Демон мирного атома

01 апреля 2006 года, 00:00

Демон мирного атома

Трагедия на Чернобыльской АЭС случившаяся 20 лет назад, сильно подорвала доверие к атомной энергетике. Это был самый мощный выброс радиоактивных веществ в окружающую среду — гигантское смертоносное облако прошло над российскими, украинскими, белорусскими территориями, коснувшись и других стран. Главная версия относительно причин катастрофы свелась не к просчетам конструкторов — их не было, — а к халатности сотрудников АЭС. Это они, грубо нарушив правила эксплуатации реактора, вызвали в нем неуправляемую цепную реакцию.

В ночь на 26 апреля 1986 года двенадцать сотрудников, заступивших на дежурство за пульт управления 4-го блока Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС), готовились к проведению ответственного эксперимента. Чтобы испытать новое устройство в аппаратуре управления выработкой электроэнергии, им предстояло смоделировать аварийную остановку турбины. Оборудование современных атомных станций тоже нуждается в электричестве, но при заглушении реактора и отключении внешней сети взять эту энергию было бы неоткуда, не будь на станции дизельгенераторов. Если во внешней сети происходит сбой, станция в первые минуты питается от аккумуляторов. Они дороги и громоздки, занимают целые залы и повышают себестоимость энергии. Строительство АЭС обходилось бы дешевле, если бы вместо аккумуляторов для питания станции, пока запускают дизели, можно было использовать кинетическую энергию раскрученных паровых турбин. На ЧАЭС уже проводились эксперименты с этой целью, но отказаться от аккумуляторов пока никак не удавалось.

В 00 часов 28 минут операторы приступили к снижению тепловой мощности реактора. Но, видно, в системе управления что-то не заладилось, и вместо запланированных 700 МВт мощность реактора упала до 30. Судя по показаниям самописца, в течение 5 минут мощность нейтронного потока сошла на нет и цепная реакция прекратилась. Реактор фактически встал. Короткоживущие изотопы, активно поглощающие нейтроны, начали отравлять его рабочую зону.

При росте поглощения нейтронов реакция затухает сама по себе, а реактор останавливается без участия операторов. Обычно его глушат на сутки-двое, пока короткоживущие изотопы не распадутся и работоспособность не восстановится. Так поступают во всем мире, и никаких трудностей для персонала остановка реактора не представляла. Однако в данном случае это означало бы отмену запланированного эксперимента. Сотрудники, скорее всего, побоялись санкций — административных и материальных. Дабы не срывать испытания, реактор решили разогреть искусственно. Как объясняли потом операторы, они хотели «обогнать» процессы отравления.

Из активной зоны реактора стали выводить управляющие стержни — они поглощают нейтроны, сдерживая цепную реакцию. Вывод стержней предусмотрен регламентом, но с оговоркой: «Подъем мощности блока после кратковременной остановки производится после устранения причин снижения мощности по письменному распоряжению начальника смены станции в «Журнале ведения процесса» и в оперативном журнале старшего инженера управления реактором». Проще говоря, требовалось одобрение начальства. Однако никакого письменного распоряжения на этот счет работники не получили.

Конечно, виза в журнале на процессы в реакторе никак не влияет. Важно другое — в самые ответственные моменты работы сотрудники нарушали порядок эксплуатации. Сначала не устранили причины снижения мощности реактора, затем не получили подпись начальства, в дальнейшем допустили еще более грубые отступления от правил. Причем, как выяснилось на следствии, операторы делали это и раньше. Так, в регламенте записано: «При снижении оперативного запаса реактивности до 15 стержней реактор должен быть немедленно заглушен». Однако 25 апреля, в 7 часов 10 минут, менее чем за сутки до катастрофы, в реакторе оставили всего 13,2 стержня. Ситуацию исправили только через 7 часов. За это время на дежурство заступила новая смена, но никто так и не поднял тревогу. Как будто все было в порядке. «...у нас неоднократно было менее допустимого количества стержней — и ничего, — свидетельствовал потом Игорь Казачков, работавший 25 апреля начальником дневной смены 4-го блока. — Никто из нас не представлял, что это чревато ядерной аварией. Мы знали, что делать этого нельзя, но не думали…»

К часу ночи реактор заработал на мощности 200 МВт. Чтобы удержать ее на этом уровне, из активной зоны приходилось выводить все больше управляющих стержней. Регламент требовал: «Работа реактора при запасе менее 26 стержней допускается с разрешения главного инженера станции». Увы, сотрудники 4-го блока нарушили и это правило. Известно, что управлять реактором в процессе самоотравления невозможно. Поэтому его и глушат. Но дежурные продолжали упорствовать. Почему? Остается только гадать. Видимо, полагались на свой опыт больше, чем на автоматику, предусмотренную конструкторами. К 01 часу 22 минутам 30 секундам количество «эффективных» стержней уменьшилось до 6—8. В момент взрыва, по некоторым оценкам, их осталось не больше двух. Когда из активной зоны было выведено слишком много стержней, предотвратить катастрофу могло только чудо. Чуда, увы, не произошло.

