Землетрясение в Японии и цунами

[Polar]

Я разбираюсь в атомном электричестве примерно как свинья в цитрусовых.
Объясните дилетанту.
Эти самые ТВЭЛ-ы выделяют тепло.
При нормальной работе часть тепла идет на производство электричества, оставшееся тепло убирают системой охлаждения.
В результате катастрофы (цунами, змелетрясения и японского раззвиздяйства) система охлаждения дала дуба.
ТВЭЛ-ам на это пофигу, они делают чему обучены - продолжают выделять тепло.
В результате остававшаяся вода выкипает, вся конструкция плавится и течет куда может под действием силы всемирного тяготения.
Так?
Я так понимаю, возможны три варианта (не ругайтесь на дилетанта):
Вариант 1. Все это плавится, течет вниз, постепенно застывая и остывая. Всякая гадость парит в атмосферу, японцы закрывают все это своим саркофагом и переводят дух.
Жить в 20 км от станции становиться не очень полезно для здоровья.
Вариант 2. В результате повышения давления/температуры/взрыва водорода происходит БУБУМС с разрушением ТВЭЛ-ов. Все это приводит к более значительному радиоактивному загрязнению местности, зависящему от силы БУБУМС-а и ветра.
Вариант 3. Топливо спекается, критическая масса, температура-давление. В результате Хиросиму, Нагасакии, Фукушима пишут в одном предложении через запятую, японцев как вымирающую нацию выставляют в музеях, а в СТАЛКЕР-е появиться масса новых интересных локаций.
Что из этого неверно?
Знатоки мирного атома, напишите как правильно? Простыми терминами?

[Evil Gryphon]

ТВЭЛ-ам на это пофигу, они делают чему обучены - продолжают выделять тепло.
В результате остававшаяся вода выкипает, вся конструкция плавится и течет куда может под действием силы всемирного тяготения.
Так?

Могу предложить представить что стержни сделаны из магниевого сплава.

Конструкция ТВЭЛа - это герметичная трубка из циркония, в которой находятся таблетки из оксида урана (спечёная керамика).
Цирконий используется потому что он слабо реагирует с нейтронами и почти не деформируется от радиации.
При высокой температуре (~700 градусов) на воздухе цирконий горит как магний с образованием белого дыма и ещё большим повышением температуры. (из циркония сделаны оболочки некоторых боевых частей противотанковых (JSOW) и зенитных (Patriot) ракет).
В среде водяного пара, при ещё более высокой температуре (более 1000 градусов) цирконий реагирует с паром (т.е. тоже горит) с образованием больших количеств водорода (взрывами которого были разрушены 1, 3 и 4 энергоблоки).

- добавлено

- там ещё много неповреждённого или частично повреждённого топлива которое надо охлаждать. Но там очень высокие уровни радиации отчего работы сильно затруднены (они пытаются использовать вертолёты или пожарные машины/ полицейские водомёты). Топливо может греться очень долго (его положено выдерживать в бассеинах больше года). Поэтому, там надо смонтировать какую-то аварийную систему охлаждения или починить штатную (сейчас на АЭС тянут аварийную линию электропередачи чтобы обеспечить её энергией).

[ilya_rad]

Polar, Возможны варианты 1 и 2.
3-й невозможен в принципе, у топлива недостаточная степень обогащения для ядерного взрыва.
Так что только тепловой взрыв или расплавление.

[Mirnyi]

Polar,
Примерно так, но при нормальной работе ВСЁ тепло отдаётся первичному контуру, а уже потом часть используется для производства электроэнергии, а часть просто доохлаждается.
После остановки реактора, ТВЭЛы выделяют тепла гораздо меньше, но ещё долго (падение по экспоненте) и их нужно охлаждать.
И с Хиросимой в одно предложение Фукусиме не попасть никак - чтобы так равнуло, нужно не просто создать критическую массу, но и удержать её достаточно долго от разлёта иначе просто пшик и горячие осколки разлетаются (не далеко)

[Valent]

вариант 4 : вся гадость в той или иной степени подплавленная потрескавшаяся в моменты оголения стержней при постоянном охлаждении морской водой, а затем восстановлении замкнутой системы охлаждения , потихоньку остывает в своих кастрюльках и затем разбирается и захоранивается.
ТВСы из хранилищ остывают при подключении подачи охлаждающей воды, "грязь" с территории собирается и захаранивается.

