Czarnobylska Elektrownia Jądrowa

Czarnobylska Elektrownia Jądrowa
Widok elektrowni w 2013 roku. Od lewej do prawej Nowe bezpieczne zamknięcie w budowie i reaktory 4 do 1.
Oficjalne imię	Czarnobylska Elektrownia Jądrowa
Kraj	Ukraina
Lokalizacja	niedaleko Prypeci w obwodzie kijowskim
Współrzędne
Status	W trakcie likwidacji
Rozpoczęła się budowa	15 sierpnia 1972
Data prowizji	26 września 1977 ( 26.09.1977 )
Data likwidacji	Proces trwa od 2015 roku
Operator(zy)	SAUEZM
Elektrownia jądrowa
Reaktory	4
Typ reaktora	RBMK-1000
Pojemność cieplna	12 800 MW
Wytwarzanie energii
Jednostki wycofane z eksploatacji	1 × 800 MW 3 × 1000 MW
Pojemność tabliczki znamionowej	3515 MW
Linki zewnętrzne
Strona internetowa	chnpp .gov .ua /en
Lud	Powiązane media na Commons

Czarnobylska Elektrownia Jądrowa ( ChNPP ; ukraiński: Чорнобильська атомна електростанція , zromanizowany : Czarnobyl's'ka atomna elektrostantsiya ; rosyjski: Чернобыльская атомная электростанц ия , zlatynizowany : Chernobyl'skaya atomnaya elektrostantsiya ) to elektrownia jądrowa w trakcie likwidacji . ChNPP znajduje się w pobliżu opuszczonego miasta Prypeć na północy Ukrainy , 16,5 km (10 mil) na północny zachód od miasta Czarnobyl , 16 km (10 mil) od granicy białorusko-ukraińskiej i około 100 km (62 mil) na północ od Kijowa . Elektrownia była chłodzona sztucznym stawem, zasilanym przez rzekę Prypeć , około 5 kilometrów (3 mil) na północny zachód od jej połączenia z Dnieprem .

ChNPP był uruchamiany etapami, a cztery reaktory zaczęły działać komercyjnie w latach 1978–1984. W 1986 r. Reaktor nr 4 był miejscem katastrofy w Czarnobylu ; w rezultacie elektrownia znajduje się teraz na dużym obszarze o ograniczonym dostępie, znanym jako Czarnobylska Strefa Wykluczenia . Zarówno strefą, jak i elektrownią zarządza Państwowa Agencja Ukrainy ds. Zarządzania Strefą Wykluczenia . Trzy pozostałe reaktory działały po wypadku, utrzymując współczynnik wydajności między 60 a 70%. W sumie bloki 1 i 3 dostarczyły po 98 terawatogodzin energii elektrycznej, a blok 2 nieco w tyle z wynikiem 75 TWh. W 1991 roku blok 2 został wprowadzony w stan trwałego wyłączenia przez operatora elektrowni z powodu komplikacji wynikających z pożaru turbiny. Potem nastąpił blok 1 w 1996 r. I blok 3 w 2000 r. Ich zamknięcia były w dużej mierze spowodowane naciskami zagranicznymi. W 2013 roku operator elektrowni poinformował o całkowitym usunięciu paliwa z bloków 1-3, aw 2015 roku wszedł w fazę likwidacji, podczas której zostaną usunięte urządzenia zanieczyszczone w okresie eksploatacji elektrowni. Według operatora elektrowni proces ten potrwa do 2065 roku. Chociaż wszystkie reaktory przestały wytwarzać energię, Czarnobyl utrzymuje dużą siłę roboczą, ponieważ trwający proces likwidacji wymaga stałego zarządzania.

Od 24 lutego do 31 marca 2022 roku rosyjscy żołnierze okupowali fabrykę w ramach inwazji na Ukrainę .

Budowa

Czarnobyl w budowie ok. 1970

Elektrownia jądrowa w Czarnobylu składała się z czterech reaktorów RBMK-1000 , z których każdy był w stanie wyprodukować 1000 megawatów (MW) energii elektrycznej (3200 MW mocy cieplnej), a cztery razem wytwarzały około 10% ukraińskiej energii elektrycznej. Podobnie jak w innych lokalizacjach, w których znajdowało się wiele reaktorów RBMK, takich jak Kursk, budowie elektrowni towarzyszyła również budowa pobliskiego miasta, w którym zamieszkali pracownicy i ich rodziny. W przypadku CEJ nowym miastem była Prypeć . Budowę stacji zakończono pod koniec lat 70. XX wieku, a reaktor nr 1 uruchomiono w 1977 r. Była to trzecia radziecka elektrownia jądrowa RBMK, po Leningradzkiej Elektrowni Jądrowej i Kurskiej Elektrowni Jądrowej oraz pierwsza elektrownia na ziemi ukraińskiej .