Чернобыльский РБМК-1000
Реактор размещается в бетонной шахте размером 24х24 м и представляет собой цилиндр диаметром 14 м и высотой более 20 м, сложенный из графитовых колонн. Каждая колонна имеет центральное отверстие, пронизывающее ее насквозь. В отверстия вставлены трубы технологических каналов диаметром 80 мм, где размещаются урановые сборки, двигаются стержни-поглотители и под давлением 65 атмосфер течет вода, отводящая тепло. Эти трубы сделаны из циркония, графитовая кладка герметично закрыта кожухом, а вокруг нее по бокам, сверху и снизу располагаются баки с водяной биологической защитой. Рабочая температура воды на входе технологических каналов составляет 210°С, на выходе — 284°С. Из каналов пароводяная смесь поступает в барабан-сепараторы, в которых от воды ежечасно отделяется 5 000 т сухого пара и направляется на лопатки двух паровых турбин мощностью по 500 МВт.

Чтобы в активной зоне реактора типа РБМК-1000 шла контролируемая цепная реакция, в системе управления используются 211 стержней, регулирующих коэффициент размножения нейтронов по всему объему активной зоны. При необходимости они автоматически передвигаются внутри нее вверх-вниз, поддерживая этот коэффициент близким к 1 локально и по всей зоне.

Так реактор РБМК-1000 работает в нормальном режиме. Если его работа дает сбой, автоматически включаются системы, обеспечивающие возвращение нужного параметра к рабочей норме или снижение тепловой мощности реактора вплоть до полной его остановки без повреждения активной зоны.

Общий вид 4-го блока Чернобыльской АЭС. Высокая труба над зданием предназначена для удаления газообразных отходов, возникающих при работе реактора

 

 

 

 

1— шахта, где расположен реактор
2— урано-графитовый реактор
3— поглощающие нейтроны стержни
4— технологические каналы
5— пароводяная смесь
6— пароотделитель
7— забирающая тепло вода
8— электрогенератор
9— турбина
10 — паросборник
11 — внешний водоем, используемый в качестве «холодильника» в данной тепловой машине

 

1— реактор
2— технологические каналы
3— пароводяные коммуникации
4— барабан-сепаратор
5— паровые коллекторы
6— трубопроводы, по которым остывшая вода возвращается в реактор
7— насосы, обеспечивающие циркуляцию воды
8— раздаточные коллекторы
9— водяные коммуникации
10 — система контроля герметичности оболочек урановых топливных элементов
11 — верхний слой защиты
12 — боковая зашита
13 — нижний слой защиты
14 — бассейн для выдержки рабочих стержней
15 — загрузочная машина
16 — мостовой кран

«Глуши реактор»

Тем временем люди спокойно работали на своих местах, готовясь к эксперименту по выработке электроэнергии во время выбега — постепенной остановки раскрученной турбины. Начальник вечерней смены Юрий Трегуб, оставшийся в ночную, чтобы помочь товарищам, рассказывал позже: «Отключают турбину от пара и в это время смотрят — сколько будет длиться выбег. Мы не знали, как работает оборудование от выбега, поэтому в первые секунды я воспринял… появился какой-то нехороший такой звук… как если бы «Волга» на полном ходу начала тормозить и юзом бы пошла. Такой звук: ду-ду-ду… Переходящий в грохот. Появилась вибрация здания… Затем прозвучал удар… Я отскочил, и в это время последовал второй удар. Вот это был очень сильный удар. Посыпалась штукатурка, все здание заходило… Свет потух, потом восстановилось аварийное питание…»

После первого удара оператор сообщил об аварийном увеличении мощности. Раздался крик «Глуши реактор!», и кто-то нажал «стоп-кран» — кнопку АЗ-5, посылающую сигнал на опускание аварийных стержней с большой скоростью.

