二维码

直升机在核辐射环境中的应用

309 人阅读 | 时间:2019年09月03日 23:26

2011年3月11日, 日本发生里氏9.0级大地震,地震随即引发海啸, 致使福岛核电站发生核泄漏。直升机在核泄漏事故中执行过各种任务,发挥了重要作用。

执行反应堆降温任务

福岛核电站有六个反应堆,其中三座已经运转。地震和海啸导致这三座已运转的反应堆供电瘫痪,包括水泵冷却系统的供电也被切断。几天后, 一号反应堆发生爆炸,核开始泄漏。随后,三号反应堆也发生了爆炸。

2011年3月16日, 派遣了两架CH-47J直升机给三号反应堆降温。前去执行任务的飞行员本打算在反应堆上空30米处悬停,然后往反应堆上倒水降温。然而,就在执行此项任务前不久,任务被取消,因为30米高度处的辐射剂量是250mSv/h,远远超过了最大允许辐射剂量50mSv/h。

降温任务被推迟到第2天,测量结果显示在91米高度处的辐射剂量是87.7mSv/h。据估计,此次降温任务将持续40分钟,尽管辐射剂量高,但是飞行员还是决定尝试在91米以上的高度处飞行,并在前飞速度是20节(37千米/时)的条件下倒水。由于时间紧迫,飞行员和机组操作人员根本没有时间进行演练。在快速准备后,两架分别吊载了水桶的CH-47J就起飞前往事故地点。直升机和机组人员都配备了防辐射装置,出发前,每位机组人员还服用了碘药片。

任务当天阴云密布,西北风风速约为12节(22千米/时)。两架CH- 47J直升机轮流把水桶里的水倾倒在反应堆上空,执行了4次投水任务,共计投放约30吨水。第一次投放是从反应堆的北侧进行的;第二次和第三次是从南到北进行投放;最后一次是从北向南。因为直升机的飞行速度是20节,所以在到达反应堆之前水桶就要打开。

此次投水降温任务很成功,实际任务时间约为20分钟,比预计的时间要短很多。参与任务的所有机组人员都很安全,事后对每位人员进行辐射剂量检查,都低于50mSv。

4小时后,在距离事故地点最近监测点检测到的辐射剂量已经降到了3.810mSv/h,并且在未来24小时内持续降低,最终达到了3.414mSv/h。

CH-47J和机组人员装备情况

此次事故的严重程度在日本是空前的。参与任务的所有人员,包括飞行员、机械师、工程师、搜救人员以及核专家在内的所有人,必须联合起来制定任务计划,并还要在短时间内筹备任务执行中可能会用到的设备。

保护救援人员免受辐射伤害是最重要的事情。根据从切尔诺贝利核电站事故以及一些尝试和错误中积累的经验,机组人员决定在直升机的机舱地板上安装钨板,并在直升机所有的开口处覆盖亚克力板。过滤系统也安装了空气过滤器。

结果表明,该装备在允许的最大辐射剂量范围内能够有效防止辐射伤害;但是,在执行任务中也暴露出一些问题。例如,面具上没有内置麦克风, 因此机组人员之间的交流以及与任务指挥中心的通讯就存在很大的困难。同时,面具上的双目设计阻碍了视线。

虽然在充分准备基础上和飞行员精湛技术的配合下成功完成了降温任务,但是装备方面存在的缺陷也亟待改善。

执行搜索救援任务

随着辐射剂量的降低,反应堆的降温工作也可以从地面上开展。日本自卫队通过直升机随时对反应堆的温度进行监测,以确认降温效果。

反应堆自带的温度仪遭到海啸的冲击已经损毁,而反应堆坚固的防护墙使得从地面上测量温度异常困难。装配了防辐射保护装置的CH-47J直升机通过装载的红外温度记录照相机来测量反应堆的温度。自降温开始一个月后,反应堆筒体温度已经从128℃ 降到了26℃,辐射等级也在减小。通过温度监测结果表明降温任务很成功。

据日本官方消息透露,此次地震和海啸事故共计造成19335人死亡,截至2016年2月,仍有2562人下落不明。据统计,94%的遇难者是因溺水而亡, 也就是说大约有18000人被卷入海水中。由于福岛核电站的反应堆不稳定, 所以在核电站方圆30千米的范围内不能开展搜索救援任务。直到反应堆的辐射剂量和温度降低到允许范围内并保持稳定后,搜救任务才可以在规定的区域内开展。日本海岸警卫队派出了9艘巡逻船、2架固定翼飞机、3架直升机执行搜救任务。其中两架直升机跟随固定翼飞机并沿着指定的路线进行搜索救援;另外一架直升机在搜索区域的中心位置搜寻受害者。

当固定翼飞机发现受害者,他们向直升机报告受害者位置并引导直升机前往该位置。如果直升机不能直接对受害者进行营救,那么直升机将引导巡逻船前往施救。

在执行搜救任务时,考虑到任务的效率和直升机的有效载荷,所以没有对直升机安装任何特殊的设备。对直升机唯一采取的措施就是在结构间隙上覆盖管带。同时,机组人员的装备也比执行降温任务时简单,机组人员只穿戴了纤维防护服、塑料防护镜和滤网式面具。起初机组人员是佩戴了防毒面具,但是这个防毒面具与降温任务用的防毒面具是不同的,这个防毒面具在两侧有两个滤网,所以声音不能在内部通讯系统之间传递,因此,机组人员没有佩戴该面具。执行搜救任务的机组人员也未服用碘药片。

一开始,机组人员对于塑料防护眼罩能否有效抵挡辐射伤害还尚存疑虑,专家告诉机组人员只要把眼罩弄湿就能有效防止辐射,事实证明确实如此。

文章来源:航空之家,欢迎您分享
【飞机 https://mall.aerohome.com.cn/】【飞行汽车 http://www.flycar.com.cn/】
评论专区
  • 昵 称必填
  • 邮 箱选填
  • 网 址选填
◎已有 0 人评论
二维码