Этот самодельный электровездеход имеет название Восток, в честь первого космического корабля Советского Союза, который доставил первого космонавта на орбиту Земли. Это гордость, что были такие предшественники. В частности, Сергей Павлович Королев со своей командой. Поэтому вездеход Восток это попытка внесения новизны и посильного вклада в развитие Отечественной техники. Отсюда было выбрано такое символическое название. Кстати, первый выезд по случайному стечению обстоятельств состоялся 12 апреля 2021 года в день 60-летия со дня первого полета человека в космос.

Идея создания вездехода на электрической тяге весьма тривиальна. В ее основу легли мысли главного конструктора и идейного вдохновителя вездехода Сергеева Петра. Он является поклонником внедорожного спорта и любит ездить на природе, в частности, на квадроциклах. И в один из жарких летних дней его посетила мысль о том, что некомфортно ездить на обычном бензиновом квадроцикле, который скидывает с себя кучу тепла, выхлопных газов, издаёт громкий шум и треск. И собственно оттуда (а это было полтора года назад) и пошла идея сделать электрическое транспортное средство. Поначалу были мысли доработать какое-то существующее транспортное средство ну, например, мотоцикл или багги. Но, взвесив все за и против, было принято решение, что нужно постараться добиться минимального энергопотребления, чтобы запас электроэнергии был достаточен, чтобы совершать и весьма продолжительные поездки. Это подразумевает формирование определенных требований, которые нужно предъявить к конструкции будущей машины. В частности, высокий дорожный просвет, небольшую массу и высокие ходы подвески. Еще одно не менее важное требование - возможность преодоления водных препятствий вплавь. Отсюда и родилась конструкция, которая представлена перед Вами.

Вездеход является двухмоторным, то есть в нем два электромотора, которые расположены в переднем и заднем мостах. Подвеска здесь зависимая, потому что только с ее помощью можно обеспечить постоянный дорожный просвет и высокие ходы подвески. Здесь высота хода подвески примерно метр, то есть, если поднимать одно из боковых колес, то другое оторвется только спустя метр. Никакой независимой подвеской такого добиться не получится. Мост здесь нетрадиционный как на большинстве автомобилей. Он представляет из себя ферменную конструкцию, сваренную из листовых деталей. И его главная особенность состоит в том, что редуктор и электродвигатель размещены значительно выше оси вращения колес. Это позволяет обеспечить большой дорожный просвет. Здесь он, надо сказать, полметра под мостами и почти 70 см под днищем автомобиля. В дополнение, мост обеспечивает высокую прочность и надежность, потому что ШРУСы, которыми наделены эти мосты работают в постоянных, не сильно нагруженных условиях, и это обеспечивает высокую надежность. То есть не будет вероятности поломки из-за того, что углы вывешивания будут критичными для их конструкции.

Примечательно то, что дорожный просвет под мостом остается неизменным. Это одно из достоинств этой системы по сравнению с обычной независимой подвеской, где дорожный просвет определяется загрузкой машины. Здесь применен объединенный мотор-редуктор, который через ШРУСы передает крутящий момент на колеса. Мосты, поворотные кулаки рассчитывались, проектировались и изготавливались собственноручно.

Недостаток традиционных систем управления рулевыми колесами в случаях с зависимым мостом - это разъезд колес во время артикуляции моста. То есть когда мост преодолевает препятствия, то углы установки колес относительно кузова меняются и колеса разъезжаются в разные стороны. Для того, чтобы от этого уйти, рулевая рейка была размещена непосредственно на мосту, а вот управление этой рулевой рейкой, то есть крутящий момент непосредственно от рулевого колеса передается с помощью хитрого вала. Этот вал одет в кожух, имеющий водонепроницаемую конструкцию, потому что машина предполагает взаимодействие с водой. Рулевой вал выходит из салона и посредством угловых редукторов идет к входному валу рулевой рейки. Это обеспечивает жесткую связь между рулем и рулевыми колесами. Это одно из требований к подобному классу техники. То есть здесь нет гидрообъёмной трансмиссии и дополнительных систем. Здесь обычная механическая связь, плюс электрический усилитель руля. Благодаря угловым редукторам мы изменяем направление хода вала. Вал имеет внутри себя шлицевые соединения, чтобы компенсировать длину, которая меняется во время движения моста по бездорожью.

