Etyka inżynieryjna - studium przypadku dotyczące Czarnobyla
Katastrofa w Czarnobylu była wypadkiem jądrowym, który miał miejsce o godz Chernobyl Nuclear Power Plant 26 kwietnia 1986 roku. Stopień jądrowy w jednym z reaktorów spowodował pożar, który wysłał chmurę radioaktywnego opadu, który ostatecznie rozprzestrzenił się po całej Europie.
Elektrownia reaktora jądrowego w Czarnobylu, zbudowana na brzegach Pripyat rzeka Ukrainemiał cztery reaktory, z których każdy mógł wytwarzać 1000 MW energii elektrycznej.
Wieczorem w April 25th 1986, grupa inżynierów, zaplanowała eksperyment elektrotechniczny na reaktorze numer 4. Mając niewielką wiedzę na temat fizyki jądrowej, pomyśleli o eksperymentowaniu, jak długo turbiny będą się obracać i dostarczać energię do głównych pomp obiegowych po utracie głównego zasilania elektrycznego.
Poniżej znajduje się zdjęcie elektrowni jądrowej w Czarnobylu.
Co doprowadziło do katastrofy?
Zobaczmy teraz, co doprowadziło do katastrofy.
Blok reaktora 4 miał zostać wyłączony w celu rutynowej konserwacji w dniu 25 kwietnia 1986 r. Jednak zdecydowano się skorzystać z tego wyłączenia w celu ustalenia, czy w przypadku utraty mocy stacji spowalniająca turbina może zapewnić wystarczającą moc elektryczną. do obsługi głównych pomp obiegowych wody chłodzącej rdzeń, aż do uruchomienia awaryjnego źródła zasilania diesla. Celem tego testu było określeniewhether cooling of the core could continue in the event of a loss of power.
Ze względu na błędne przekonanie, że eksperyment ten należy do niejądrowej części elektrowni, przeprowadzono go bez właściwej wymiany informacji między działem badań a działem bezpieczeństwa. Dlatego też test rozpoczął się od niewystarczających środków ostrożności, a personel obsługujący nie został ostrzeżony o konsekwencjach testu elektrycznego dla bezpieczeństwa jądrowego i jego potencjalnym niebezpieczeństwie.
Eksperyment
Zgodnie z planowanym testem, plik Emergency Core Cooling System (ECCS) reaktora, który dostarcza wodę do chłodzenia rdzenia reaktora, został celowo wyłączony.
Aby przeprowadzić test, reaktor musi zostać ustabilizowany na około 700-1000 MW przed wyłączeniem, ale spadł on do 5000 MW z powodu pewnego zjawiska eksploatacyjnego. Później operator pracujący na nocnej zmianie popełnił błąd, wkładając dotychczas pręty sterujące reaktorem. Spowodowało to, że reaktor przeszedł w stan bliskiego wyłączenia, obniżając moc wyjściową do około 30 MW.
Ponieważ ta mała moc nie była wystarczająca do wykonania testu i spowoduje niestabilność reaktora, zdecydowano się przywrócić moc poprzez wyciągnięcie prętów regulacyjnych, co spowodowało ustabilizowanie się mocy na poziomie 200 MW. W rzeczywistości było to naruszenie przepisów bezpieczeństwa ze względu na rozszerzeniepositive void co-efficiencyreaktora. Dodatni współczynnik pustki to rosnąca liczba reaktywności w reaktorze, która zmienia się w parę. Zdecydowano się na przeprowadzenie testu na tym poziomie mocy.
W rzeczywistości reaktory były bardzo niestabilne przy niskim poziomie mocy, głównie ze względu na konstrukcję pręta sterującego i dodatnie współczynniki pustki, które przyspieszały jądrową reakcję łańcuchową i moc wyjściową w przypadku utraty wody chłodzącej.
Poniższy obraz przedstawia reaktor 4, w którym przeprowadzono eksperyment. To zdjęcie zostało zrobione po przywróceniu wszystkiego.