Однако было поздно

Поскольку автоматическую систему аварийной остановки реактора отключили еще раньше, цепная реакция вышла из-под контроля. Это произошло, скорее всего, на высоте 1,5— 2,5 м от основания реактора. Неконтролируемое расщепление ядер вызвало перегрев охлаждающей воды. Циркониевые трубы не выдержали давления смеси воды и пара, некоторые из них взорвались. Оказавшись внутри реактора, вода превратилась в сжатый пар. Стремительно расширяясь, этот пар приподнял крышку реактора, которая весила 2 500 тонн. Двигаясь вверх, крышка последовательно разорвала оставшиеся технологические каналы. Теперь уже многие тонны перегретой воды обратились в пар, и сила его давления подкинула крышку на 10—14 м. В эту дыру ринулась смесь пара, обломков кладки, ядерного топлива, технологических каналов и других конструкционных элементов. Крышка перевернулась в воздухе и упала обратно ребром, раздавив верхнюю часть активной зоны и вызвав дополнительный выброс радиоактивных веществ.

Это и был первый, относительно слабый взрыв, описанный очевидцами. Активная зона реактора была разрушена сжатым паром. Так взрывается, например, паровой котел.

Сейсмические приборы на трех сейсмостанциях в 100—180 км от места событий зарегистрировали только второй взрыв. Он имел магнитуду 2,5 балла по шкале Рихтера и мощность, эквивалентную взрыву 10 тонн тротила.

Кто виноват?
До 2001 года существовали две научно обоснованные версии чернобыльской катастрофы. Одна из них отражена в известном докладе, представленном СССР в МАГАТЭ в 1986-м. В нем отмечается, что дежурный персонал 6 раз грубо нарушил правила эксплуатации реактора, привел его в неуправляемое состояние и отключил почти все средства аварийной защиты. Реактор пошел в разгон и взорвался. Из материалов следовало, что серьезных претензий к конструкции реактора нет и что во всем виноват дежурный персонал.

В 1991-м комиссия, образованная Госатомнадзором, связала причины чернобыльской аварии с наличием на концах управляющих стержней длинных графитовых вытеснителей воды. Они поглощают нейтроны хуже, чем вода, поэтому их ввод в активную зону после нажатия кнопки АЗ-5 окончательно лишил реактор управления. Виновниками катастрофы были названы создатели реактора. При этом исходным событием в обеих официальных версиях считается нажатие кнопки АЗ-5, которое вызвало движение стержней вниз и привело к взрыву.

Анализ официальных и неофициальных документов, выполненный некоторое время спустя в Институте проблем безопасности атомных электростанций НАНУ, подтвердил и существенно дополнил версию о вине персонала 4-го блока ЧАЭС. Новый взгляд дает объяснение многочисленным аварийным фактам, которые предыдущие версии объяснить не смогли. Удалось установить следующее:
 — после нажатия кнопки АЗ-5 управляющие стержни не двигались в активную зону реактора, так как в этот момент уже не существовало ни активной зоны, ни самих стержней;
 — наличие графитовых вытеснителей воды в конструкции стержней, опасное «вытеснение» управляющими стержнями нейтронных полей в нижнюю часть реактора и положительный коэффициент реактивности по пару к причинам аварии не имеют никакого отношения;
 — материалы и выводы всех официальных комиссий, основанные на данных распечаток ДРЕГ (программы «хронометража» работы энергоблоков) и предположении о движении управляющих стержней в активную зону реактора после нажатия кнопки АЗ-5, неадекватно описывают процесс аварии.

Первый взрыв — тепловой— уничтожил реактор и запустил процессы, приведшие к образованию взрывоопасной газовой смеси

 

 

 

 

 

Второй взрыв — смеси водорода с воздухом — разрушил здание 4-го блока

 

 

 

 

 

Схема разрушенного реактора
1 — крышка реактора
2 — элементы боковой водяной защиты
3 — нижняя биологическая защита
4 — барабан-сепаратор
5 — бассейн-барботер
6 — бассейн выдержки отработанного топлива

 

 

 

 

 

 

Взрыв гремучей смеси

В разрушенной активной зоне начались химические процессы. В результате пароциркониевой реакции за несколько секунд образовалось до 5 000 м3 водорода. Когда крышка реактора взлетела в воздух, газовая масса вырвалась из шахты в центральный зал. Легковоспламеняющаяся смесь из воздуха и водорода не могла не взорваться от случайной искры или от контакта с раскаленным графитом. Этот второй мощный взрыв разрушил центральный зал и другие помещения 4-го блока.

