Обзор ядерных аварий с возникновением СЦР (LA-13638)

Другим результатом экспериментов CRAC ⁵ и SILENE ⁴, который можно сопоставить с перечисленными в таблице 10 значениями выхода числа делений при авариях, является удельный выход первого выброса мощности, т. е. пика мощности. В экспериментах, в которых максимальная реактивность достигала приблизительно 0,50 β или больших значений, удельный выход делений в пике составлял всегда примерно 1,0 X 10¹⁵ делений на литр, за исключением очень быстрых выбросов мощности, таких, в которых обратный период был много больше, чем 100 с^-1. Для этих очень быстрых выбросов мощности были измерены значения удельного выхода числа делений вплоть до нескольких единиц на 10¹⁵ делений на литр. Значения выхода числа делений в пике при авариях, которые приводятся в таблице 10, согласуются со значениями удельного выхода, полученными в экспериментах CRAC ⁵ и SILENE ⁴, в которых ни одно значение не превышает нескольких единиц на 10¹⁵ делений на литр. Однако, описаны три случая, когда значения выхода в пике (аварии 4, 6 и 8) выпадают из этого правила и значительно ниже 10¹⁵ делений на литр. Это либо указывает на медленный выброс мощности, в котором пик в классическом смысле отсутствует, либо оценка величины выхода просто некорректна. Поскольку нет никакого неопровержимого свидетельства в пользу той или другой интерпретации, эти элементы таблицы были оставлены такими, какими они были представлены в предыдущих редакциях.

Почти в половине случаев аварий, перечисленных в таблице 10, не имелось никакого резкого пика мощности. Это следует интерпретировать как указание на медленный выброс мощности, т. е. такой выброс, когда интервалы времени между пиками мощности составляют минуты или более, а следовательно, обратный период равен 10 мс^-1 или менее. Заметим, что авария 20 была в металлической системе. Хотя не существует никаких экспериментов с металлическим плутонием, дающих основу для сравнения, в двух авариях с возникновением СЦР в эксперименте с металлическим плутонием в Лос-Аламосе (1945 и 1946 годы) были подобные же значения удельного выхода в пике.

Таблица 10. Энерговыделение при аварии

C. Результаты наблюдений и уроки, извлеченные из производственных аварий с возникновением СЦР

На сегодняшний день имеются описания 22 аварий, которые произошли при технологических операциях обработки делящихся материалов. Из этих аварий были извлечены существенные и зачастую болезненные уроки. Эти уроки связаны со следующими проектными, управленческими и рабочими атрибутами: общение между работниками; процедуры; учет и накопление делящегося материала; геометрия и объем резервуаров; знания оператора; заново проведенные или единственные в своем роде операции; неправильное функционирование оборудования и неожиданное перемещение растворов. Этот обзор также показал реальные размеры и размах последствий аварий и ценность аварийной сигнализации о возникновении критичности. Существуют и другие существенные факторы, влияющие на риск возникновения аварий, хотя они и не всегда легко выявляются или подчеркиваются при их расследовании. Эти другие факторы включают: (1) осведомленность высшего руководства и его участие в решении вопросов безопасности в целом и, в частности, ядерной безопасности; (2) знания персонала регулирующих органов и его участие в решении вопросов безопасности; (3) национальные и международные согласованные нормы и правила, которые являются как корпоративными, так и правительственными.

Важно отметить, что не было таких аварий, которые были бы вызваны лишь единственной ошибкой. Иначе говоря, для каждой из 22 аварий всегда имелось много причин. Заслуживает внимания также и то, что отказ оборудования или его неправильное функционирование было при всех авариях фактором либо незначительным, либо не вносящим вообще никакого вклада.

Тот факт, что из прошлых аварий с возникновением критичности уроки действительно извлекались, становится ясным из временной гистограммы, показанной на рисунке 1. Нет никаких сообщений о какой-либо аварии за все почти первое десятилетие работы со значительными[2] количествами делящихся материалов. Это, вероятно, связано с относительно малым масштабом отдельных операций и относительно малым общим количеством делящегося материала (почти исключительно состоявшего из плутония и обогащенного урана), который тогда имелся.