Сегодня 26 апреля. Немного о причинах аварии

Boris Paleev написал(а) к All в Apr 24 22:45:24 по местному времени:

Нello All!

https://aftershock.news/?q=node/1372351

Сегодня 26 апреля. Немного о причинах аварии
21:12 - 26/Апр/24 Бронепоезд42


Наш старый друг и коллега, ныне - работник "Росатома", прислал вот такой текст. Учитывая дату, таки полагаем его очень уместным.

Спор ядерщиков с электриками вокруг Чернобыля не будет закрыт никогда. Есть, тем не менее, вещи несомненные. Глубинной причиной катастрофы было чисто политическое решение передать ЧАЭС из Средмаша в ведение Киевэнерго. Где сидели может и отличные электрики, но ядерные чайники, для которых реактор был всего навсего кипятильником, из которого поворотом ручки можно подать на турбину больше пара или меньше. Сам по себе эксперимент по выбегу турбины делать было можно и даже нужно. Беда в том, что делали это кривые руки не понимавших ничего в --- не побоюсь этого слова НИЧЕГО --- в тонкостях ядерной физики.

Какая была практика работы персонала ЧАЭС --- судить не буду, но боюсь, что слова об отношении к реактору как к кипятильнику более чем справедливы. *Я просто попробую объяснить, как легко взорвать реактор перейдя бездумно на малую мощность, скажем, на четверть. Я буду без математики, так что четверть или половинка будет неважно.

Без азов ядерной физики все же не обойтись. В легких ядрах протонов и нейтронов поровну, в тяжелом уране нейтронов в полтора раза больше, чем протонов. В средних ядрах превышение нейтронов над протонами есть, но слабее. При делении ядра урана 2-3 мгновенных нейтрона скидывается, получаются два осколка с отношением масс преимущественно около 1:1.4, т.е., любимые массы около 95 и 135. В обоих осколках нейтронов больше, чем положено, а протонов меньше положенного. Осколок нестабилен: бета-распадом нейтрон превращается в протон, электрон и нейтрино. Ядро улучшается, но как правило надо его лечить несколькими бета-распадами, пока не дойдем до сравнительно стабильного ядра. Иногда на одно деление до дюжины бета-распадов. В-общем, редкая птица долетает до середины Днепра: из самых первичных осколков не выживает практически никто.

В ходе этих бета-распадов иногда из ядра вылетают нейтроны. Немного, но и немало: всего около 0.5% нейтронов, летающих внутри реактора, это запаздывающие нейтроны из этих бета-распадов осколков. Запаздывающие, так как от момента рождения осколка до его бета-распада проходит время от миллисекунд до долей секунды и до минут для разных осколков. И именно в этом успех ядерной энергетики: сделай реактор критичным по МГНОВЕННЫМ нейтронам, так его взорвет как бомбу за микросекунды --- никакая механика никакие стержни за такие времена подвинуть для регулировки нейтронных потоков не может. А вот за доли секунды этими полпроцентами поуправлять можно. К тому же эти полсекунды растягиваются обратно пропорционально превышению над критичностью и получается масштаб времени вполне комфортабельный для механики.

Осколки остаются внутри топливных таблеток. Любое ядро хоть немного да поглощает нейтроны. О боре или кадмии (нужных изотопах) слышали все. После деления в цепочке бета-распадов появляются нуклиды с патологически огромным поглощением нейтронов. Самый знаменитый пример это ксенон-135 с сечением поглощения тепловых нейтронов в 3000 барн. В природе его не бывает, он нестабилен и за 9 часов распадется в цезий-135. Происхождение ксенона-135 хорошо известно. Как сказано выше, деление асимметрично, любимые массы тяжелого осколка около 135, и теллур-135 образуется в 6.5% делений. Но за 20 секунд он бета-распадом даст йод-135, который через 7 часов распадается в ксенон-135. Наработка ксенона как будто введение поглощающих стержней --- для сохранения мощности надо увеличить число нейтронов из деления. Элементарно, Ватсон: у нас масштабы времени в полсутки-сутки, после включения реактора потихоньку подрегулируем все контрольными стержнями. Потом наступит баланс между наработкой ксенона, его распадами и выгоранием за счет поглощения нейтронов. По мере выгорания урана-235 и наработки плутония в топливе нейтронный режим в реакторе меняется, но медленно, так что в ноябре перед очередным ППР и перезагрузкой топлива контрольные стержни совсем не там, что в январе.