Бывший охранник ЧАЭС Леонид Бутрименко, чей пост находился всего в 100 м от 4-го блока, рассказывал: «В половине второго я услышал первый взрыв. Он был глухой, словно грохнул трамвай, но очень сильный. Тряхнуло, как при землетрясении. Я повернулся к реактору. Тут на моих глазах произошел второй взрыв. Успел заметить, как вздымается разорванная крыша. Взрыв был такой силы, что бетонные плиты весом тонну, а то и больше, отбросило от реактора метров на пятьдесят. Некоторые вылетели за ограду и контрольную полосу».

Между тем внутри 4-го блока уже поняли, что произошла крупная авария, но не представляли ее истинных масштабов. Руководитель испытаний отправил в центральный зал двух стажеров — посмотреть состояние реактора. Оба получили смертельные дозы, а вернувшись, сообщили, что тот разрушен. Дежурные бросились измерять уровни радиации в рабочих помещениях. Приборы зашкаливали.

Взрывы выбросили наружу газы, аэрозоли и пыль, образовавшиеся в активной зоне. Взмыв на высоту до 6 км, они были подхвачены ветром. Гигантское радиоактивное облако понеслось на северо-запад. Наиболее тяжелые частицы выпали в прилегающих к ЧАЭС районах, а легкие понеслись через Белоруссию, Польшу и Балтийское море в Скандинавские страны, оставляя на земле широкий след радиоактивных осадков. Когда ветер сменил направление, оставшуюся часть выброса широким фронтом понесло через Финляндию на Ленинградскую область и далее на Москву. 27 апреля смертоносное облако, сильно поредевшее, окончательно рассеялось в атмосфере, не долетев до столицы 400 км. Это был первый и самый мощный выброс радиоактивных веществ в окружающую среду.

Чернобыльский суд
По факту взрыва возбудили уголовное дело и провели расследование. Летом 1987 года перед судом предстали шесть сотрудников ЧАЭС: директор, главный инженер, заместитель главного инженера по эксплуатации 2-й очереди, начальник реакторного цеха, начальник аварийной смены станции и государственный инспектор Госатомэнергонадзора СССР. Директора обвинили в том, что он не обеспечил надежной и безопасной эксплуатации АЭС, не ввел в действие план защиты персонала и населения от ионизирующих излучений, умышленно занизил данные об уровне радиации. Он был приговорен к 10 годам лишения свободы в колонии общего режима. Главный инженер и его заместитель по эксплуатации также получили по 10 лет. Начальник смены станции, по определению суда, «самоустранился от руководства испытаниями», за что получил 5 лет. Госинспектор «не проявил принципиальности и настойчивости в реализации требований правил безопасности АЭС» и был осужден на 2 года. Начальник реакторного цеха в аварийную ночь находился дома и в испытаниях на 4-м блоке не участвовал. Тем не менее он получил 3 года. Вопрос об уголовном или административном преследовании руководителей СССР и УССР, несколько дней замалчивавших происшествие (из-за этого пострадало большое количество людей), разумеется, даже не ставился.

Ядерный водопад

Уже в 5 часов утра 26 апреля на ЧАЭС начала работать следственная группа, присланная «компетентными органами». Не привлекая к своей работе большого внимания, она провела расследование обстоятельств и причин аварии, по свежим следам были опрошены 48 человек и скопированы многие рабочие документы. Окончательные выводы появились уже 11 мая 1986 года. Документ № 31 гласит: «Взрыв произошел вследствие ряда грубых нарушений правил работы, технологии и несоблюдения режима безопасности при работе реактора 4-го блока АЭС». Больше к этому вопросу «компетентные органы» не возвращались.

Только в 2001 году Служба безопасности Украины рассекретила часть своих чернобыльских материалов, что помогли разработать наиболее реалистичную хронологию аварии. По версии Института проблем безопасности атомных электростанций НАНУ, причиной аварии стали ошибочные действия операторов и принудительное отключение автоматической системы аварийной остановки реактора. Увлекшись проведением электротехнического эксперимента, персонал «просмотрел» начало неуправляемой цепной реакции и задержался с ручным вводом защиты. За сотые доли секунды тепловыделение в реакторе возросло в 1 500—2 000 раз, ядерное топливо нагрелось до температуры 2 500— 3 000°С, вызвав тепловой взрыв. Тепловой, но не ядерный. Атомные реакторы не могут взрываться, как атомные бомбы, потому что скорость развития неуправляемой цепной реакции в них во много миллионов раз меньше, чем в ядерной бомбе. Поэтому ни огненного шара, ни всесокрушающей ударной волны при взрыве чернобыльского реактора не было. Через 15—20 секунд тепловой взрыв дополнил взрыв водородновоздушной смеси, имевший химическую природу.