Одна из главных задач для этой машины - это малый вес, поэтому в качестве материала кузова был выбран алюминиевый сплав. Машина сделана именно кузовной, а не рамной, потому что планируется, что машина будет именно водоплавающей. Ватерлиния должна проходить примерно посередине между дном и отверстием под передними дверьми.

Высокого качества подгонки материалов удалось добиться благодаря проектированию всех элементов автомобиля в САПР Solid Works и благодаря небольшому станочному парку металлообрабатывающего оборудования, который позволяет резать, гнуть и сваривать этот кузов. Надо сказать, что благодаря Solid Works все, что есть собралось с первого раза. Не было никаких запчастей, доделок и переделок.

По стратегической задаче это автомобиль 2+2. В этой колесной базе не удалось вместить задние полноценные сидения, но тем не менее они там будут и рассчитаны на невысоких взрослых или детей. Также в вездеходе будет небольшое багажное отделение в котором располагаются и аккумуляторы.

В планах есть добавить к заднему мосту управляемые задние колеса, которые на бездорожье будут добавлять неоспоримое преимущество и помощь.

Машина в том виде в котором она представлена сделана для того, чтобы успеть опробовать ее летом 2021 года. К сезону 2022 года планируется полная доделка. Должен появиться и полноценный салон, и внешний вид будет совершенно преобразован.

Процесс эволюции силовой части был тернистый и непростой. Идея в том, что в этом элетровездеходе используются два мотора и две идентичные друг другу системы управления на передней и задней они. Дорога к той силовой установке, которая стоит сейчас, была довольно таки долгая. Первым делом на электрическом вездеходе стояли электродвигатели от Toyota Estima. В связи с отсутствием управляющей системы пришлось перейти на перемотанный вариант этих моторов под 72 Вольта и под китайские контроллеры. Но этот путь оказался утопичным для тяжелой техники, так как нужно делать автомобили сразу на высоком напряжении. За кажущейся доступностью дешевых китайских инверторов и электродвигателей, скрываются подводные камни, которые на тяжелой технике вылезают первым делом. Простым языком сложно найти китайские контроллеры на высокое напряжение и двигатель на хороший момент на низком напряжении. Если применять существующие электродвигатели, например, китайские на низкое напряжение, то надо понимать, что им нужен хороший редуктор с хорошей степенью редукции, иначе хорошего результата не получится. Собственно, это и получилось, когда первый раз собралась вся эта система на 72В. Ехать автомобиль ехал, но мотор был перемотан и работал не в своем режиме. Постоянно перегревался и хорошего крутящего момента не выдавал. По прямой он ехал пол часа после чего перегревался и нужно было еще полчаса отдыхать.

Дальше пути развития силовой части раздвоились. Были заказан мотор и инвертор от Nissan leaf. А также еще один электромотор от Toyota Estima, чтобы сравнить как перемотанный мотор отличается от не перемотанного. В пике электромотор Estima выдает порядка 35кВт, вездеход на нем едет, но мощность показалась недостаточная. Поэтому в конечном варианте скорее всего будет именно двигатель от Nissan leaf.

В принципе для своих задач электромотор от Toyota Estima очень неплох. По соотношению доступности/полученного эффекта этот мотор (если его не перематывать) для легкой техники идеален. Он не греется, потребляет небольшое количество мощности от аккумулятора. По сути он аналогичен жигулевскому мотору. То есть если Вы понимаете, что сможете приделать его к существующей коробки передач, то он выдаст потрясающие характеристики и этого будет более чем достаточно для простой легкой техники. В случае с электровездеходом ситуация резко осложнилась установкой больших 33 дюймовых внедорожных колес. Но и эти колеса не предел. Следующим этапом планируется применение 900 мм колес. Там, конечно, характеристик электромотора Toyota Estima точно мало.