А вот теперь 25 апреля 198.... скинем мощность реактора, т.е., и поток нейтронов внутри реактора, вчетверо. Наработка теллура мгновенно упадет вчетверо, она строго отслеживает число делений. Свежего йода-135 будет тоже вчетверо меньше. Но его осталось дофига от периода работы на полной мощности. Производство ксенона-135 из него продолжается с той же скоростью, как и при работе реактора на полной мощности, а вот выгорание ксенона за счет поглощения нейтронов упало вчетверо. Баланс нарушился, ксенон стал накапливаться, и реактор начнет терять мощность. А диспетчер "Киевэнерго" металлическим голосом требует по телефону мощность держать. Что делаем? Начинаем выводить контрольные стержни. Что в наших масштабах времени: 9 часов периода полураспада у ксенона-135, ему надо вначале накопиться за счет распадов избыточного йода, который после всех распадов придет в равновесие с четвертью теллура, а за какое-то время и ксенон-135 распадется и придет в равновесие с четвертью йода. Это "какое-то время" пара суток: как тот воробушек, раз уж попал в дерьмо, то сиди и не чирикай.

А диспетчер "Киевэнерго" и программа эксперимента требуют продолжения банкета...

Я не буду моделировать собственно 26 апреля 1986. А просто нарисую условный сценарий на уровне домохозяек и пешеходов. Что у нас в запасе? Те 0.5% манипуляций с запаздывающими нейтронами. А если дисбаланс по ксенону-потрошителю нейтронов больше этих 0.5%? Что, если в борьбе с накапливающимся ксеноном я выдернул ВСЕ контрольные стержни, а реактор все одно потерял мощность совсем? Сижу я в этой позе и чешу репу... а ксенон-то, который сейчас имитирует контрольный стержень (и много стержней сразу!) продолжает распадаться, распадаться, распадаться и в какой-то момент этот имитатор контрольного стержня сам "выдернулся" из реактора --- отравленный ксеноном реактор очнулся. Пошла цепная реакция в ситуации с полностью убранными контрольными стержнями. Да, у РБМК были и свои заморочки: при играх с полностью выдвинутыми всеми или почти всеми контрольными стержнями можно попасть в нестабильный режим при вводе стержней. И запрет на число контрольных стeржней не был случайным и не надо было его нарушать.

Занавес, тушите свет.

Единственным грамотным дейcтвием операторов было не чирикать, а заглушить реактор немедленно, вдвинув все-все контрольные стержни. Пару суток реактор постоял бы, а потом спокойно перезагрузился бы. Ну может 3-4 суток... Это и было прописано в Инструкциях, составленных ядерщиками. Чего ядерщики не предусмотрели? Это положение Инструкции должно было быть подкреплено автоматикой, запрещающей любые действия кроме полной заглушки реактора. Но такого топора, отрубающего по плечи шаловливые... нет, это несправедливо, просто бестолковые... ручки смены в зале БЩУ ЧАЭС-4 не висело. Не висело и этот факт непреложен, так что сваливать все на ядерщиков легко.

Насколько мне известно, после 1986 игры с мощностью реакторов на наших АЭС запрещены. Менять ее можно, но строго по правильному алгоритму --- законы ядерной физики непреложны и требуют неукоснительного уважения. Это только в Верховной Раде где-то в прошлом году какой-то умник требовал уменьшить в разы период полураспада радиоактивных отходов... Украина богата ядерными талантами.