Pierwszy reaktor ukończono w 1977 r., a następnie reaktor nr 2 w 1978 r., nr 3 w 1981 r. i nr 4 w 1983 r. Dwa kolejne bloki, ponumerowane pięć i sześć, o mniej więcej takiej samej konstrukcji reaktora, zostały planowane w miejscu mniej więcej kilometr od sąsiednich budynków czterech starszych bloków. Jest to podobne do układu jednostek 5 i 6 w Kursku i pokazuje podobieństwo w projekcie między stronami RBMK. Reaktor nr 5 był ukończony w około 70% w momencie wybuchu reaktora 4 i miał zostać uruchomiony około siedem miesięcy później, 7 listopada 1986 r. W następstwie katastrofy budowa nr 5 i 6 została zawieszona, i ostatecznie odwołany w kwietniu 1989 r., na kilka dni przed trzecią rocznicą wybuchu z 1986 r. W pewnym momencie po drugiej stronie rzeki planowano sześć innych reaktorów, co daje w sumie dwanaście.

Reaktory nr 3 i 4 były blokami drugiej generacji , natomiast nr 1 i 2 były blokami pierwszej generacji , podobnie jak te pracujące w Elektrowni Kursk. Konstrukcje RBMK drugiej generacji zostały wyposażone w bezpieczniejszą konstrukcję zabezpieczającą widoczną na zdjęciach obiektu.

Projekt

Topografia Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej, udokumentowana zdjęciem ze stacji kosmicznej Mir w 1997 roku

Systemy elektryczne

Elektrownia podłączona jest do sieci elektroenergetycznej 330 kV i 750 kV . Blok posiada dwa generatory elektryczne podłączone do sieci 750 kV za pomocą jednego transformatora generatorowego. Generatory są połączone ze wspólnym transformatorem za pomocą dwóch przełączników połączonych szeregowo. Pomiędzy nimi transformatory blokowe są podłączone do zasilania układów własnych elektrowni; każdy generator można zatem podłączyć do transformatora blokowego w celu zasilania elektrowni lub do transformatora blokowego i transformatora generatora, aby również dostarczać energię do sieci.

Linia 330 kV normalnie nie była wykorzystywana i służyła jako zasilanie zewnętrzne, podłączone do transformatora stacyjnego – czyli do instalacji elektrycznych elektrowni. Elektrownia była zasilana przez własne generatory lub w każdym razie była zasilana z krajowej sieci 750 kV poprzez zasilanie rezerwowe sieci głównej w transformatorze lub z zasilania poziomu 330 kV w transformatorze sieciowym nr 2 lub z innych bloków elektrowni poprzez dwie rezerwowe szynoprzewody . W przypadku całkowitej utraty zasilania zewnętrznego, podstawowe systemy mogłyby być zasilane przez generatory diesla . Transformator każdej jednostki jest zatem podłączony do dwóch rozdzielnic głównych linii elektroenergetycznych 6 kV, A i B (np. jest podwójnie podtrzymywany (szyna rezerwowa 4 kV).

Płyty 7A, 7B i 8B są również podłączone do trzech podstawowych linii zasilania (dla pomp płynu chłodzącego), z których każda ma również własny generator diesla. W przypadku awarii obiegu chłodziwa z jednoczesną utratą zasilania zewnętrznego, moc zasadnicza może być dostarczana przez wygasające turbogeneratory przez około 45 do 50 sekund, w tym czasie powinny zostać uruchomione generatory diesla. Generatory zostały uruchomione automatycznie w ciągu 15 sekund w przypadku utraty zasilania poza terenem zakładu.

Turbogeneratory

Wygenerowany komputerowo rysunek syntetyczny wszystkich 4 jednostek przed wypadkiem widziany z NW

Energię elektryczną wytwarzała para turbogeneratorów chłodzonych wodorem o mocy 2x500 MW na jednostkę. Znajdują się one w hali maszyn o długości 600 metrów (1969 stóp), sąsiadującej z budynkiem reaktora. Turbiny — czcigodny pięciocylindrowy K-500-65/3000 — dostarcza Charkowska Fabryka Turbin; generatory elektryczne to TBB-500. Turbina i wirniki generatora są zamontowane na tym samym wale; łączna waga wirników wynosi prawie 200 ton (220 ton amerykańskich), a ich prędkość to 3000 obrotów na minutę .