В разрушенном реакторе образовалась раскаленная смесь из диоксида урана, графита, циркония, воды и других частей активной зоны. В этой массе начались химические реакции, горение графита. Когда разгорается последний, температура среды достигает 2 500—3 000°С, плавится все вокруг, а такие компоненты, как радиоактивный цезий, испаряются в течение нескольких секунд. Радиоактивный распад продуктов деления в ядерном топливе еще сильнее разогревает среду.

Под действием этого тепла в реакторе образовалась раскаленная смесь, проплавившая его дно и вылившаяся в подреакторное пространство. Она продолжала вариться, образуя новое вещество, названное позже «ядерной магмой». Внешне оно похоже на вулканическую лаву и по-научному называется «лавообразные топливосодержащие материалы». Остыв примерно до 1 700°С, «магма» растеклась по помещениям и через аварийные клапаны проникла этажом ниже, а оттуда еще ниже, в бассейнбарботер. Вступив в реакцию с водой, расплав оставил на дне бассейна кучи пемзообразного высокорадиоактивного материала. В отдельных помещениях толщина языков ядерной магмы достигала 4 м. Ее потоки застыли на полу и стенах здания причудливыми фигурами: сталактитами, струями будто от водопада. Смесь окончательно затвердела 6 мая 1986 года. Только тогда уменьшились (в десятки раз) радиоактивные выбросы в атмосферу.

ООН и МАГАТЕ спокойны
В конце 2005 года был опубликован доклад «Чернобыль: истинные масштабы аварии». Основная цель этого документа, составленного сотнями ученых, входящих в объединение «Чернобыльский форум», — помочь пострадавшим странам понять истинные масштабы последствий аварии и предложить пути решения экономических и социальных проблем, возникших после нее. По мнению ученых, большинство участников ликвидации последствий чернобыльской аварии и людей, проживающих в загрязненных районах, получили относительно низкие дозы облучения. Доказательств снижения репродуктивной способности у пострадавшего населения не обнаружено, также отсутствует рост числа аномалий развития, связанных с радиационным облучением. «Нищета, болезни, обусловленные резким ухудшением экономического положения населения в странах бывшего Советского Союза, и проблемы психического здоровья создают намного большую угрозу местным общинам, чем радиационное облучение», — подчеркивается в документе.

Что касается воздействия радиации на окружающую среду, то научные оценки показывают, что за исключением все еще закрытой и сильно загрязненной 30-километровой зоны вокруг реактора, а также некоторых закрытых районов с ограниченным доступом уровни излучения в основном снизились до приемлемых значений. Как говорится в докладе, «наиболее серьезной проблемой общественного здравоохранения, вызванной аварией, на сегодняшний день представляются ее последствия для психического здоровья». Чернобыльский форум отмечает, что к настоящему времени жертвами аварии стали 47 спасателей, а также девять детей, умерших от рака щитовидной железы. Еще примерно у 4 тысяч человек в результате аварии сейчас развивается это заболевание, причем большинство из них были в 1986 году детьми или подростками. По оценкам специалистов, общее количество погибших в результате чернобыльской аварии может достигнуть примерно 4 тысяч человек, что в четыре раза меньше, чем предполагалось ранее. Как отмечают специалисты, нынешний доклад о чернобыльской аварии является первым документом, с цифрами и данными которого согласны ведущие международные агентства и правительства пострадавших стран.