Авторство:*
Копия чужих материалов
Использованные источники:*
https://t.me/pozivnoy_kazman/9934

Комментарий автора:*
Небольшой гайд, что случилось на ЧАЭС, с точки зрения специалиста-ядерщика. На мой взгляд максимально логичный и объясняющий на пальцах.*

Помянем тех, кто остановил катастрофу и не дал ей разрастись до более серьезных масштабов.

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

Andrei Mihailov написал(а) к Boris Paleev в Apr 24 18:28:44 по местному времени:

Нello, Boris Paleev.
On 26.04.2024 22:45 you wrote:

BP> Без азов ядерной физики все же не обойтись. В легких ядрах
BP> протонов и нейтронов поровну, в тяжелом уране нейтронов в полтора
BP> раза больше, чем протонов.

В легком тритии нейтронов в два раза больше.

BP> В средних ядрах превышение нейтронов над протонами есть, но
BP> слабее. При делении ядра урана 2-3 мгновенных нейтрона
BP> скидывается, получаются два осколка с отношением масс
BP> преимущественно около 1:1.4, т.е., любимые массы около 95 и 135. В
BP> обоих осколках нейтронов больше, чем положено, а протонов меньше
BP> положенного. Осколок нестабилен: бета-распадом нейтрон
BP> превращается в протон, электрон и нейтрино. Ядро улучшается, но
BP> как правило надо его лечить несколькими бета-распадами, пока не
BP> дойдем до сравнительно стабильного ядра.

Ближайшее стабильное ядро - свинец, но у него нейтронов тоже в 1.5 раза больше, чем протонов...

BP> Насколько мне известно, после 1986 игры с мощностью реакторов на
BP> наших АЭС запрещены. Менять ее можно, но строго по правильному
BP> алгоритму --- законы ядерной физики непреложны и требуют
BP> неукоснительного уважения. Это только в Верховной Раде где-то в
BP> прошлом году какой-то умник требовал уменьшить в разы период
BP> полураспада радиоактивных отходов... Украина богата ядерными
BP> талантами.

Вообще, главное - понимать, что ЧАЭС это не электростанция, а завод по производству оружейного плутония, а электроэнергия у нее побочный поодукт.

BP> Комментарий автора:* Небольшой гайд, что случилось на ЧАЭС, с
BP> точки зрения специалиста-ядерщика.

Специалистов-ядерщиков туда не пускали. На резонный аргумент: "Я ведь знаю, что и как надо делать", - отвечали: "Но вы знаете и то, куда нельзя лезть, а такте там сейчас не нужны".

BP> Помянем тех, кто остановил катастрофу и не дал ей разрастись до
BP> более серьезных масштабов.

Она разрослась до максимально возможных масштабов - ликвидаторы не останавливали катастрофу, а устраняли ее последствия.


--
Best regards!
Posted using Нotdoged on Android
--- Нotdoged/2.13.5/Android

Boris Paleev написал(а) к Andrei Mihailov в Apr 24 10:32:00 по местному времени:

Нello Andrei!

Saturday April 27 18:28:44 2024 18:28:44, Andrei Mihailov wrote to Boris Paleev:

BP>> Без азов ядерной физики все же не обойтись. В легких ядрах
BP>> протонов и нейтронов поровну, в тяжелом уране нейтронов в полтора
BP>> раза больше, чем протонов.
AM> В легком тритии нейтронов в два раза больше.

Он нестабилен, быстро распадается. У других элементов тоже есть изотопы, где нейтронов в два раза больше, но они ещё более нестабильны.

BP>> В средних ядрах превышение нейтронов над протонами есть, но
BP>> слабее. При делении ядра урана 2-3 мгновенных нейтрона
BP>> скидывается, получаются два осколка с отношением масс
BP>> преимущественно около 1:1.4, т.е., любимые массы около 95 и 135. В
BP>> обоих осколках нейтронов больше, чем положено, а протонов меньше
BP>> положенного. Осколок нестабилен: бета-распадом нейтрон
BP>> превращается в протон, электрон и нейтрино. Ядро улучшается, но
BP>> как правило надо его лечить несколькими бета-распадами, пока не
BP>> дойдем до сравнительно стабильного ядра.

AM> Ближайшее стабильное ядро - свинец, но у него нейтронов тоже в 1.5 раза
AM> больше, чем протонов...

В статье написано сравнительно стабильное. Наверное, это что-то вроде урана-235, у которого период полураспада около миллиарда лет.

BP>> Насколько мне известно, после 1986 игры с мощностью реакторов на
BP>> наших АЭС запрещены. Менять ее можно, но строго по правильному
BP>> алгоритму --- законы ядерной физики непреложны и требуют
BP>> неукоснительного уважения. Это только в Верховной Раде где-то в
BP>> прошлом году какой-то умник требовал уменьшить в разы период
BP>> полураспада радиоактивных отходов... Украина богата ядерными
BP>> талантами.

AM> Вообще, главное - понимать, что ЧАЭС это не электростанция, а завод по
AM> производству оружейного плутония, а электроэнергия у нее побочный поодукт.

Официально это была электростанция, и подчинялась она Минэнерго, а не Минсредмашу.

BP>> Комментарий автора:* Небольшой гайд, что случилось на ЧАЭС, с
BP>> точки зрения специалиста-ядерщика.
AM> Специалистов-ядерщиков туда не пускали. На резонный аргумент: "Я ведь
AM> знаю, что и как надо делать", - отвечали: "Но вы знаете и то, куда нельзя
AM> лезть, а такте там сейчас не нужны".

Это уже после аварии?

BP>> Помянем тех, кто остановил катастрофу и не дал ей разрастись до
BP>> более серьезных масштабов.
AM> Она разрослась до максимально возможных масштабов - ликвидаторы не
AM> останавливали катастрофу, а устраняли ее последствия.

Это были ещё не максимально возможные масштабы. Например, пожар легко мог перекинуться на 3-й блок. А реакторы РБМК - безкорпусные.

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027

Andrei Mihailov написал(а) к Boris Paleev в Apr 24 20:03:23 по местному времени:

Нello, Boris Paleev.
On 28.04.2024 10:32 you wrote:

BP>>> Без азов ядерной физики все же не обойтись. В легких ядрах
BP>>> протонов и нейтронов поровну, в тяжелом уране нейтронов в
BP>>> полтора раза больше, чем протонов.
AM>> В легком тритии нейтронов в два раза больше.
BP> Он нестабилен, быстро распадается. У других элементов тоже есть
BP> изотопы, где нейтронов в два раза больше, но они ещё более
BP> нестабильны.

О том и речь - не только у тяжелых элементов так бывает

BP>>> В средних ядрах превышение нейтронов над протонами есть, но
BP>>> слабее. При делении ядра урана 2-3 мгновенных нейтрона
BP>>> скидывается, получаются два осколка с отношением масс
BP>>> преимущественно около 1:1.4, т.е., любимые массы около 95 и 135.
BP>>> В обоих осколках нейтронов больше, чем положено, а протонов
BP>>> меньше положенного. Осколок нестабилен: бета-распадом нейтрон
BP>>> превращается в протон, электрон и нейтрино. Ядро улучшается, но
BP>>> как правило надо его лечить несколькими бета-распадами, пока не
BP>>> дойдем до сравнительно стабильного ядра.
AM>> Ближайшее стабильное ядро - свинец, но у него нейтронов тоже в
AM>> 1.5 раза больше, чем протонов...
BP> В статье написано сравнительно стабильное. Наверное, это что-то
BP> вроде урана-235, у которого период полураспада около миллиарда
BP> лет.

У него соотношение протонов и нейтронов примерно такое же

BP>>> Насколько мне известно, после 1986 игры с мощностью реакторов на
BP>>> наших АЭС запрещены. Менять ее можно, но строго по правильному
BP>>> алгоритму --- законы ядерной физики непреложны и требуют
BP>>> неукоснительного уважения. Это только в Верховной Раде где-то в
BP>>> прошлом году какой-то умник требовал уменьшить в разы период
BP>>> полураспада радиоактивных отходов... Украина богата ядерными
BP>>> талантами.
AM>> Вообще, главное - понимать, что ЧАЭС это не электростанция, а
AM>> завод по производству оружейного плутония, а электроэнергия у нее
AM>> побочный поодукт.
BP> Официально это была электростанция, и подчинялась она Минэнерго, а
BP> не Минсредмашу.

Из-за этого и вся котовасия

BP>>> Комментарий автора:* Небольшой гайд, что случилось на ЧАЭС, с
BP>>> точки зрения специалиста-ядерщика.
AM>> Специалистов-ядерщиков туда не пускали. На резонный аргумент: "Я
AM>> ведь знаю, что и как надо делать", - отвечали: "Но вы знаете и
AM>> то, куда нельзя лезть, а такте там сейчас не нужны".
BP> Это уже после аварии?

Через пару часов после

BP>>> Помянем тех, кто остановил катастрофу и не дал ей разрастись до
BP>>> более серьезных масштабов.
AM>> Она разрослась до максимально возможных масштабов - ликвидаторы
AM>> не останавливали катастрофу, а устраняли ее последствия.
BP> Это были ещё не максимально возможные масштабы. Например, пожар
BP> легко мог перекинуться на 3-й блок.

Вряд ли. Там расстояния приличные

--
Best regards!
Posted using Нotdoged on Android
--- Нotdoged/2.13.5/Android

Boris Paleev написал(а) к Andrei Mihailov в Apr 24 21:49:12 по местному времени:

Нello Andrei!

Sun Apr 28 2024 20:03, Andrei Mihailov wrote to Boris Paleev:

BP>>>> Помянем тех, кто остановил катастрофу и не дал ей разрастись до
BP>>>> более серьезных масштабов.
AM>>> Она разрослась до максимально возможных масштабов - ликвидаторы
AM>>> не останавливали катастрофу, а устраняли ее последствия.
BP>> Это были ещё не максимально возможные масштабы. Например, пожар
BP>> легко мог перекинуться на 3-й блок.
AM> Вряд ли. Там расстояния приличные

У 3-го и 4-го энергоблоков был общий машинный зал. Его крыша, покрытая обычным битумом (вместо огнестойкого покрытия, которое полагалось по инструкции), полыхнула в первые же секунды катастрофы, и огонь понесло в сторону реактора 3 энергоблока.

==============
Дежурный караул в количестве 17 бойцов под руководством молодого лейтенанта внутренней службы Владимира Правика на автоцистерне, насосной станции и рукавном автомобиле выехал на объект.

Руководитель тушения пожара сразу же оценил катастрофичность ситуации. 4-й энергоблок, разрушенный взрывом, горел. Огнем была охвачена кровля машинного зала, пламя быстро продвигалось в сторону 3-го энергоблока. По рации Владимир Правик объявил, что пожару необходимо присвоить повышенный 3-й номер. Огнеборцы насчитали 30 очагов горения в районе энергоблока. Наибольшую опасность представляли машинный зал с масляными системами турбогенераторов и насосов и маслобаками с тоннами горючей жидкости, котельное масло-мазутное хозяйство, кабельные каналы, по которым огонь мог добраться до всех объектов АЭС. Но решающее направление Владимир Правик определил сразу - горящая кровля. Если бы огонь по ней перекинулся на 3-й энергоблок, мог бы взорваться и он.

https://telegra.ph/CНernobylskaya-AE...harnyh-04-23-2
==============

Best regards, Boris

--- Ручка шариковая, цена 1.1.5-021027