Turbogenerator ma 39 m (128 stóp) długości, a jego całkowita waga to 1200 ton (1300 ton amerykańskich) . Przepływ chłodziwa dla każdej turbiny wynosi 82 ​​880 t/h. Generator wytwarza prąd zmienny o napięciu 20 kV 50 Hz. Stojan generatora jest chłodzony wodą, a wirnik wodorem . Wodór do generatorów jest wytwarzany na miejscu w procesie elektrolizy . Konstrukcja i niezawodność turbin przyniosła im Państwową Nagrodę Ukrainy za rok 1979.

Fabryka turbin w Charkowie opracowała później nową wersję turbiny, K-500-65/3000-2, próbując zmniejszyć zużycie cennego metalu. Elektrownia w Czarnobylu została wyposażona w oba typy turbin; blok 4 miał nowsze. Nowsze turbiny okazały się jednak bardziej wrażliwe na swoje parametry pracy, a ich łożyska często miały problemy z drganiami.

Flota reaktorów

Niekompletne reaktory nr 5 i 6

Budowa dwóch częściowo ukończonych reaktorów nr 5 i 6 została wstrzymana natychmiast po awarii reaktora nr 4 i ostatecznie odwołana w 1989 r. Reaktory nr 1 i 3 działały nadal po katastrofie. Reaktor nr 2 został trwale wyłączony w 1991 roku po wybuchu pożaru w wyniku wadliwego wyłącznika w turbinie. Reaktory nr 1 i 3 miały zostać ostatecznie zamknięte w związku z umową zawartą przez Ukrainę z UE w 1995 roku .

Ukraina zgodziła się na zamknięcie pozostałych bloków w zamian za pomoc UE ​​w modernizacji schronu nad reaktorem nr 4 i poprawie energetyki kraju, w tym dokończeniu budowy dwóch nowych reaktorów jądrowych Chmielnicki 2 i Równe 4 . Reaktor nr 1 został zamknięty w 1996 roku, a reaktor nr 3 w 2000 roku.

Systemy komputerowe

SKALA (ros. СКАЛА, система контроля аппарата Ленинградской Атомной; sistema kontrolya apparata Leningradskoj Atomnoj , „System sterowania urządzeniami Leningradzkiej Elektrowni Jądrowej”) był komputerem procesowym dla reaktora jądrowego RBMK w elektrowni jądrowej w Czarnobylu przed październikiem 1995. Pochodzący z lat 60. XX wieku wykorzystywał pamięć z rdzeniem magnetycznym , przechowywanie danych na taśmie magnetycznej i taśmę perforowaną do ładowania oprogramowania .

SKALA monitorowała i rejestrowała stan reaktora oraz dane z tablicy kontrolnej. Został podłączony do odbioru 7200 sygnałów analogowych i 6500 sygnałów cyfrowych. System stale monitorował zakład i wyświetlał te informacje operatorom. Ponadto program o nazwie PRIZMA (ros. ПРИЗМА, программа измерения мощности аппарата; programma izmereniya moshchnosti apparata , „Program pomiaru mocy urządzenia”) przetwarzał warunki instalacji i zawierał zalecenia, które miały kierować operatorami instalacji. Program ten trwał od 5 do 10 minut i nie mógł bezpośrednio sterować reaktorem.

Znane wypadki i incydenty

Reaktor w Czarnobylu nr 4 został katastrofalnie zniszczony 26 kwietnia 1986 r. To zdjęcie zostało zrobione na ruinach reaktora nr 4 elektrowni jądrowej w Czarnobylu podczas budowy Sarkofagu późnym latem 1986 r.

1982 Częściowe stopienie reaktora nr 1

W dniu 9 września 1982 r. W reaktorze nr 1 doszło do częściowego stopienia rdzenia z powodu wadliwego zaworu chłodzenia, który pozostał zamknięty po konserwacji. Po uruchomieniu reaktora uran w zbiorniku przegrzał się i pękł. Rozmiar uszkodzeń był stosunkowo niewielki i nikt nie zginął podczas wypadku. Jednak z powodu zaniedbań operatorów wypadek został zauważony dopiero po kilku godzinach, w wyniku czego nastąpiło znaczne uwolnienie promieniowania w postaci fragmentów tlenku uranu i kilku innych izotopów promieniotwórczych wydostających się wraz z parą wodną z reaktora kominem wentylacyjnym. Wypadek został upubliczniony dopiero kilka lat później, pomimo porządków w okolicach elektrowni i Prypeci. Reaktor został naprawiony i ponownie uruchomiony po ośmiu miesiącach.