Ликвидация в свинцовых рукавицах

Поздним вечером 26 апреля в Припяти собралась правительственная комиссия. Для начала решили определить состояние 4-го блока АЭС. И 27 апреля в район аварии отправились вертолеты-разведчики. «Реактора, как такового, не было, — докладывал один из наблюдателей, — крыша снесена, не было верхней части центрального зала, мостовой кран и разгрузочно-загрузочная машина валялись в развалинах центрального зала, баллоны систем аварийного охлаждения реактора беспорядочно разбросаны около реакторного отделения с северной стороны станции. Там же находились разрушенные графитовые блоки… Искореженные металлические балки здания центрального зала хорошо просматривались с вертолета, так как перекрытия над реактором… не существовало, а на месте реактора светилось пятно ярко-красного и светло-желтого цвета, над которым висел дымок. На фоне светящегося пятна хорошо просматривалась квадратная решетка из ячеек реактора, и это при ярком солнечном свете. Это означало, что температура там за 1 000°С». Разведчики, подъехавшие к 4-му блоку на автомашине, увидели разбросанные вокруг части топливных сборок, тепловыделяющих элементов, графитовых блоков и других конструкций. В некоторых местах мощность излучения доходила до 200 тысяч р/ч. Высокорадиоактивные обломки необходимо было срочно убрать: даже самый маленький из них выдавал до 2 500 р/ч. На крышах зданий, стоявших по соседству с реакторным отделением, лежало около 100 крупных конструкций, искореженных взрывом. От них исходило такое сильное излучение, что смертельную дозу можно было получить за секунду. На расчистку завалов пробовали заслать роботов, но в таких условиях они через несколько минут работы выходили из строя. Стало ясно, что справиться с последствиями этой аварии могут только люди. Причем — очень много людей.

27 апреля в зону аварии прибыли химические войска во главе с генералом Пикаловым и вертолетные части во главе с генералом Антошкиным. «Светящиеся» обломки таскали буквально руками. Время пребывания в зоне измерялось часами, минутами, а кое-где и секундами. Было условлено, что после получения дозы 25 бэр (биологический эквивалент рентгена) ликвидаторов отправляли домой, а срочнослужащих увольняли из армии. Солдат защищали экраном кустарного изготовления наподобие рыцарских лат. Тело обертывали 3-миллиметровыми свинцовыми листами, на область таза надевали свинцовый бандаж. На ногах — бахилы со свинцовыми стельками, на руках — просвинцованные рукавицы. Голову защищало нечто вроде каски с оргстеклом в районе глаз. Такие «латы» весили не меньше 25 кг. Но на крышах соседних зданий даже в них можно было находиться не более 2 минут. На расчистке крыш работали самые отчаянные добровольцы, более 5 тысяч человек. А всего к опаснейшим работам привлекли более 600 тысяч человек. Во время же самой аварии, по официальным данным, сильно облучились 299 человек, из них двое погибли при взрыве. В больнице скончались 28 человек, остальных после лечения от острой лучевой болезни выписали домой.

После расчистки территории предстояло спрятать 4-й блок под толстым слоем бетона. С южной стороны строители СУ-605 Минсредмаша уложили гигантскую балку «Мамонт»: 40 м длиной и 160 т весом. С запада возвели наклонную стену, как у плотины, с севера — стену ступенчатую, как у египетской пирамиды. Чтобы заполнить конструкцию бетоном, недалеко от ЧАЭС построили три завода, круглосуточно поставлявших раствор. На бетонном остове над разрушенным центральным залом возвели две крыши: одну плоскую из труб, другую «арочную» с 36-метровым пролетом для водоотвода. Проклеили герметиками и листами пластика, чтобы внутрь не проникали дождь и снег. 30 ноября 1986 года объект «Укрытие», именуемый в народе «саркофагом», был наконец готов. В результате отравление атмосферы радиоактивными веществами было остановлено.

Объект «Укрытие», или саркофаг, со стороны контрфорсной стены, похожей на плотину Обстановка в саркофаге
Из-за сильного ионизирующего излучения плановые исследования в разрушенном блоке ЧАЭС были начаты только через год после катастрофы. В 1987 году в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова была организована Комплексная экспедиция, научным отделом которой руководил Александр Боровой. Ей предстояло выяснить, сколько ядерного топлива было выброшено из шахты реактора (изначально там содержалось 190,2 тонны) и сколько еще осталось внутри. В зависимости от этого решения по ликвидации последствий аварии могли быть совершенно разными. Физики предупреждали, что если в шахте реактора сохранилась хотя бы десятая часть графитовой решетки вместе с топливом, то она может взорваться еще раз.

3 мая 1988 года через скважину, пробуренную сквозь бетонную стену саркофага, члены экспедиции заглянули в шахту реактора и ничего там не увидели. Не поверив своим глазам, они прощупали шахту реактора длинным шестом, который тоже не встретил никакого сопротивления. Позже группа разведчиков проникла в подреакторное пространство и выяснила, что вся активная зона была выброшена из шахты.

Крыша здания и помещения, примыкающие к центральному залу, оказались разрушены. Картину дополняли огромные куски бетонных балок и плит, висевших на ржавой арматуре или запутавшихся в сплетениях оборванных труб. Они грозили рухнуть в любой момент, похоронив под собой разведчиков. Особенное впечатление производила висящая неизвестно на чем 2 500-тонная громадина крышки реактора с торчащими из нее искореженными трубами пароводяных и технологических каналов.

