Томас Маклафлин - Обзор ядерных аварий с возникновением СЦР (LA-13638)

• Название: Обзор ядерных аварий с возникновением СЦР (LA-13638)
• Автор: Томас Маклафлин
• Издательство: Лос-Аламосская национальная лаборатория
• Жанр: Физика
• Год: 2003

Обсуждаются ядерные аварии с возникновением самоподдерживающейся цепной реакции (СЦР) и характеристики разгона на мгновенных нейтронах на критических сборках. Рассмотрено 60 аварий на различного типа оборудовании и установках. Приводятся детали, позволяющие читателю понять физическую картину, химические процессы во время аварии, а также предоставляется информация об административной обстановке на промежутке времени, предшествующем возникновению аварии, в тех случаях, когда она доступна. Приводится картина изменения мощности во времени, приводятся данные об энерговыделении, последствиях и причинах аварии. Для описания тех аварийных ситуаций, которые возникли на промышленных предприятиях, в настоящую версию были включены два новых раздела. В первом из них содержится анализ и выводы о физических и ядерно-физических свойствах систем, в которых происходила цепная реакция. Во втором обобщаются наблюдения и обсуждаются извлеченные уроки. Обсуждение случаев резкого превышения мощности крупных энергетических реакторов не включено в данный отчет.

---

Слитки металлического плутония в контейнере для хранения; один пик мощности; один случай серьезного облучения.

21. Новосибирский завод химических концентратов, 15 мая 1997 г

Накопление осадка обогащенного урана (90 %) в донных областях двух параллельных емкостей плоской геометрии; многократные разгоны мощности;

22. Завод по изготовлению топлива компании JCO, г. Токай-мура, 30 сентября 1999 г

Раствор уранилнитрата, U(18,8 %), в отстойнике; многократные всплески мощности; двое погибших; один человек получил значительную дозу облучения.

Примечания

1

Расположение и размеры труб были такими, чтобы исключить достижения критического состояния с используемыми растворами.

2

Термин «значительный» в том смысле, в котором он используется здесь, относится к обладанию делящимся материалом в количестве, достаточном для поддержания цепной реакции. Реальное количество материала, обрабатываемого в течение первого десятилетия, было намного меньшим, чем во время последующих десятилетий.

3

В архивах Лос-Аламосской национальной лаборатории хранятся некоторые данные и комментарии по поводу эксперимента 2 октября 1945 г., проведенного с целью определения доз радиации, полученных в результате аварии 21 августа 1945 г. Энерговыход при эксперименте составил около 6 х 1015 делений, однако критичность на мгновенных нейтронах не была достигнута. Максимальная реактивность системы во время эксперимента была примерно на 60 центов выше значения, соответствующего критичности на запаздывающих нейтронах.

4

Прототип ФКБН был разработан и ранее использован в научном центре Арзамаса-16. Он упомянут в воспоминаниях А. Д. Сахарова. См. также в трудах Международной конференции по ядерной критической безопасности, 1995 г., том 1, статью В. А. Терехина, В. Д. Пережогина, Ю. А. Соколова «Критические измерения во ВНИИТФ. Обзор.»

5

Соответствующие расчеты были выполнены В. Ф. Колесовым и В. X. Хоружим.

6

Мы обязаны д-ру Т. Дж. Томпсону за то, что он первым изложил правильную последовательность событий. Некоторые детали этой аварии дословно приводятся из проведенного им обсуждения.

7

Подобный же результат можно получить для области критичности на запаздывающих нейтронах, но неадиабатическое поведение искажает результат.