Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС

• Datum: 2024
• Hauptverfasser: Krukovsky, P., Skliarenko, D., Baraniuk, O., Tkach, V.
• Format: Artikel
• Sprache: Ukrainian
• Veröffentlicht: State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2024
• Online Zugang: https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1136
• Назва журналу: Nuclear and Radiation Safety

Новий безпечний конфайнмент Чорнобильської АЕС побудований для демонтажу об'єкта укриття, вилучення радіоактивних матеріалів і захисту персоналу, населення та навколишнього середовища. На жаль, новий безпечний конфайнмент не є герметичною спорудою, що під час виконання вищезазначених робіт або можливих аварій буде призводити до поширення радіоактивних аерозолів у межах та за межами нового безпечного конфайнмента Чорнобильської АЕС. Розроблений документ «Отчет по анализу безопасности эксплуатации комплекса "НБК-ОУ", Глава 11, «Анализ потенциальных аварий и облучений», що описує потенційні сценарії аварій, виходу з ладу обладнання та помилок персоналу, однак у цьому документі для низки сценаріїв не наведені їх наслідки. Одним з таких сценаріїв є 2 сценарії вигорання радіоактивного бітумно-гравійного шару під час пожежі на даху машзалу зруйнованого 4-го блока, що повинно призводити до викиду, розповсюдження і осідання радіоактивних аерозолів в основному об’ємі нового безпечного конфайнмента, а також витоку радіоактивних аерозолів у навколишнє середовище за межі нового безпечного конфайнмента. Аналіз наслідків такої аварії в цьому документі не наведено, тому автори роботи за замовленням Чорнобильської АЕС виконали цей прогноз з використанням комп’ютерного CFD-моделювання термогазодинамічного та радіаційного стану нового безпечного конфайнмента. Розроблена модель враховує тривимірну геометрію нового безпечного конфайнмента і будівельні конструкції основних об'єктів під ним, що дозволило для обох сценаріїв розрахувати теплові і газодинамічні процеси вигорання пожежного навантаження протягом 10 хв., підйому в основному об’ємі суміші гарячого повітря з 17,7 грам радіоактивних аерозолів загальною активністю 713Cs 1,75 × 1010 Бк і міграцію цієї суміші в основному об’ємі і за межі нового безпечного конфайнмента протягом 24 год. У сценарії 1 показано, що за цей час 52,4 % радіоактивних аерозолів було затримано у фільтрах витяжної вентиляції, 44,2 % – осіло, 3,2 % – залишилось в повітрі основного об’єму нового безпечного конфайнмента і 0,2 % – вийшло за його межі. Було розглянуто другий, більш тяжкий сценарій 2, у якому витяжна вентиляція вийшла з ладу після 8 хв. пожежі, що  призвело до затримки радіоактивних аерозолів у фільтрах лише 6,5 %, осідання 60,6 %, залишку в повітрі основного об’єму нового безпечного конфайнмента 5,1 % і  виходу за його межі 27,8 %, що в 139 разів більше, ніж у попередньому сценарії. Результати моделювання цих сценаріїв було виконано вперше, і вони мають важливе практичне значення як для обґрунтування безпеки робіт і заходів захисту персоналу під час ліквідації пожежі, так і для оцінки обсягу викиду радіоактивних аерозолів у навколишнє середовище. Використання таких CFD-моделей дозволяє прогнозувати наслідки інших сценаріїв, зазначених в «Отчете по анализу безопасности эксплуатации комплекса "НБК-ОУ", Глава 11, «Анализ потенциальных аварий и облучений».