На бездорожье главная задача - это обеспечение хорошего крутящего момента. Он никакими другими способами, кроме того, как применять понижение частоты оборотов и повышения момента, не может быть достигнут. Поэтому сейчас вездеход переходит на моторы от Leaf. И то мотор от Leaf берется за основу, а мост дооснащается колесными редукторами, которые имеют передаточное число 1:2. Таким образом мы получаем на колесах двойное увеличение момента. Момент родного момента электромотора Nissan Leaf до 280 НМ до 3000 оборотов/мин, дальше характеристики начинают спадать, но на бездорожье это не важно, так как нет задачи развить колоссальные скорости. С учетом того, что родная редукция 1:8 и плюс колесные редуктора 1:2, то суммарная редукция 1:16. Таким образом крутящий момент на одной оси получается 4480 нм. А общий крутящий на всех 4 колесах 8960 нм. Для примера Нива, установленная на первую передачу и на пониженный ряд раздаточной коробки, имеет суммарный крутящий момент на всех 4 колесах 3890 НМ. Но очень важный момент, что максимальный крутящий момент Нивы появляется только в районе 4000 тысяч оборотов/мин на моторе. Здесь же, в самодельном электрическом вездеходе, момента на одной оси больше чем у нивы на всех осях и появляется он практически сразу при нажатии педали газа.

Суммарный вес электровездехода планируется получить менее тонны - 900 с небольшим кг.

Огромный крутящий момент будет компенсироваться большими колесами. Но по-другому на бездорожье нельзя. Там все определяется дорожным просветом, а он в конечном итоге зависит и от диаметра колес. В планах есть вместо стандартных внедорожных колес поставить колеса низкого давления 900х450. Они идеально встанут и позволят обеспечить еще более впечатляющие характеристики проходимости и плавучести. В частности, есть желание, чтобы автомобиль еще отлично перемещался по снегу. А этого удастся добиться только, увеличив пятно контакта с помощью шин низкого давления.

Для тех, кто сомневается какие применять аккумуляторы. В электрическом вездеходе Восток активно применяются NMC пакеты. Сейчас на борту имеется родное напряжение электромоторам от Nissan leaf 360-390В в зависимости от степени заряженности. Всего 96 пакетов по 60Ah. Это примерно 21 кВтЧ. Вес батарейного отсека без учета корпуса получился чуть более 90 кг. Эти пакеты, по сравнению с железо фосфатом и никель металл гидридом, имеют самые лучшие на данный момент показатели по весу. Да, у этих пакетов есть недостатки. Это более узкий температурный диапазон эксплуатации и повышенная пожароопасность. С точки зрения безопасности в электровездеходе Восток выгорожен специальный отсек под аккумуляторы. При возникновении аварийной ситуации внутреннее пространство салона автомобиля останется вне опасности, так как батарейный отсек находится под багажником и не имеет связи с салоном, при этом огорожен перегородкой из нержавеющей жаропрочной стали. И плюс, конечно, контролируется каждая ячейка по напряжению, по разрядному току, по наличию или отсутствию короткого замыкания. Вопросы безопасности очень важны и ими никогда не стоит пренебрегать.

В вездеходе с электромотором очень интересная конструкция стеклоочистителя. Идейным вдохновителем стал шведский производитель гиперкаров Koenigsegg, а поставщиком запчастей стал Mercedes. Была взята система стеклоочистителя от 210 мерседеса, сделана ревизия. Также было проработано изменение нейтрального положения и изменение геометрии поверхности очистки под стекло вездехода. Смысл его в тоа что он двигается по стеклу не только слева направо и обратно, но вверх-вниз-вверх, тем самым добиваясь быстрой и качественной очистки большей поверхности стекла.

В заключении, следует сказать, что данный электроавтомобиль это испытательная площадка для отработки технологий и принципов, которые конструкторы заложили в его основу. Впереди предстоит не простой, но интересный и волнующий этап испытаний и модернизаций, который поможет расставить все точки над I и подсказать верное направление для дальнейшего развития этой темы. Несмотря на это, уже сейчас в головах конструкторов есть планы и предварительные проработки следующих поколений внедорожных электроавтомобилей с лучшими показателями проходимости и энергоэффективности.

Более подробную информацию о вездеходе Восток можно посмотреть на нашем канале в Youtube "Время инженеров"

Или что пригодится знать и уметь, если замена ИБП после поломки урон профессиональной гордости.

Часть 1
Часть 2
TL;DR

И вновь приветствую, уважаемые коллеги и читатели. За пару лет достаточно плотной работы с бесперебойниками я совершил для себя много "открытий чудных". Спешу поделиться с вами.

