Китайский синдром

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Кита́йский синдро́м (англ. China Syndrome) — ироническое выражение, первоначально обозначавшее гипотетическую тяжёлую аварию на АЭС с расплавлением ядерного топлива и проникновением его в почву с проплавлением конструкций энергоблока. Идея имела большое влияние на общество и инженерную мысль, несмотря на то, что в реальности ни одного такого события не произошло. В процессе развития выражение приобретало и новые смысловые оттенки.

История возникновения и развития[править | править вики-текст]

Выражение возникло в среде американских специалистов в ядерной энергетике в середине 60-х как специфически жаргонное, им иронически обозначалась настолько тяжёлая авария с расплавлением ядерного топлива, что оно будет способно прожечь корпус реактора и фундамент. Крайне малая вероятность такого события подчёркивалась названием, произошедшим от шутки, что при тяжёлой аварии на АЭС ядерное топливо способно прожечь всю Землю насквозь и дойти до Китая.

К началу 70-х выражение стало устойчивым, иногда употребляясь в серьёзной технической литературе и в статьях известных учёных, имея при этом всё тот же смысл — гипотетическую возможность тяжёлой аварии с расплавлением топлива и стеканию этой массы вниз с дальнейшим попаданием в верхние слои почвы. В обсуждении такого рода события на серьёзном уровне сыграла роль специфика ядерной энергетики — консервативный подход при проектировании АЭС был настолько ярко выражен, что учитывались и менее вероятные события, например, энергоблоки строились с сейсмостойкостью не ниже 7-8 даже в зонах, где повторяемость землетрясения с магнитудой 6,0 составляет 1 раз в 10 000 лет[1][2][3].

В 1979 году вышел фильм «Китайский синдром», имевший большой успех в США. Технически наивный фильм преподносил идею Китайского синдрома в другом значении — как реалистичную возможность развития аварии. Широкая публика впервые услышала, что ядерное топливо способно к саморазогреву до больших температур без охлаждения, первоначальный абсурдный смысл был воспринят на веру общественностью и журналистами. По иронии судьбы, через 2 недели после выхода на экраны кинофильма случилась реальная тяжёлая авария с частичным расплавлением активной зоны на АЭС Три-Майл-Айленд. Об этом очень быстро стало широко известно, на пресс-конференции в первый день после аварии репортёры атаковали вопросом[4][5]:

« Как близко Три-Майл-Айленд подошёл к так называемому Китайскому синдрому? »

Невозможность доказательно ответить на этот вопрос по техническим причинам (реактор был переведён в «холодное» состояние лишь через месяц, а работы по дезактивации и исследованию активной зоны продолжались ещё долгое время), укрепили уверенность журналистов и общественности в реальной возможности такой фантастической катастрофы. Выражение стало употребляться в популистских целях в своём прямом, не абсурдном смысле.

В США началась крупномасштабная антиядерная кампания с оттенками истерии, ужасные сценарии вроде Китайского синдрома подавались общественности в качестве буквальных утверждений. Однако очень скоро сторонники ядерной энергетики зацепились за нелепость подобных предположений и публично доказали их несостоятельность, используя таким образом его как оружие уже в своих руках. В этом им помогли и данные о характере повреждения топлива на Три-Майл-Айленде, которые оказались далеко не катастрофичными — не был проплавлен даже корпус реактора.

Таким образом выражение приобрело новый смысл — так стали часто называть критику ядерной энергетики, которая не имеет ни научных, ни логических обоснований[6][7][8][9].

Тем не менее оно сохранило и свой первоначальный смысл, но в прямом значении более не воспринималось всерьёз.

Влияние на реальность[править | править вики-текст]

Кроме общественных дискуссий идея имела вполне конкретное влияние на инженерную мысль.

Чернобыль[править | править вики-текст]

Вскоре после Чернобыльской катастрофы боязнь проплавления топливом земли до водоносных слоёв приобрела вполне реальные формы. Академик Легасов в своих предсмертных записях так описал это:

…появился Евгений Павлович и стал говорить о возможности Китайского синдрома, о том, что эти барботёры — нижний и верхний — будут проплавлены и, что какая-то часть топлива может попасть в землю и дальше, проплавляя землю, может дойти до водоносных слоев.