Incydent w reaktorze nr 3 i nr 4 z 1984 r

Według dokumentów KGB, odtajnionych na Ukrainie 26 kwietnia 2021 r., w 1984 r. doszło do poważnych incydentów w trzecim i czwartym reaktorze. Z tych samych dokumentów wynika, że ​​władze centralne w Moskwie już w 1983 r. wiedziały, że elektrownia jest „jednym z najbardziej niebezpieczne elektrownie jądrowe w ZSRR”.

Katastrofa reaktora nr 4 z 1986 r. ( Katastrofa w Czarnobylu )

Główny artykuł: Katastrofa w Czarnobylu

26 kwietnia 1986 r. w reaktorze nr 4 doszło do katastrofy w Czarnobylu , spowodowanej katastrofalnym wzrostem mocy, w wyniku którego doszło do eksplozji rdzenia i pożarów na wolnym powietrzu. Spowodowało to rozproszenie dużych ilości materiałów radioaktywnych i izotopów w powietrzu w atmosferze i otaczającym ją lądzie. Katastrofa jest uważana za najgorszy wypadek w historii energetyki jądrowej. W rezultacie reaktor nr 4 został całkowicie zniszczony i dlatego został zamknięty w betonowo-ołowianym sarkofagu , a ostatnio w dużym stalowym schronie, aby zapobiec dalszemu ucieczce radioaktywności. Wypadek dotknął duże obszary Europy. Radioaktywna chmura rozprzestrzeniła się aż po Norwegię.

1991 reaktor nr 2 pożar turbiny

Reaktor nr 2 został trwale wyłączony krótko po październiku 1991 r., kiedy wybuchł pożar w wyniku wadliwego przełącznika w turbinie.

W dniu 11 października 1991 r. wybuchł pożar w turbinowni reaktora nr 2. Pożar rozpoczął się w czwartej turbinie reaktora nr 2, podczas gdy turbina była odstawiana do naprawy. Wadliwy przełącznik spowodował skok prądu do generatora, zapalając materiał izolacyjny na niektórych przewodach elektrycznych. Doprowadziło to następnie do wycieku wodoru, używanego jako chłodziwo w generatorze synchronicznym, do hali turbin, „co najwyraźniej stworzyło warunki do wybuchu pożaru na dachu i zawalenia się jednej z kratownic podtrzymujących dach”. Sąsiednia hala reaktora i reaktor pozostały nienaruszone, ale ze względu na klimat polityczny zdecydowano o zamknięciu tego reaktora na stałe po tym incydencie.

Cyberatak z 2017 roku

Cyberatak Petya z 2017 r. wpłynął na system monitorowania promieniowania i spowodował awarię oficjalnej strony internetowej elektrowni, na której znajdują się informacje o incydencie i okolicy.

2022 Rosyjska inwazja na Ukrainę

Główny artykuł: Bitwa o Czarnobyl

Czarnobylska Strefa Wykluczenia była miejscem walk między siłami rosyjskimi i ukraińskimi podczas bitwy o Czarnobyl w ramach rosyjskiej inwazji na Ukrainę . 24 lutego 2022 r. elektrownię zajęły wojska rosyjskie. Wynikająca z tego aktywność podobno doprowadziła do 20-krotnego wzrostu poziomu promieniowania na tym obszarze z powodu zniszczenia zanieczyszczonej gleby. Wzrost poziomu promieniowania został opublikowany na mapie internetowej prowadzonej przez ukraińską organizację pozarządową, ale odpowiednie czujniki w samej elektrowni nie wykazały wzrostu.

W dniu 9 marca 2022 r. w samym zakładzie nastąpiła przerwa w dostawie prądu. Na dzień 9 marca 2022 r. Nie zgłoszono żadnych wycieków promieniowania. Władze ukraińskie poinformowały jednak, że istnieje ryzyko wycieku promieniowania z powodu braku możliwości prawidłowej cyrkulacji chłodziwa zużytego paliwa.

31 marca 2022 r. siły rosyjskie formalnie przekazały kontrolę nad fabryką jej pracownikom, a większość sił okupacyjnych wycofała się. Personel Ukraińskiej Gwardii Narodowej został przeniesiony na Białoruś jako jeńcy wojenni . 2 kwietnia 2022 roku ukraińskie media poinformowały o podniesieniu flagi Ukrainy na terenie zakładu.

Czarnobylski operator Energoatom twierdził, że rosyjskie wojska wykopały okopy w najbardziej skażonej części czarnobylskiej strefy wykluczenia , otrzymując „znaczące dawki” promieniowania. BBC News poinformowało o niepotwierdzonych doniesieniach, że niektórzy byli leczeni na Białorusi .