Об офисных UPS

В очередной раз повторюсь: поставить и забыть не прокатывает.
ИБП без функции передачи данных бесполезны практически полностью, так как не решают одну из важнейших проблем безопасное выключение с сохранением данных. К сожалению, ИБП с передачей данных тоже далеко не панацея. Тому есть несколько причин:

1. Качество соединения
На основании двухлетнего наблюдения могу с уверенностью сказать, что это беда.
Если не следить за подключениями достаточно внимательно, большинство из бесперебойников поотваливаются в течение полугода. Такое поведение сильно зависит от конкретных условий и меняется от машины к машине. Основные причины потери соединения (насколько мне удалось разобраться):
а) чисто физические. Сюда входят ненадёжные разъёмы (и они случаются чаще, чем хотелось бы), случайные нарушения соединений (уборщица слишком ретива, пользователь дёргает ногами или двигает системник) и, внезапно, качество соединительного кабеля похоже, что ИБП довольно чувствительны к этому параметру, особенно при активном опросе;
б) на втором месте не "глючные драйверы", что удивительно, а электроника самих ИБП. Похоже, бесперебойникам из нижнего ценового сегмента не очень нравится, когда их часто "дёргают".

вообще, обмен данным с ИБП идёт постоянно, но всё же не раз в миллисекунду. Драйвер usbhid-ups получает данные раз в 2 секунды (видно в дебаг-режиме, если запускать руками с параметром -D+), что-то похожее, наверняка, и в стандартном драйвере Windows и WMI. Но это только "частичное" обновление, "полное" обновление происходит раз в 30 секунд

есть вероятность, что "полный" запрос сильно нагружает электронику ИПБ, и при частых запросах она начинает подглючивать. Это напрямую касается реализации сервера, о котором идёт речь в статьях. Чем это чревато и что с этим делать см. далее

2. Работа внутренних систем, сенсоров и логики UPS
Во-первых, ИБП от разных производителей обращаются с батареей по-разному. В моей практике хуже всех обращаются с батареями ИБП Powercom, лучше всех IPPON (далее по батарее см. п.3). Отличие не принципиальное, Powercom тоже через пол-года не дохнут, но оно есть и весьма заметно, если анализировать накопленные данные за достаточно длительный период. Здесь переходим к во-вторых: наиболее интересные параметры, которые ИБП сам считает и выдаёт:
а) нагрузка (load)
б) предсказание времени работы от батареи (runtime), вычисляемое на основе нагрузки
в) текущий заряд батареи (charge)

На эти параметры я уже ругался в предыдущих статьях, так что повторяться не буду, а просто кратко резюмирую: это синтетика, имеющая очень мало отношения к реальности. В каких-то ИБП эти данные поадекватнее, в каких-то совсем идиотизм, но в целом без реальной динамики от этих данных не просто крайне мало пользы они могут ввести в заблуждение.

К сожалению, есть куда больше параметров, которые анализировать, считать и даже просто получать стоило бы, но это не реализовано.
Простейший пример: просадка напряжения на батарее, когда пропадает питание. Это показательнейший параметр, на основании которого можно куда точнее сделать вывод об убитой батарее. Постоянная память EEPROM есть сейчас где угодно, и ИБП запросто может записывать такие данные самостоятельно. Но ни одного ИБП с таким функционалом мне не попалось.
Другой пример: Powercom'ы после потери питания и разряда батареи до 30 процентов могут "зарядить" 12-вольтовую батарею за 10 минут и утверждать, что всё прекрасно, а Self-test passed.

Это прямо натуральный epic fail.
Те же Powercom не умеют в вольтаж батареи вообще, только в проценты. На основании чего там эти проценты внутри считаются покрыто китайской мракой.

Очень важного параметра "температура" (батареи, внутри корпуса, да хоть чего-нибудь) не найти днём с огнём в офисных ИБП, хотя датчик копеечный и вообще встроен в почти все микроконтроллеры. Тут переходим к третьему пункту раздела.

3. Батарея и её состояние
Из того зоопарка, с которым я имел дело, "посредственно" справляется с задачей анализа состояния батареи серверный ИБП IPPON. Потуги остальных иначе как "бессмысленно" назвать не могу. Очень важный параметр батареи кривая разряда просто игнорируется.

Свинцовые батареи ИБП разряжаются нелинейно. Проще говоря, чем меньше заряда осталось в батарее, тем быстрее она разряжается. Ещё проще: время разряда со 100% до 90% будет в разы больше, чем с 20% до 0%. Но и это ещё не всё. Кривая разряда становится круче в более старой батарее и/или в зависимости от внешних условий (та же температура). В итоге это выглядит так:

Чувствуете подвох? Угадайте, проводит ли ИБП запись скорости последнего разряда, анализ, учитывает ли дату установки батареи?

