом, последует хаос при попытках укомплектовать персоналом реакторы, поскольку они постепенно начнут выходить из строя один за другим.
Итак, чтобы ответить на ваш вопрос еще раз.
Ущерб, да. Серьезный ущерб, нет.
У нас уже есть прекрасный пример того, что произойдет: Фукусима. Это произошло из-за того, что реактор был остановлен и не получил энергии, чтобы справиться с остаточным теплом ядерного топлива.
Компьютер должен поддерживать работу до тех пор, пока что-то не выйдет за пределы допустимых рабочих параметров. (Это неизбежно произойдет, поскольку топливо слишком сильно загрязнится продуктами распада, даже если на самом деле ничего не сломается.) Первые реакторы, которые выйдут из строя, будут в порядке — они продолжат получать энергию из сети для охлаждения.
В конце концов, однако, слишком многие потерпят неудачу. Одна из вещей, которая вызовет поездку, — это отсутствие двух отдельных источников питания. Поскольку слишком много электростанций в сети выйдет из строя, это в конечном итоге вызовет каскад, который уничтожит все оставшиеся атомные электростанции. Они обратятся к местным генераторам, чтобы охладить топливо, но в конце концов у них закончится топливо. Стержни высушивают свое хранилище, и вы получаете беспорядок.
На практике сбой произойдет довольно быстро, поскольку многие внешние источники энергии, на которые они полагаются, работают на ископаемом топливе, и они довольно быстро отключатся из-за нехватки топлива.
Все улучшения в области безопасности основаны на том, чтобы выиграть достаточно времени для аварийных бригад, чтобы все правильно собрать — если аварийные бригады не приедут, они в конечном итоге потерпят неудачу.
Некоторые заблуждения здесь. Большинство реакторов остановятся (автоматическое отключение). Но скрам не является отказоустойчивым. Это всего лишь одна мера безопасности. Предполагается, что люди вмешаются и сделают все остальное. Причина тому - время. Требуются месяцы, если не годы, чтобы довести работающий реактор до безопасной температуры. Это полноценный процесс управления, а не лампочка. Этого не произойдет в катастрофической ситуации, поэтому ядро начнет нагреваться. Расплавление и нарушение условий содержания произойдут в течение нескольких дней, за которыми последует массовый выброс радиации. Некоторые люди говорят о радиации, как будто вы можете избежать ее, скажем, на расстоянии 100 км. Нет, ты не можешь. Один реактор может распространить смертельную радиацию на огромную территорию. Это всего лишь один реактор! Серьезно, если бы люди действительно знали, насколько опасны эти вещи, на улицах начались бы беспорядки.
Условия содержания будут нарушены в течение нескольких часов, а не сотен лет. Тепло распада будет таять через защитную оболочку, как масло. Защитная оболочка предназначена для удержания активной зоны в условиях, когда она охлаждается. Ничто не может удержать это тепло без активного охлаждения. Смешно то, что здесь предлагают.
Лакклуб
ПавелБот
МакорДаль
фи12
JPhi1618
Заибис
Джим2Б
Мейсон Уиллер
Сербан Танаса
Нейт
Питер - Восстановить Монику
Майкл Боргвардт
Лакклуб
Джим2Б
Джим2Б
Питер - Восстановить Монику
Джим2Б
Питер - Восстановить Монику
Дэвид К.
МайклК
JFA
Луан
Питер - Восстановить Монику
Джеронимо