По полевым данным, к концу 1986 года на промплощадке 4-го блока находилось примерно 0,6 т ядерного топлива, за ее пределы вылетело не более 5%. Сейчас в окружающей среде рассредоточено менее 10 т. Под саркофагом лежит 150 т: 120 т— ядерная лава, 30 т — топливная пыль. Еще 30 т, возможно, находятся в центральном зале.

Дозы первомайской демонстрации

Долгое время после аварии страна находилась в неведении относительно ее масштабов и последствий. Но слухи распространялись, и жители Киева о трагедии узнали одними из первых. В городе было, в общем-то, спокойно. Несмотря на угрозу, у киевлян даже появилось новое хобби — периодически проверять радиоактивность своей одежды, а народные умельцы наладили выпуск самодельных дозиметров. Что на самом деле измеряли эти дозиметры, сказать трудно. Правда, они могли довольно точно указать, где радиация выше, а где ниже. Но надо отдать им должное: приборы все же помогли. В частности, автор этой статьи с их помощью очистил свою квартиру от радиоактивной пыли.

Власти же, оказавшись в двусмысленном положении, молчали. С одной стороны, по инструкциям того времени они без особого разрешения не имели права доводить до сведения населения факты аварии и их подробности. С другой — ветер в любой момент мог изменить направление и понести радиоактивные тучи на Киев, жителей которого пришлось бы срочно эвакуировать. А эвакуировать за 1—2 дня трехмиллионный город невозможно. Если начать активную подготовку к эвакуации от радиационной угрозы, то информация о масштабах аварии сразу станет известной населению. И подписки о ее неразглашении, взятые с исполнителей, не помогут. Осознание того, что радиационное облако идет на Киев, вызовет панику с возможными жертвами.

Такое развитие событий было возможным, судя по опыту ядерной аварии, произошедшей в 1979 году в США на АЭС Three Mile Island. Там непосредственно во время катастрофы никто не пострадал, но в панике, охватившей соседний городок при эвакуации, погибли более 10 человек. А что говорить о трехмиллионном Киеве?.. Поэтому власти Украины всерьез задумались, что же им делать.

Дозиметрическая аппаратура Института ядерных исследований АН УССР была постоянно включена и не показывала наличия радиационной опасности вплоть до 10 часов утра 30 апреля. В тот день гамма-спектрометр зафиксировал, что основной составляющей радионуклидов, определявших радиационную обстановку над Киевом, был радиоактивный изотоп иода-131 с периодом полураспада примерно 8 дней.

Эти результаты недвусмысленно говорили: столица попала под радиационный удар ЧАЭС. Пока разбирались, время подошло к обеду, и начальство отпустило сотрудников института по домам для подготовки к празднику международной солидарности трудящихся — 1 Мая. Когда люди выходили из здания, дозиметрические приборы показывали уже 10-кратное превышение над естественным фоном.

На следующий день на Крещатике состоялась первомайская демонстрация сквозь невидимые глазом радиоактивные облака. И как бы испытывая жизнестойкость киевлян, именно во время марша радиация, по рассказам дозиметристов, достигла своей максимальной для города величины — 13 мр/ч. Самое высокое украинское руководство стояло на трибуне, одетое в плащи и шляпы, а мимо с приветствиями шли колонны легкоодетых граждан.

Нужно ли было устраивать праздник 1 Мая? По правилам радиационной безопасности, безусловно, нет. Ибо оценить общую дозу, полученную киевлянами в эти майские дни, трудно. Но у политиков свои законы. Много лет спустя Владимир Щербицкий, тогдашний первый секретарь ЦК Компартии Украины, вспоминал, что проводить эту демонстрацию его принудил генсек Михаил Горбачев для создания видимости благополучия.

После майских праздников и выступления Горбачева по телевидению, в котором факт крупной ядерной аварии на ЧАЭС был официально признан, в Киеве начали проводить противорадиационные мероприятия. В комплекс мер входили вывоз детей в южные пионерлагеря, контроль за продуктами питания в магазинах и на рынках, разъяснение населению правил поведения в подобных ситуациях, систематическое мытье крыш, стен домов, улиц и многое другое. Эти мероприятия в какой-то степени обезопасили киевлян. А через год благодаря принятым мерам уровень радиации в городе снизился во много раз и стал меньше 60 мкр/ч — величины, признанной безопасной по правилам Международной комиссии радиационной защиты.