Вспомним, с чего мы начали этот раздел: передача данных с ИБП нужна для того, чтобы сохранить данные, пока ещё осталось время. Но ни ИБП, ни драйвер не знают, какое время является безопасным: 50% новой батареи совсем не то же самое, что 50% годовалой батареи. И единственное решение проблемы на данный момент: параметр нужно периодически модифицировать вручную.

Запись и расчёт параметров реализован в очередном обновлении сервера мониторинга. В частности, теперь видно:

• просадку заряда батареи непосредственно после потери питания. Если этот показатель низкий, сервер выдаст предупреждение;

• скорость разряда батареи. Этот параметр требует для расчёта не менее 2 мин наблюдаемого разряда ИБП.

Для корректного учёта этих параметров требуется довольно частый опрос ИБП. Соответствующие изменения внесены в код сервера (см. раздел "NUT и сервер мониторинга"). К сожалению, здесь мы упираемся в ранее озвученный п. "б" ч. 1 текущего раздела при частых обращениях за данными возможны глюки. Более того, в первые секунды после потери питания ИБП данные не отдаёт вообще, а вместо этого передаёт "WAIT". По-хорошему, после потери питания ИБП для целей мониторинга нужно бы опрашивать как можно чаще. На данный момент частота опроса от 10 до 30 секунд, в целом для более-менее приличного анализа этого хватает. Более интенсивные опросы не тестировались достаточно долго, чтобы делать какие-то однозначные выводы.

Краткие итоги раздела:

• обязательно нужен мониторинг самого факта подключения ИБП к машине;

• нужно собирать и хранить данные о датах установки батарей;

• в идеале нужно очень детально мониторить процесс разряда и заряда батарей.

NUT и сервер мониторинга

Изначально NUT был выбран как кроссплатформенное универсальное решение. В целом функции свои выполняет. Без нюансов, впрочем, не обошлось:
а) Не слишком дружелюбная и неочевидная установка на клиентских машинах, под Windows особенно. В частности:

• иногда отказывается видеть библиотеки;

• встроенный драйвер не обновлялся давно и половину ИБП не знает. Драйвер надо ставить вручную, и это отдельная песня;

• на клиентах под Windows служба стартует "невовремя", раньше, чем фактически нужно (похожая история есть при поиске домена на Windows с некоторыми сетевыми адаптерами). Из-за этого приходится городить костыли.

б) Заявлено, что клиент NUT может оповещать сервер о пропадании и восстановлении питания, и даже выполнять скрипты по этим событиям. Это убрало бы и необходимость частого опроса ИБП, и позволило бы вести более точечный мониторинг важных состояний (см. предыдущий раздел). Однако заставить стабильно работать этот функционал мне не удалось. Некоторые машины не триггерят сервер вообще, либо делают это один раз из десяти. При этом есть машины, с которых это работает стабильно.

В качестве альтернативы я попробовал (и даже написал "адаптер") получать данные из WMI по предложению @firedragon. Суть, в общем, та же. Плюсы: не нужно альтернативных дайверов и библиотек, не нужно костылить некоторые вещи. Минусы: информации сильно меньше, а по сравнению с настроенным клиентом NUT стабильность ровно та же, при этом отсутствует, хотя бы потенциальная, возможность "триггера".

По результатам изысканий решено было оставить NUT в качестве основного решения для сервера. При этом "сильно больше данных" в какой-то момент обернулось базами, раздутыми по 100 Мб на бесперебойник, что повлияло на производительность. В итоге, сервер был перенесён из среды Windows в Linux, и:

• написан соответствующий скрипт-демон на bash для непрерывного опроса;

• оптимизировано хранение данных: если есть питание на входе и некоторые другие параметры в норме, последняя строка не добавляется в базу, а обновляется.

В саму веб-морду сервера, как уже говорилось, добавлено:

• отображение заряда батареи сразу после последней потери питания и соответствующий алерт;

• расчёт времени работы от батареи на основе реальных данных. Некоторым образом это тоже синтетика, т.к. реальная кривая разряда не строится. Однако, отлично себя показала следующая формула: рассчитанное на основе последних реальных данных время / 1+ лет с десятыми.

