Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [ 43 ] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

т

)уг друга на несколько шочку, представлялось ся в щебне или песке на даже при сильном зем-

ходящейся вблизи при-гржимое котла может [сть выхода, например, ске можно утверждать, эемкость окружающего ого бетона . В течение эду, поступающую, на-I деления.

дземные потоки воды. I с этой опасностью. Поэтому мы все более аглубленный вариант), аглубленный вариант).

£, проникновения грун-)гические преимущест-количество грунта для

(50...70 млн м-), если

перемещают при обу- , можно значительно В то же время любое которые придется воз-нимой мощности.

ГЛАВА 6 БЕЗОПАСНОСТЬ

§ 6.1. База для сравнения

У КВС нет действующих прототипов, но довольно много аналогов. По механизму работы к ним можно отнести подземные ядерные взрывы и реакторы с натриевым теплоносителем. По возникающим во взрывной камере давлениям - двигатели внутреннего сгорания. Размеры КВС меньше размеров плотин многих ГЭС, угледобывающих карьеров и шахт. По тепловой мощности к КВСЮ близок один из первых крупных газопроводов Бухара - Урал. Близки по тепловой мощности к КВС и нефтепроводы.

В сознании большой части населения слова ядерный взрыв ассоциируются с поражающими факторами: световым излучением, взрывной волной и радиацией. Но в КВС световое излучение и взрывная волна действуют только на защитную стенку внутри взрывной камеры. Их энергия, будучи преобразованной в квазистатическое давление и давление торможения, создает механическую нагрузку на корпус.

Полная механическая энергия квазистатического давления Р^, по порядку

величины равна Р^.. V , где V - объем камеры.

Используя выражение (3.30) для квазистатического давления, легко оценить квазистатическую энергию:

Gkc-0,14G, (6.1)

где Q - полная энергия взрыва.

Для КВСЮ эта энергия, проявляющая свою агрессию в течение десятка

секунд за цикл, составляет Q = 1,4 кт т. э. = 6 10 Дж .

Ее удобно сравнить с механической энергией газопровода Бухара - Урал, передающего тепловую мощность ~30 ГВт при объеме труб Vj.a3=5-10 м и давлении газа Ррз ~ 50 бар.

Механическая энергия газа по порядку величины

бмех. газ = {PVl = 25 IQI Дж = 6 кт т. э.

(6.2)

Эта энергия постоянно создает угрозу разрыва трубы газопровода сравнительно небольшой (~1 см) толщины. Разрыв может оказаться даже самоподдерживающимся . Газ, вырвавшийся из газопровода, образует воздушно-газовую смесь с энергосодержанием ~1 кт т. э./км. Всего же взрывчатой смеси в этом газопроводе

ааз=5Мтт.э. (6.3)



Какая часть этого потенциала окажется задействованной, зависит от уровня подготовки террориста или стечения обстоятельств. Возможные же потери могут оказаться йемалыми. Взрыв килотонного класса произошел в 1990 году под Ашой (на границе Башкирии и Челябинской области). Он уничтожил два пассажирских поезда, унес почти тысячу жизней.

Считая, что газопровод проработал 10 лет, передавая -0,3 ГВт тепловой энергии, стоимость каждой жизни пассажира оказалась равной -3 МВт лет. Этот взрыв, конечно, уникален, и если его отнести ко всей газопроводной системе России, перекачиваюш(ей -700 ГВт-лет тепловой энергии в течение -30 лет, то жизнь пассажира будет стоить -20 ГВт - лет. Но от взрывов газа в жилых домах ежегодно гибнет более сотни человек, поэтому в газовой энергетике России, исполь-зуюш(ей менее 500 ГВт (остальное идет на экспорт) стоимость жизни можно принять равной 3... 5 ГВт лет. . ..

Значительно хуже обстоит дело в угольной энергетике. В среднем в мире на миллион тонн добытого угля приходится гибель одного шахтера, то есть жизнь шахтера стоит -1 ГВт-год; в России она еще дешевле.

В СССР бьшо сравнительно мало аварий с плотинами ГЭС. Стоимость жизни при их эксплуатации сравнительно высока -5 ГВт лет. В мире же эксплуатация ГЭС приносит иногда многотысячные жертвы (15 ООО в Индии в 1979 г.). Использовав данные из таблицы, приводимой в книге В.Н. и А.И. Абрамовых [60]: 23 тысячи погибших за 28 лет при средней мощности всех ГЭС в мире -200 ГВт - можно оценить среднемировую стоимость жизни при получении энергии от ГЭС: -0,25 ГВт лет - много меньше, чем в СССР.

Потенциальный ущерб от механической энергии ГЭС громаден. Плотины ГЭС зачастую имеют высоту 200...300 м. На них действуют не меньшие давления, чем в КВС. Не менее опасными могут оказаться равнинные ГЭС с плотинами высотой 20...30 м. В их водохранилищах, как правило, значительно больше воды, чем в горных. Водохранилища ГЭС Волжского каскада содержат

-Ю^Дж энергии, нависающей над несколькими городами с общим населением около 5 миллионов жителей. Предположим, один из этих миллионов при быстром ночном прорыве плотины может оказаться под обломками домов, сметаемых водяным валом высотой в несколько метров. Подобное событие, если оно произойдет один раз в 100 лет, снизит стоимость жизни до -0,02 ГВт-лет для всей гидроэнергетики мира.