В целом же можно сказать, горожанам повезло, последствия аварии лишь коснулись их. Кто действительно сильно пострадал, так это люди, проводившие ликвидацию на 4-м блоке в первые дни после взрыва, солдаты, надышавшиеся радиоактивной пыли, потому что никто не объяснил им правил безопасности.

Проект нового укрытия «Арка» над 4-м блоком Арка будущего
Саркофаг, возведенный над разрушенным 4-м блоком ЧАЭС, призван защитить остатки реактора от воздействия окружающей среды и не выпускать из него радиоактивные компоненты. Однако существующее бетонное укрытие не полностью изолирует место аварии. Дело в том, что «Укрытие» частично опирается на стены и балки 4-го блока, которые постепенно разрушаются, создавая опасность обвала. Обрушение может произойти, например, от ураганного ветра или землетрясений, эхо которых иногда доходит сюда из Карпат. О герметичности конструкции говорить вообще не приходится: площадь щелей в саркофаге составляет примерно 1 000 м2. Что же будет, если объект рухнет? Произойдет выброс радиоактивной пыли, которая образовалась из топлива во время 2-го взрыва реактора. Наиболее опасный компонент пыли — радиоактивный плутоний-239. Период полураспада этого изотопа составляет 24 000 лет, что в масштабах нашей жизни практически означает вечность. Находясь в организме, он становится смертельно опасным источником излучения. Вывести плутоний крайне трудно — он отлагается в костях, проникает сквозь мембраны легких и попадает с кровью в мозг. Под саркофагом сейчас находится около 30 тонн топливной пыли, и допустить ее утечки в атмосферу нельзя ни при каких обстоятельствах. Это ученые поняли еще в 1989 году и сообщили руководству страны о том, что нужно строить новый саркофаг — герметичный, но денег тогда не нашли.

Рассмотрев несколько вариантов, ученые остановились на проекте, известном под неофициальным названием «Арка». Строительство должно начаться в 2006 году и рассчитано на два года. Европейский союз, настаивающий на постройке нового саркофага, выделил Украине 758 миллионов долларов и пообещал добавить еще 200.

Цель проекта — создать вторую оболочку из стали вокруг саркофага и 4го блока, более надежно защищающую их от агрессивных факторов внешней среды. Кроме того, новое укрытие позволит постепенно удалять из блока непрочные конструкции.

Укрупненные элементы «Арки» изготовят на заводах, а соберут в 120 м к западу от блока на двух бетонных фундаментах толщиной 4 м и длиной полкилометра каждый. Это будет сооружение шириной 150 м, высотой 100 и расстоянием между опорами 250 м. «Арку» по стальным рельсам в течение суток будут надвигать на 4-й блок. Ее ресурс составит 100 лет. Ну а после этого срока люди придумают еще что-нибудь более надежное. Главное, начать строить «Арку» уже сейчас.

Чернобыльские самоселы

В радиусе 30 километров от места аварии, где заражение радионуклидами особенно сильно, эвакуацию населения завершили 2 мая 1986 года. Сейчас здесь работают только сотрудники ЧАЭС, объекта «Укрытие», Института проблем безопасности АЭС, экологи и обслуживающий персонал — всего несколько тысяч человек. Тут тишина, покой, чистый воздух. Но и, разумеется, радиация. Тем не менее сотрудники, у которых, скажем, в Киеве стесненные жилищные условия, становятся самоселами: занимают пустые дома с приусадебным участком, приводят их в порядок и живут постоянно. Администрация зоны снисходительно смотрит на такие «нарушения». Да и самоселов из числа бывших жителей там уже насчитывается свыше тысячи.

Природа в 30-километровой зоне великолепна. Помимо белок, кабанов, волков здесь можно встретить лошадей Пржевальского, завезенных из Киргизии несколько лет назад. Дикие кони почти не боятся людей и зимой, в бескормицу, выходят на шоссе, ожидая, что кто-то из проезжающих на объект их подкормит. Птиц, правда, заметно меньше, чем белок. Совсем нет аистов, хотя за пределами зоны их множество. Может быть, птицы сильнее чувствуют радиационную опасность? Дикие животные и растения пострадали в основном в первый год после аварии. Сейчас лесные обитатели восстановили численность, а из соседних областей в опустевшие места пришли 40 новых видов животных.

Борис Горбачев, кандидат физико-математических наук

Рубрика: Досье
Просмотров: 31310