Обзор ядерных аварий с возникновением СЦР (LA-13638)

Введение

Данная редакция Обзора ядерных аварий с возникновением СЦР 12 существенно расширена по сравнению с предыдущими изданиями: в нее включены описания аварии, произошедшей в Японии, и 19 аварий, произошедших в России. В первых двух частях настоящего отчета описываются 60 ядерных аварий с возникновением СЦР. Они подразделяются на две категории: аварии, которые произошли на промышленных предприятиях (22) и поэтому были неожиданными, и те аварии, которые имели место во время критических экспериментов или операций на исследовательских сборках.

Выделение данных категорий основывается на следующих соображениях. Перерабатывающие предприятия, выполняющие операции с делящимися материалами, используют для предотвращения аварий различные технические средства и административные меры. Такие средства направлены на то, чтобы полностью исключить возможность появления на установке ситуаций, приводящих к возникновению СЦР, или систем, близких к критичности. Среди персонала таких предприятий обычно не бывает специалистов, глубоко знающих физику, связанную с критичностью систем с делящимися материалами. Тем не менее, при нормальных условиях персонал может находиться близко (буквально на расстоянии вытянутой руки) от места потенциально возможной аварии. В противоположность этому, на исследовательских реакторах или экспериментальных критических сборках преднамеренно планируются и достигаются критические или близкие к критичности состояния. Оперативный персонал таких установок обычно состоит из специалистов по физике СЦР. Хотя эти люди непосредственно выполняют операции с делящимися веществами при тех же ограничениях, что и на перерабатывающих предприятиях, заранее планируемые критические или околокритические состояния системы достигаются при наличии биологической защиты и дистанционного управления.

В большинстве случаев описания аварий на российских объектах оказываются более пространными, чем описания событий, которые произошли в других странах. Эта особенность объясняется тем, что отсутствуют общедоступные источники с описанием аварийных ситуаций в России, на которые можно сослаться. Другими словами, описательная информация, содержащаяся в настоящем отчете — это вся информация, которая действительно доступна в отношении данных аварий. Она была тщательно собрана как из оригинальных российских источников, так и из обсуждений, проводившихся с людьми, которые располагают личными знаниями об этих авариях. За исключением добавленных описаний шести аварий, имевших место в России во время критических экспериментов, часть II настоящего отчета практически не претерпела изменений по сравнению со вторым изданием.

Поскольку настоящее издание планировалось выпустить на английском и русском языках, необходимо было принять решения в отношении используемых единиц измерения и терминологии, особенно в английском издании отчета. Мы попытались придерживаться общеупотребительной международной терминологии и системы единиц. Однако с целью соблюдения исторической точности в описаниях местами сохранены те единицы измерения, которые были использованы в оригинальных документах. Так же точно мы старались выбирать понятную терминологию и избегали использовать термины, узко специфичные для данного предприятия или отрасли. Поэтому в тексте применялись термины, наиболее доступные широкому кругу читателей.

В части III по тексту первой версии отчета воспроизводится краткое обсуждение методов анализа и механизмов гашения цепной реакции. Два Приложения также впервые включены в данную редакцию отчета. В помощь читателям в Приложении А воспроизводится Глоссарий терминов по ядерной критичности 3 (LA-11627-MS), дополненный одним определением. В Приложении В приведены схемы технологических аппаратов, в которых возникли аварии, а также приведены в виде таблиц обобщенные параметры систем (масса, объем и т. д.).

Упор в настоящей редакции отчета делался на три момента. Во-первых, это описание одной аварии в Японии и 19 аварий в России. Четырнадцать из них имели место на промышленных предприятиях, а шесть произошли во время критических экспериментов или при управлении исследовательскими сборками. Вторая цель данной работы состояла в том, чтобы тщательно рассмотреть восемь аварий, уже описанных в первой редакции данного документа и приведенных в первой редакции ссылках. Это привело к внесению некоторых технических поправок и к уточнению описания технологических процессов для лучшего понимания широкой аудиторией читателей, которую такой отчет привлекал в течение ряда лет. В-третьих, включены два типа анализа 22 аварийных ситуаций, возникших при производственных процессах. Это (1) анализ физических и нейтронных характеристик с упором на понимание систематических черт процессов и (2) результаты и анализ уроков, извлеченных из этих аварий.