[T34]

вариант 4 : вся гадость в той или иной степени подплавленная потрескавшаяся в моменты оголения стержней при постоянном охлаждении морской водой, а затем восстановлении замкнутой системы охлаждения , потихоньку остывает в своих кастрюльках и затем разбирается и захоранивается.

Что пока невидно охлаждения даже БВ 5-го блока. Про восстанновление замкнутой системы даже не заикаются...
Япы уже проговарились что кастрюльки могут быть повреждены....
Valent, распиши что будет при контакте расплава c T>2800 с бетоном ?

Ели ТВЭЛы плавятся в БВ то.... БВ это даже не кастрюлька (при TMI все осталось в АЗ, поскольку и электричество было и охладение работало.)

Хотя Valent отчасти прав и возможны 3 варианта.. т.е. 1,2,4
третий невозможен т.к. далже если собрется крит. масса то она разлетится быстрей чем произойдет ядерный взрыв.

[mens divinior]

Что пока невидно охлаждения даже БВ 5-го блока. Про восстанновление замкнутой системы даже не заикаются...
Япы уже проговарились что кастрюльки могут быть повреждены....
Valent, распиши что будет при контакте расплава c T>2800 с бетоном ?

угу, и мне интересно.

Для реактора, кажется, не последнюю роль должна играть толщина бетона. Если не сильно толстый, скорей всего треснет от температурных деформаций. Через трещины расплав стечёт вниз и застынет от контакта с грунтом. Возможно с активным паро(газо)выделением (от влажности грунта зависит).

В БВ наверно тоже треснет(?)

По данным, которые предоставил японский форум атомной промышленности (JAIF), температура воды в бассейнах на блоках №№5-6 возрастает.
Ранее американский эксперт по БВ провёл прогнозные расчёты, из которых следует, что в бассейнах на блоках блоке №4 АЭС "Фукусима Дайичи" уже может начаться подкипание воды.

/ИТАР-ТАСС/. В аварийный третий реактор АЭС “Фукусима-1” сегодня вечером началась закачка воды под высоким давлением пожарными расчетами сил самообороны Японии. Специалисты “Токио электрик пауэр” сообщили, что спустя полчаса после начала этой операции в районе АЭС начал расти уровень радиации.

Как ранее сообщил начальник объединенного штаба сил самообороны Японии генерал Рёити Орики, в операции участвуют пять автомобилей, каждый из которых подаст в реактор до пяти тонн воды. Всего министерство обороны выделило 11 спецмашин для этой операции.

Ранее сегодня военные вертолеты сбросили на перегретый третий реактор около 30 тонн воды, которая, по словам министра обороны Тосими Китадзавы, попала в реактор. Ряд специалистов, однако, поставил под сомнение эффективность такого подхода в охлаждении реактора.

[T34]

Возможно с активным паро(газо)выделением (от влажности грунта зависит).

В аварийный третий реактор АЭС “Фукусима-1” сегодня вечером началась закачка воды под высоким давлением пожарными расчетами сил самообороны Японии. Специалисты “Токио электрик пауэр” сообщили, что спустя полчаса после начала этой операции в районе АЭС начал расти уровень радиации.
В БВ наверно тоже треснет(?)

как-т даж неудивительно
схема событий в Венгрии... http://atominfo.ru/news/air6534_3.jpg
но там воду лили не БВ...

[T34]

Возможно с активным паро(газо)выделением (от влажности грунта зависит).