[10]

В результате был сооружён бетонный нижний поддон фундаментной плиты реактора размерами 30 на 30 метров и толщиной 2,5 метра с возможностью охлаждения специальными трубопроводами, их защитой из графитовых плит и датчиками термоконтроля, над строительством 1,5 месяца на пределе возможностей работали шахтёры, однако эти героические усилия оказались бесполезными, так как топливо никуда не попало и сооружённую плиту ни разу не пришлось охлаждать.

Впоследствии эти работы оценивались неоднозначно. С одной стороны они были явно избыточны и нецелесообразны, а в данном случае речь шла не о материальной целесообразности, а о потерях здоровья множества людей, получивших большие дозы облучения по сути зря. С другой стороны нельзя и строго осуждать членов Правительственной комиссии, принявших это решение, избыточность этих мер им была в общем ясна:

Но, в общем, конечно, эти работы были избыточны. Но в то время можно было понять, что это всё-таки превентивная мера, на всякий случай, а вдруг действительно какая-то масса прорвется. Она и психологически довольно существенно действовала на население, как мероприятие защищающее подпочвенные воды.

[10]

Точные же данные о состоянии и поведении топлива появились лишь через несколько лет, а споры вокруг них не утихали ещё много лет, поэтому принятое решение неоднозначно[11].

Научные исследования[править | править вики-текст]

В США с начала 70-х велись интенсивные экспериментальные и теоретические исследования по моделированию тяжёлых аварий на АЭС с реакторами PWR, особенно активно после аварии на АЭС «Три-Майл-Айленд», в результате был создан комплекс расчётных программ STCP, который моделировал в том числе взаимодействие расплавленного ядерного топлива с конструкционными материалами. В СССР приступили к исследованию Китайского синдрома в авральном режиме лишь в связи с Чернобыльской катастрофой по указанию академика Велихова. Группа учёных РАН получила неоднозначные результаты:

Когда нам стало ясно, что при неблагоприятном течении аварии строительные конструкции действительно могут проплавиться, не все специалисты согласились с нашими выводами. И даже сейчас, когда известна реальная картина аварии, можно встретить «математически строгие» доказательства того, что опасности «китайского синдрома» на ЧАЭС не было. А в 1986 г. в ИАЭ при участии сотрудников разных институтов, на совещаниях специалистов и руководства Минсредмаша велись бурные обсуждения этого вопроса. В конечном итоге после анализа представленных нами результатов победила точка зрения о необходимости установки системы удержания топлива.

Сооружение ловушки расплава на Нововоронежской АЭС-2.

Долгое время после аварии был актуален вопрос о достоверности расчётов, сделанных в кратчайшие сроки в условиях хронической усталости и недостаточной информации. Некоторые зарубежные программы давали результаты, отличные от полученных советскими учёными. Критика особенно усилилась, когда стало известно, что разрушения фундамента не произошло и плита-ловушка, сооружённая под Чернобыльским энергоблоком, не понадобилась[11][12].

Интересно, что в США в перспективе рассматривалась идея использования Китайского синдрома для геотермального бурения[13].

Проектирование реакторов[править | править вики-текст]

Идея Китайского синдрома серьёзно сказалась на разработчиках реакторных установок. Например в США в начале 80-х в так и не осуществлённом проекте реактора на расплавах солей DMSR было предусмотрено специальное защитное сооружение под реактором[14]. Опасность Китайского синдрома также учитывалась при проектировании оказавшегося неудачным графито-газового реактора HTGR[15] (станцию Fort St. Vrain (англ.)русск. с двумя реакторами этого типа закрыли через 15 лет по многочисленным техническим причинам).