Откажется ли мир от гидроэнергетики, если авария или террористический акт с плотиной приведет к таким потерям? Думается, вряд ли: мировое сознание смирилось с потерями в почти миллион жизней в год во всех сферах производства [64], где источником опасности в конечном счете являются -15 ТВт энергии, а значит, стоимость жизни снижена до -0,015 ГВт лет.

Приблизительно столько же жизней уносит транспорт, использующий менее 10 % от общей энергии мира, то есть обесценивающий жизни до -1 МВт - год.

Кстати, в России от производственного травматизма люди гибнут втрое реже, чем в среднем на планете. Энерговооруженность россиянина почти вчетверо

выше, чем средне\ для граждан Россш ло 2,5 МВт лет на При правилы пользование и на i няемые. Хорошо о в том, что основш ность. Европейски на Чернобыльской ежедневно в больи тать на ЧАЭС по 1 гии - в 10 раздор В целом же А и жизнь работнике к оценкам безопас! мы не предполагал ядерной энергети!

Мы пока раса требления энергии ружающей среды i но количественные выбрасывает в окр;

Сколь ни вел угольной или газе сделать даже безо малость потерь nej ВИЯ радиации. Упа павших под высои опасностях мы буд ных расчетов.

Так следовалс прос Что такое ра

При работе К диации натриевой содержащие оскол Кроме того, как уу. ния газообразна и конструкционные количественные хг

ность того, что П01



г

кной, зависит от уровня можные же потери мо-13ошел в 1990 году под н уничтожил два пасса-

-0,3 ГВт тепловой энер-1ной ~3 МВт лет. Этот проводной системе Рос-чение -30 лет, то жизнь 1за в жилых домах еже-)гетике России, исполь-шмость жизни можно

te. В среднем в мире на дахтера, то есть жизнь

ГЭС. Стоимость жиз-3 мире же эксплуатация ут в 1979 г.). Использо-5рамовых [60]: 23 тыся-иире -200 ГВт - мож-1ении энергии от ГЭС:

1С громаден. Плотины 8уют не меньшие дав-внинные ГЭС с плоти-1Л0, значительно боль-ого каскада содержат

дами с общим населе-3 этих миллионов при бломками домов, сме-добное событие, если язни до -0,02 ГВт лет

ИЛИ террористический ли: мировое сознание jcex сферах производ-пяются -15 ТВт энер-1ет.

, использующий менее идо~1 МВт год. 1ЮДИ гибнут втрое ре-[янина почти вчетверо

выше, чем среднемировая. Поэтому цена жизни при использовании энергии ДЛЯ граждан России на порядок выше: около 0,2 ГВт лет на производстве и около 2,5 МВт лет на транспорте.

При правильно поставленной пропаганде можно найти аргументы за использование и на порядки более опасных энерготехнологий, чем ныне применяемые. Хорошо отрежиссированная пропаганда смогла убедить даже физиков в том, что основная проблема современных АЭС - не экономика, а безопасность. Европейские эксперты уже несколько лет назад признали, что авария на Чернобыльской АЭС унесла от 45 до 90 жизней, столько, сколько умирает ежедневно в большом городе [65]. Если каждый из погибших успел проработать на ЧАЭС по 10 лет, то он отдал свою жизнь за -10 ГВт лет тепловой энергии- в 10 раз дороже, чем средний в мире шахтер отдает ежегодно.

В целом же АЭС мира добавляют к ЧАЭС смертельных аварий немного, и жизнь работников АЭС можно оценивать в 100... 1000 ГВт лет. Приступая к оценкам безопасности через стоимость жизни в энергетических единицах [66], мы не предполагали, что получим столь неожиданный результат: безопасность ядерной энергетики в сто или тысячу раз выше, чем угольной!

Мы пока рассматриваем только прямые потери в сфере производства и потребления энергии. Потери от воздействия на здоровье людей загрязнений окружающей среды продуктами горения угля могут быть много больше [60, 67], но количественные оценки сделать сложно. Кроме того, современная индустрия выбрасывает в окружающую среду почти все элементы таблицы Менделеева.

Сколь ни велик соблазн сравнивать безопасность КВС с безопасностью угольной или газовой энергетики, мы попытаемся показать, что КВС можно сделать даже безопаснее АЭС. Но сразу оговоримся: мы будем обосновывать малость потерь персонала из-за чисто ядерных причин, в частности от воздействия радиации. Упавших со строительных лесов строителей или электриков, попавших под высокое напряжение, не учитываем. Впрочем, и о чисто ядерных опасностях мы будем судить на основе только приближенных оценок, а не точных расчетов. ч: - ;

§ 6.2. Невидимый, но злостный враг

Так следовало отвечать при сдаче зачетов по гражданской обороне на вопрос Что такое радиация? .

При работе КВС даже железобетонный корпус защищен от воздействия радиации натриевой защитной стенкой. Но в натрий попадают продукты взрыва, содержащие осколки деления, торий, уран-233, небольшое количество урана-232. Кроме того, как уже сказано в § 5.2, образуется натрий-24. Часть осколков деления газообразна и попадает в атмосферу КВС (аргон). Кроме того, активируются конструкционные материалы энергозаряда. В следующем параграфе мы дадим количественные характеристики этих излучений. Здесь же поясним, что совокупность того, что попало в натрий, испускает хорошо известные из школьного курса



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [ 43 ] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов