Как работает ядерный реактор?
Ядерный реактор содержит воду и топливные стержни, сделанные из циркония и шариков ядерного топлива, например урана, которые обеспечивают ядерную реакцию. Реакция нагревает воду, создавая пар высокого давления, который приводит турбину в действие, производя электричество.
Что такое мелтдаун?
Мелтдаун – это расплавление ядерного топлива. Если ядро реактора становится слишком горячим, топливные стержни могут расплавиться и выпустить радиоактивные газы. В худшем случае топливные шарики могут даже начать таять и упасть на реакторный пол, где горячий радиоактивный материал может протечь через защитные барьеры и в конечном счете попасть в окружающую среду. При частичном расплавлении только часть топлива или реакторного ядра тает, уменьшая вероятность нарушения структуры безопасности реактора.
Что случилось в Японии?
Ядерные реакторы в Японии разработаны таким образом, чтобы в случае землетрясения электро- и водообеспечение реактора осуществлялось бесперебойно в автономном режиме. Приведенные в действие дизелем резервные генераторы предназначались для накачивания воды в реактор, чтобы охладить топливо. Но резервные системы обеспечения АЭС были разрушены цунами, которое последовало за землетрясением. Запасные батареи станции некоторое время обеспечивали потребности реактора, но их резерва оказалось недостаточно, чтобы долгое время управлять водяными насосами и охлаждать реактор.
Что происходит, когда отключаются водяные насосы?
Исчерпав резервы электричества, водяные насосы встали, и вода перестала поступать в реакторы, чтобы охлаждать их. Топливные стержни стали выпаривать остающуюся в реакторе воду, температура внутри реактора начала повышаться.
Что вызвало взрывы в реакторах?
Детали неясны, но поскольку топливные начинают нагреваться, они могут выпустить радиоактивные газы, которые реагируют с окружающим паром, производя водород, в результате чего внутри реактора резко повышается давление. Чтобы предотвратить взрыв реактора из-за повышенного давления, атомщики выпустили из него часть газа и пара в атмосферу. Утекающий водород прореагировал с кислородом и произошел взрыв, который повредил соседние с реакторами структуры АЭС. Сейчас пока неясно, что именно было повреждено, но японские ядерщики говорят: главные структуры сдерживания вокруг реакторных ядер – барьер безопасности – оставались неповрежденными.
Что происходит сейчас?
Работники АЭС пытаются закачать морскую воду во все три реактора «Фукусимы-1», чтобы охладить ядерное топливо. Это нанесет топливным стержням необратимый ущерб, но стабилизирует ситуацию. В реакторах № 1 и № 3 топливные стержни оставались выше уровня воды довольно долго, в результате чего началось их частичное плавление, говорят эксперты. Однако к настоящему времени в этих реакторах уже удалось восстановить минимально необходимый уровень воды и температура реакторов падает. На текущий момент наибольшие опасения вызывает реактор № 2, где значительно упал уровень воды и топливные стержни находятся выше водяного уровня.
Выброс радиации в атмосферу был неизбежен?
Ядерщики выпустили составные газы из реактора, чтобы понизить внутри него давление. Это выпустило по крайней мере немного радиоактивного материала в атмосферу, но японские чиновники утверждают, что количество выброшенных радиоактивных материалов не представляет опасности даже в непосредственной близости к АЭС. Было бы гораздо хуже, если бы произошло полное расплавление топливных стержней из-за температуры, после чего радиоактивный материал начал бы разъедать защитные барьеры и попал наружу реактора, или если бы произошел взрыв самого реактора из-за повышенного давления внутри.
Источник: The Wall Street Journal