Дальше всех пошли в реализации защиты от гипотетических тяжёлых аварий с расплавлением топлива российские разработчики — впервые в истории мировой ядерной энергетики на энергоблоках Тяньваньской АЭС (Китай) было реализовано уникальное устройство, так называемая ловушка расплава, предназначенное для остановки массы расплавленных топливных и конструкционных материалов даже в случае полного разрушения активной зоны. Это техническое решение прошло международную экспертизу и было признано во всём мире, в дальнейшем было модернизировано и монтируется в настоящее время на строящихся в России АЭС нового поколения (проект АЭС-2006) — Нововоронежской АЭС-2, Ленинградской АЭС-2 и Балтийской АЭС[16][17].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Ralph E. Lapp Thoughts on Nuclear Plumbing // The New York Times. — 1971. — № December 12. — С. E11.
  2. prof.Alexander Sesonske(Purdue University) Nuclear Power Plant Design Analysis. — Oak Ridge, Tennessee: United States Atomic Energy Commission, 1973. — P. 258. — 487 p. — ISBN 0 87079 009 9
  3. Alvin M.Weinberq. The safety of nuclear power (англ.). Technical Report. United States Department of Energy (14 November 1972). Проверено 18 октября 2010. Архивировано из первоисточника 29 апреля 2012.
  4. Rogovin Mitchell Three Mile Island: A report to the Commissioners and to the Public, Volume I. — Nuclear Regulatory Commission, Special Inquiry Group, 1980.
  5. Ed Rutkowsky A look back at Three Mile Island (англ.) // The Synergist. — 2009. — № 3. — С. 34—37. Архивировано из первоисточника 27 сентября 2011.
  6. J.Samuel Walker Three Mile Island: A Nuclear Crisis in Historical Perspective. — Berkeley: University of California Press, 2004. — P. 2. — 231 p. — ISBN 0 520 239 40 7
  7. D.H.Sterrett(Duke Power Company) Risk and cost comprasion of energy technologies for central electic power generation (англ.) // Proceedings of the American Nuclear Society/European Nuclear Society Topical Meeting. — Knoxville, Tennessee, 1980. — Т. 1.Thermal Reactor Safety. — С. 317—318.
  8. Safety of Nuclear Power Reactors (англ.). World Nuclear Association (13 September 2010). Проверено 18 октября 2010. Архивировано из первоисточника 29 апреля 2012.
  9. Rod Liddle Let's Go Nuclear (англ.) // The Spectator. — 2004. — № August 21.
  10. 1 2 В.А.Легасов. Об аварии на Чернобыльской АЭС(недоступная ссылка — история). Litru.ru. Проверено 18 октября 2010.
  11. 1 2 «Китайский синдром». Чернобыльская авария. Создание объекта «Укрытие». Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. Проверено 18 октября 2010. Архивировано из первоисточника 29 апреля 2012.
  12. Р.В.Арутюнян(Институт проблем безопасного развития атомной энергетики АН СССР) «Китайский синдром» // Природа. — 1990. — № 11. — ISSN 0032-874X.
  13. D.A.Glowka. Recommendations of the Workshop on Advanced Geothermal Drilling Systems (англ.). Technical Report. Sandia National Laboratories (December 1997). Проверено 18 октября 2010. Архивировано из первоисточника 29 апреля 2012.
  14. J.R.Engel, H.F.Bauman, J.F.Dearing, W.R.Grimes, H.E.McCoy, W.A.Rhoades. Conceptual design characteristics of a denatured molten-salt reactor with once-through fueling (англ.). Technical Report. Oak Ridge National Lab (1 June 1980). Проверено 18 октября 2010. Архивировано из первоисточника 8 февраля 2012.
  15. Harold M. Agnew(General Atomic Company) Nuclear Power — In Perspective (англ.) // 7th annual energy conference and exhibition. February 20-22. — Knoxville, Tennessee: WATTec, 1980. — С. 73—82.
  16. В.В.Безлепкин Евростандарт для ЛАЭС-2 // Атомная стратегия. — Санкт-Петербург: ОВИЗО, 2007. — № 3(29). — С. 19—20.
  17. В.Н. Минеев, А.С. Сидоров, Ю.А. Зейгарник, А.С. Власов, О.М. Трактуев Внутренняя ловушка расплава активной зоны ядерного реактора // Теплоэнергетика. — М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2005. — № 1. — С. 51—53. — ISSN 0040-3636.