Итоги, советы, планы

Для тех, кто хочет "сделать всё правильно", исходя из полученного опыта, дам следующие советы:

1. Тщательно выберите марку и модель ИБП и по возможности используйте только выбранный ИБП во всем офисе;

2. Запишите серийные номера и/или присвойте каждому ИБП уникальный номер. Запишите дату установки батареи в каждый ИБП. Меняйте батареи раз в два года, и сразу, заранее, закладывайте эти расходы в бюджеты для бизнеса запланированные расходы гораздо удобнее внезапных;

3. Любым способом следите за тем, чтобы машины, обеспеченные ИБП, имели с ним постоянную связь;

4. Раз в пол-года обновляйте параметры battery low и battery warning в используемом вами драйвере/решении, прибавляя к ним от 5% до 20% в зависимости от опыта использования вашей модели ИБП, вручную или скриптами;

5. По возможности проводите ручное тестирование ИБП (отключить от розетки и подождать) раз в квартал-полгода.

Это то, что нужно делать обязательно.

Использование постоянного и подробного мониторинга, в целом, скорее чрезмерно, хотя и может оказаться полезным и наглядным. Заводить для этого отдельный сервер или нет, решать вам. Некоторые параметры можно мониторить в том же Zabbix (и даже посредством WMI), однако лично у меня в целом не очень удачный опыт с Zabbix active parameters; к тому же, сложность реализации некоторых описанных решений внутри Zabbix по сложности приближается, на мой вкус, к сложности реализации представленного сервера мониторинга.

Я удивлён и рад, что довольно много читателей задумалось о мониторинге ИБП после первой статьи, и многие посоветовали довести решение "до энтерпрайза" после второй статьи. Благодарю за отклики и ответы!

Учитывая накопленный опыт, реализация "до энтерпрайза" может быть довольно длительной. Есть проблемы и на клиентской стороне, и в самом NUT; в веб-интерфейсе многое надо выносить в бэкэнд, нет даже банальной авторизации. Можно было бы даже в таком виде запихнуть всё это в контейнер Docker в качестве версии 0.1 alpha, но мой энтузиазм к теме несколько поугас. Если у кого-то энтузиазм найдётся пишите, буду рад поработать вместе!

Рад, если мой опыт вам пригодится. Спасибо всем, кто прочитал!

Благодаря развитию литий-ионных аккумуляторов в России появилось новое решение для электрических сетей система накопления электрической энергии (СНЭ или СНЭЭ, далее накопитель). Это решение настолько новое и непривычное для сетей, что за каждым реально установленным накопителем стоит разрешение множества нетривиальных задач. Ключ к экономической эффективности использования накопителей поиск и разрешение оптимизационных задач. В статье я расскажу о решении задач, которые помогли снизить стоимость накопителей по трем основным на сегодняшний день применениям.

Основные параметры накопителя энергоемкость и мощность, чем меньше эти параметры, тем меньше конечная стоимость решения. Поэтому чтобы повысить экономическую эффективность применения накопителя, нужно чтобы его параметры были минимальными, но достаточными для разрешения проблем электрических сетей.

В зависимости от разрешаемых проблем сейчас сформировались три направления применения накопителей в электрических сетях:

• поддержание нормативного уровня напряжения в распределительной перегруженной сети;

• обеспечение надежности энергоснабжения (резервный источник питания);

• замена протяженных незагруженных линий мобильными накопителями.

Для каждого направления задача поиска оптимального накопителя будет своя.

Поддержание нормативного уровня напряжения в распределительной перегруженной сети

Механизм этого применения основан на выравнивании нагрузки потребителей в течение суток. Потребление большинства абонентов не равномерно в течение дня. Электроэнергия наиболее востребована в утренние и, особенно, вечерние часы. Поэтому и линии, перегруженные в пиковые часы, ночью загружены не очень сильно. Накопитель может ночью зарядиться, а в пиковые часы выдать дополнительную энергию в сеть. Из-за перегруза линий потери в них растут, а напряжение у потребителей падает ниже нормативно допустимого. Соответственно накопитель снимает перегрузки и напряжение возвращается к нормативному уровню.

Оптимизационная задача, позволяющая снизить энергоемкость и мощность накопителя, заключается в выборе оптимального места в электрической сети для его установки.

