зташовані твели (тепловиділяючі елементи), які являють собою герметично ущільнені трубки зі сплаву цирконію з оловом (температура плавлення 2200 ° C), заповнені таблетками з ділиться речовини. На АЕС «Фукусіма» в основному використовувався діоксид урану (температура плавлення ~ 3000 ° C). Високоміцний металевий корпус реактор поміщений у герметичну захисну оболонку (контайнмент), завдання якої - утримати радіоактивні речовини в разі аварії.
Заглушений реактор, в якому припинена ланцюгова реакція, продовжує генерувати велику кількість тепла за рахунок накопичених радіоактивних продуктів поділу. Відразу після зупинки залишкова потужність складає приблизно 6% від теплової потужності реактора, через добу вона падає приблизно до 1% і далі повільно знижується. Тому зупинений реактор вимагає постійного охолодження активної зони. Вода для цього подається насосами аварійних систем, велика частина яких приводиться в дію за рахунок зовнішніх джерел електроживлення. При відсутності охолодження температура в активній зоні піднімається, що призводить спочатку до деформації тепловиділяючих елементів, а потім і до їх розплавлення. Це загрожує потраплянням радіоактивних речовин в грунт під будівлею реактора. Крім того, при взаємодії водяної пари з металевим цирконієм йде паро цирконієвої реакція з утворенням водню
(2 H2O + Zr=2 H2 + ZrO2 + Q, де Q=6530 кДж / кг),
що може призвести до вибуху гримучого газу.
Хронологія подій
березня
Через секунди після початку землетрусу, керуючі стрижні були вставлені в ядро ??і ланцюгова ядерна реакція припинилася. Тепер система охолодження повинна вивести залишкове тепло. Внаслідок землетрусу подача зовнішнього живлення на станцію припинилася. Для розхолоджування активної зони були включені аварійні дизель-генератори. Близько години все працювало нормально. Потім прийшов цунамі і вивело з ладу всі резервні генератори. На станцію були направлені запасні генератори з резервів сил самооборони Японії.
Тим часом на третьому і другому блоках вдалося запустити систему розхолоджування RCIC, живити від акумуляторних батарей, які дозволяють працювати системі протягом 8 годин. На першому цього зробити не змогли, і рівень води в реакторі почав падати за рахунок википання і утворення пари.
березня
З 4 години ранку почав підвищуватися радіаційний фон навколо АЕС «Фукусіма Дайіті». До 7:40 рівні досягли вже 2.5-5.1 мкЗв / год і продовжували зростати. Тиск у контайнмент блоку № 1 зросла, перевищивши проектне в 2.1 рази. У цій ситуації було прийнято рішення розпочати аварійне скидання радіоактивної пари із захисної оболонки в атмосферу. В аварійному викиді крім радіоактивного азоту, інертних газів були виявлені сліди цезію і йоду - 131, що свідчило про часткове руйнування оболонок твелів, мабуть це почало відбуватися ще вночі. Води поки вистачало. За оцінками її рівень був на 3.7 м вище рівня верхівок твелів.
Скидання пара із захисної оболонки блока № 1 вдалося почати тільки в 14:40, що мабуть було пов'язано з високим рівнем радіації. На щиті управління блоку № 1 він перевищував норму в тисячу разів. Як наслідок скидання радіоактивної пари, в 15:29 на мобільній станції на північному західному кордоні м...