В аварийный третий реактор АЭС “Фукусима-1” сегодня вечером началась закачка воды под высоким давлением пожарными расчетами сил самообороны Японии. Специалисты “Токио электрик пауэр” сообщили, что спустя полчаса после начала этой операции в районе АЭС начал расти уровень радиации.
В БВ наверно тоже треснет(?)

как-т даж неудивительно
схема событий в Венгрии... (взято с atominfo.ru)
но там лили не БВ
но очень... очень похоже на то что было блоке 3.

[AlexFF]

Наземная операция по охлаждению АЭС "Фукусима-1" провалилась


Наземная операция по охлаждению атомной энергостанции "Фукусима-1" провалилась. Японская полиция не смогла воспользоваться водяными пушками для залива реактора, сообщает японский телеканал NHK.

Операция была свернута из-за высокого уровня радиации. Как пояснил корреспондент телеканала, рабочим и пожарным крайне тяжело подобраться к реакторам, поскольку дозы облучения, которые они рискуют получить, могут оказаться летальными.

Вместе с тем попытки топливные стержни АЭС с воздуха продолжаются. В воздушной операции принимаю участие два вертолета CH-47 Chinook, которые заливают водой третий и четвертый энергоблоки атомной станции. Впрочем, эксперты указывают на то, что из-за высокой радиации вертолетам приходится опустошать контейнеры с водой не сбавляя скорость полета, что заметно снижает эффективность от данной меры.

При этом опасения относительно того, что в бассейнах с отработанным топливом третьего и четвертого реакторов "Фукусимы" не осталось воды, подтвердились. Агентство по ядерной и промышленной безопасности Японии (NISA) сообщило, что "если операция по охлаждению отработанного топлива не увенчается успехом, ситуация в ближайшие два-три дня может стать критической".

Добавим, что крайне дозированная информация о реальном состоянии дел на аварийной АЭС вызвала недовольство у властей соседнего Китая. Пекин потребовал от Токио ежечасно делать подробный отчет о ситуации и предпринимаемых мерах. В свою очередь ряд специалистов в области атомной энергетики выступили с заявлением, что власти Японии недостаточно адекватно оценивают масштаб потенциальной угрозы, исходящей от аварийной АЭС.

Напомним, в Японии 11 марта 2011г. произошла серия землетрясений, магнитуда наиболее сильного составила 9,0 (по данным Японского метеорологического управления). Это самое мощное землетрясение в Японии с XIX века. Подземные толчки и последующее цунами причинили огромный ущерб северо-восточным районам страны. По данным Национального полицейского управления страны, погибли или пропали без вести более 10 тыс. человек. Кроме того, режим ЧП введен на атомном комплексе в Фукусиме (станции "Фукусима-1" и "Фукусима-2"), где произошло уже несколько взрывов, пожар и продолжается утечка радиации.



Читать полностью: http://top.rbc.ru/special/japan/17/03/2011/560921.shtml


У японцев всего два чинука что ли?
И про америкосов не слышно (или я не видел) чтобы они какую то помощь предлагали?

И почему на пожарках хотели подъехать? Там же море рядом с реактором, пожарные корабли какие нибудь бы послали, там и насосы помощнее, конечно рубки бы чем забронировали дополнительно, или персонал вертолетами бы меняли через промежутки.. Или радиация еще больше чем в чернобыле что ли?

[NagaN]

Valent, распиши что будет при контакте расплава c T>2800 с бетоном ?...

Я не Valent, но попытаюсь. Исправляйте, если что..

При условии того, что бетон это смесь цемента, воды, щебня и песка в определенных пропорциях (хотя там наверняка какой-нибудь не простой бетон), имеет смысл рассматривать гипотетическую реакцию циркония с цементным камнем.
Состав цемента, в чистом виде, так сказать, 3CaO•2SiO2•3H2O.
Из свойст циркония следует отметить температуры начала окисления (300-400 град\с) с образованием оксидной пленки и активная реакция с кислородом воздуха при 800 град\с.
Начиная с 300 град\с цирконий активно поглощает водород образуя гидриды, но при 1200-1300град\с гидриды диссоциируют с выделением водорода.
Я не могу разглядеть ни каких опасных реакций циркония с цементом (разве что связанная вода в бетоне...Но ее там и так предостаточно пока).
Спекание, проплавление и все, пожалуй... Но не могу представить как там оксид урана себя проявит.