1:23 w dniu 26 kwietnia th 1986, inżynierowie nadal z ich doświadczenia i wyłączania silnika turbinowego aby sprawdzić, czy jego inercyjne wirowanie będzie zasilać pompy wody reaktora. W rzeczywistości nie zasilał on odpowiednio pomp wodnych, a bez wody chłodzącej poziom mocy w reaktorze wzrósł.
Pompy wodne zaczęły pompować wodę wolniej i razem z wejściem do rdzenia nieco cieplejszej wody zasilającej mogły spowodować wrzenie (tworzenie się pustek) na dnie rdzenia. To, wraz z wypaleniem ksenonu, mogło zwiększyć poziom mocy w rdzeniu. Poziom mocy został następnie zwiększony do 530 MW i dalej wzrastał. Elementy paliwowe zostały rozerwane i doprowadziły do wytworzenia pary, co zwiększyło dodatni współczynnik pustki, co skutkowało wysoką mocą wyjściową.
Wysoka moc wyjściowa zaalarmowała inżynierów, którzy próbowali włożyć wszystkie 200 prętów sterujących, co jest konwencjonalną procedurą wykonywaną w celu kontrolowania temperatury rdzenia. Ale te wędki zostały zablokowane w połowie z powodu ich grafitowej konstrukcji. Tak więc, zanim pręty kontrolne z ich pięciometrowym materiałem chłonnym mogły wniknąć w rdzeń, 200 grafitowych końcówek jednocześnie weszło do rdzenia, co ułatwiło wzrost reakcji, powodując eksplozję, która zdmuchnęła 1000-tonową stalowo-betonową pokrywę reaktor, w konsekwencji blokując pręty sterujące, które znajdowały się w połowie reaktora. Gdy rury kanałowe zaczęły pękać, w wyniku obniżenia ciśnienia w obwodzie chłodzenia reaktora wystąpiło masowe wytwarzanie pary.
W rezultacie zgłoszono dwie eksplozje. Pierwszą była początkowa eksplozja pary. Ostatecznie, po dwóch do trzech sekund, nastąpiła druga eksplozja, która mogła być prawdopodobnie spowodowana nagromadzeniem wodoru w wyniku reakcji cyrkon-para.
Wszystkie materiały, takie jak paliwo, moderator i materiały konstrukcyjne, zostały wyrzucone, wywołując szereg pożarów, a zniszczony rdzeń został wystawiony na działanie atmosfery. Podczas wybuchu i następującego po nim pożaru do atmosfery przedostało się ponad 50 ton materiału radioaktywnego, gdzie został on przeniesiony przez prądy powietrza. To 400 razy więcej niż ilość materiałów radioaktywnych uwolnionych podczas bombardowania Hiroszimy.
Fatalne skutki katastrofy
Katastrofa w elektrowni jądrowej w Czarnobylu na Ukrainie to jedyny wypadek w historii komercyjnej energetyki jądrowej, który spowodował ofiary śmiertelne w wyniku promieniowania.
Uwolnione promieniowanie spowodowało wiele śmiertelnych skutków. Poniżej wymieniono kilka efektów -
Zginęło dwóch pracowników. Jeden spłonął natychmiast po wypadku, a drugi zginął w szpitalu w ciągu kilku godzin od przyjęcia.
28 ratowników i personelu zmarło w ciągu 4 miesięcy od wypadku z powodu oparzeń termicznych i wpływu promieniowania na ich ciała.
Ten wypadek spowodował 7000 przypadków raka tarczycy.
Zespół ostrego promieniowania (ARS) rozpoznano u 237 osób, które przebywały na miejscu i zajmowały się sprzątaniem
Ziemia, powietrze i wody gruntowe zostały w znacznym stopniu skażone.
Bezpośrednia i pośrednia ekspozycja na promieniowanie doprowadziła do wielu poważnych problemów zdrowotnych, takich jak zespół Downa, aberracje chromosomalne, mutacje, białaczka, rak tarczycy i wady wrodzone itp.
Wiele roślin i zwierząt zostało zniszczonych jako następstwo.