Likwidacja

Po wybuchu w reaktorze nr 4 i wybudowaniu Obiektu Schronowego, pozostałe trzy reaktory zostały ponownie uruchomione i działały aż do okresu poradzieckiego. Nowe bezpieczne zamknięcie w Czarnobylu jest wyposażone w 2 suwnice główne, które posłużą do usunięcia niestabilnych części oryginalnego sarkofagu. Większość zewnętrznych promieniowania gamma w tym miejscu pochodzi z izotopu cezu-137 , którego okres półtrwania wynosi 30,17 lat. Od 2016 r. Narażenie na promieniowanie tego radionuklidu spadło o połowę od wypadku z 1986 r.

W październiku 1991 r. reaktor nr 2 zapalił się, a następnie został wyłączony. Niepodległość Ukrainy od Związku Radzieckiego w 1991 r. wywołała dalsze dyskusje na temat Czarnobyla, ponieważ Rada Najwyższa , nowy parlament Ukrainy, składała się głównie z młodych reformatorów. Dyskusje na temat przyszłości energetyki jądrowej na Ukrainie ostatecznie skłoniły rząd do podjęcia decyzji o likwidacji reaktora nr 2.

W listopadzie 1996 roku, pod naciskiem obcych rządów, reaktor nr 1 został zamknięty. W reaktorze nr 1 rozpoczęto usuwanie nieskażonego sprzętu, a prace te mogą zakończyć się w latach 2020–2022. W grudniu 2000 r. reaktor nr 3 został wyłączony po krótkiej pracy od marca 1999 r. po 5 miesiącach remontu, a cała elektrownia przestała produkować energię elektryczną. W kwietniu 2015 r. bloki od 1 do 3 weszły w fazę likwidacji.

W 2013 r. wyłączono pompę podającą wodę rzeczną do zbiornika chłodzącego znajdującego się w pobliżu obiektu i spodziewano się powolnego odparowania radiatora.

Reaktor nr 4

Nowe bezpieczne zamknięcie w 2016 r

Pierwotnie ogłoszona w czerwcu 2003 r., Zbudowano nową stalową konstrukcję zabezpieczającą o nazwie New Safe Confinement, aby zastąpić starzejący się i pospiesznie zbudowany sarkofag, który chronił reaktor nr 4. Chociaż rozwój projektu był kilkakrotnie opóźniany, budowa oficjalnie rozpoczęła się we wrześniu 2010 r. Nowe bezpieczne zamknięcie zostało sfinansowane przez międzynarodowy fundusz zarządzany przez Europejski Bank Odbudowy i Rozwoju i zostało zaprojektowane i zbudowane przez konsorcjum Novarka pod przewodnictwem Francji .

W lutym 2013 r. Część dachu i ściany o powierzchni 600 metrów kwadratowych (6458 stóp kwadratowych) przylegająca do zadaszonej części hali turbin zawaliła się do obszaru pochówku hali turbin. Zawalenie się nie wpłynęło na żadną inną część Obiektu Schronienia ani Nowe Bezpieczne Uwięzienie . Nie wykryto żadnych różnic w poziomach promieniowania w wyniku incydentu. Zawalony dach został zbudowany po katastrofie w Czarnobylu i został później naprawiony.

Novarka zbudowała dużą konstrukcję w kształcie łuku ze stali o szerokości 270 metrów (886 stóp), wysokości 100 metrów (328 stóp) i długości 150 metrów (492 stóp), aby przykryć starą, rozpadającą się betonową kopułę, która była wówczas używana. Konstrukcja została zbudowana z dwóch segmentów, które zostały połączone w sierpniu 2015 roku. W listopadzie 2016 roku ukończony łuk został umieszczony nad istniejącym sarkofagiem. Ten projekt stalowej obudowy miał kosztować 1,4 miliarda dolarów i został ukończony w 2017 roku. Obudowa spełnia również definicję urządzenia do grobu jądrowego .

Osobna umowa została zawarta z amerykańską firmą Holtec International na budowę składowiska w strefie zamkniętej dla odpadów radioaktywnych produkowanych w Czarnobylu. Obiekt ten, nazwany Tymczasowym Obiektem Składowania 2, będzie służył do przechowywania 21 297 zespołów zużytego paliwa znajdujących się obecnie w elektrowni, które zostaną załadowane do około 231 kanistrów na odpady i przechowywane w ISF-2 przez 100 lat. W 2020 roku zakończono budowę składowiska, a 18 listopada 2020 roku na składowisko wprowadzono pierwszy kanister z odpadami promieniotwórczymi.

Zobacz też

• Lista artykułów związanych z Czarnobylem
• Lista reaktorów jądrowych

Linki zewnętrzne

• Oficjalna strona internetowa