[T34]

3CaO•2SiO2•3H2O.
Из свойст циркония следует отметить температуры начала окисления (300-400 град\с) с образованием оксидной пленки и активная реакция с кислородом воздуха при 800 град\с.
Начиная с 300 град\с цирконий активно поглощает водород образуя гидриды, но при 1200-1300град\с гидриды диссоциируют с выделением водорода.

К Valent-у был вопрос с ироничной издевкой, прошу прощения..
А CaO и SiO2 при таких температурах что делать будут ?
я к тому что там уже не просто химия будет, там еще и валентности пересчитывать придется.

PS немного подумал -все что получится будет быстро охлаждаться испарением.....
PPS вверх...с образованием... с изотопами... и т.д

[NagaN]

А CaO и SiO2 при таких температурах что делать будут ?
я к тому что там уже не просто химия будет, там еще и валентности пересчитывать придется.

А вот тут-извините.. Этот вопрос мне бы да на курсе 4-5...

[T34]

А вот тут-извините.. Этот вопрос мне бы да на курсе 4-5...

да это целыми институтами считают, а не на 4-5 курсе.. там еще надо будет разбираться - а какой собссно элемент вступет в реакцию в этом "счаcтье" оно еще кислород или уже азот? (или ноаборот)....

[SAS_47]

На атом.ру три темы по Фукусиме.

http://forum.atominfo.ru/index.php?act=idx

[-=REA=-]

А далеко ли это спекание, так сказать, стечёт/утечёт/углубится вниз прорвавшись через оболочку реактора, и как долго продлится эта реакция (ну примерно)?

[NagaN]

Зависит от пемпературы расплава и физико-химических свойств ТОГО САМОГО бетона. И от степени его повреждений..

Но если там расплав в 1-2к градусов то водичкой его лучше не поливать ИМХО.

[Shoehanger]

А это "короткоживущие" изотопы?

[T34]

там нет количеств
в следовых количествах можно что угдоно, где угодно найти.
хотя, разом все что там перечислено - врядли.

мне понравился гуглоперевод йода - "Я"

PS это был аэрозольный замер ? тогда про что угодно где угодно беру свои слова назад

[mens divinior]

А это "короткоживущие" изотопы?

...даже теллур есть, неожиданно ))) Он далеко не короткоживущий.
Всё равно его много не будет

[RomanSR]

[mens divinior]

да это целыми институтами считают, а не на 4-5 курсе..

Из гипотетического: отколупать в чернобыле кусочек расплава и посмотреть какие соединения его образовали. Остальное списать на испарение.

[RC_Tag]

Объясните: если станция стоит на берегу океана то почему нельзя подогнать к берегу у станции пожарный корабль (в каждом порту есть их комлект) и с него подать электричество и проложить гибкие рукова с водой и подать по ним воду в басейны и реакторы?

[Kober]

Объясните: если станция стоит на берегу океана то почему нельзя подогнать к берегу у станции пожарный корабль (в каждом порту есть их комлект) и с него подать электричество и проложить гибкие рукова с водой и подать по ним воду в басейны и реакторы?

Может мелко? + смыло в море всякого мусора и даже если и было глубоко, то всё равно всё замусорено?

[RC_Tag]

Может мелко? + смыло в море всякого мусора и даже если и было глубоко, то всё равно всё замусорено?

Пожарные буксиры имеют минимальную осадку.
А даже если и задевают дно то что? неужели нельзя пожертвовать парочкой таких буксиров посадив их на мель возле станции?