Распределительная сеть на уровне питания потребителей сильно разветвлена, и установка накопителя в любой ее точке изменяет потоки мощности по всем ее ветвям. Это влияние зависит от точки установки накопителя. Поэтому можно подобрать такое место установки, в котором для обеспечения нормативного качества электрической энергии во всей сети потребуется минимальный накопитель.

Для решения этой задачи требуется:

• для каждого узла сети (опоры) рассчитать минимальный накопитель, который обеспечит заданное напряжение во всех узлах сети;

• выбрать наименьший из полученных в каждом узле минимальных накопителей.

Логически задача не выглядит сложной, но основные проблемы связаны с тем, что расчет каждого варианта накопителя (сочетания заданных значений энергоемкости и мощности) это итерационный расчет установившегося режима для всей сети. При этом для определения оптимального накопителя нужно делать несколько таких расчетов для каждого узла, пошагово увеличивая параметры накопителя до достижения требуемого уровня напряжения.

Более того, для сетей 0.4 кВ нужно учитывать несимметрию нагрузки по фазам. Из-за наличия нулевого провода изменение напряжения в одной фазе влияет на напряжения, а значит и на параметры накопителя, в двух других фазах. Поэтому для каждой из трех фаз подбираются свои параметры накопителя, а начиная со второй итерации расчет корректируется с учетом взаимного влияния режимов фаз друг на друга.

Важно учитывать, что у этой оптимизационной задачи есть ограничения по максимальной энергоемкости накопителя, создаваемые суточным графиком нагрузки потребителей сети. Поскольку для выполнения своих задач накопитель должен заряжаться, то в какое-то время он потребляет энергию из сети. Поэтому нужно подобрать его энергоемкость и время зарядки так, чтобы нагрузка зарядки накопителя совместно с нагрузкой потребителей не снижали напряжение больше, чем это допустимо.

Не смотря на объемность расчета, его результаты позволяют снизить размеры в несколько раз, и определить узлы в которых задача не решается.

Решение задачи тестировалось на трех распределительных сетях с количеством опор более 30. По результатам расчетов получились следующие выводы:

• Установка накопителя на первых опорах (5-10 опор ближайших к питающей подстанции) и последних опорах линии не позволяет поднять напряжение до необходимого уровня;

• Разница между минимально необходимыми для обеспечения заданного напряжения накопителями на разных опорах составила до 30% от энергоемкости выбранных для установки накопителей (в рассмотренных сетях это 15 кВтч или 1,5 млн.рублей при цене накопителей 100 тыс.руб/кВтч).

Обеспечение надежности энергоснабжения

В этом случае накопитель большой источник бесперебойного питания, при пропадании внешнего питания он берет на себя питание нагрузки.

Оптимизационная задача, позволяющая снизить энергоемкость и мощность накопителя, заключается в прогнозировании возможного времени перерыва питания и оценке возможного потребления в это время.

Оценка этих параметров носит вероятностный характер. За вероятность равную единице можно принять время устранения аварии 24 часа и мощность потребителей равную мощности их технологического присоединения. Но такой накопитель будет многократно преразмерен от фактически необходимого. Поэтому для решения этой задачи требуется:

• оценка времени устранения аварий на основании статистических данных в районе установки;

• оценка максимально возможного потребления за время устранения аварий на основании данных почасового учета резервируемых потребителей;

• прогнозирование изменения нагрузки резервируемых потребителей за время эксплуатации накопителя.

Скорость устранения аварий в электрических сетях постоянно растет. В центральных регионах подавляющее большинство аварий устраняется менее чем за четыре часа. То есть накопитель с емкостью на четыре часа работы с вероятностью близкой к единице обеспечит бесперебойное питание потребителя.

Решение этой задачи тестировалось на пяти потребителях. Расчеты показали, что за календарный год их максимальное потребление в четырехчасовом интервале составило не более 60% от потребления, которое можно было предположить, умножая на 4 часа мощность их технологического присоединения. Это позволило на 40% снизить энергоемкость накопителей.

Замена протяженных незагруженных линий мобильными накопителями

Механизм этого применения основан на замене протяженной недозагруженной линии электропередачи системой мобильных накопителей энергии.

Например, из удаленной деревни постепенно разъезжаются жители, остается два-три дома, но для питания деревни продолжает поддерживаться протяженная питающая линия. Эта линия требует технического обслуживания и ремонта, восстановительных работ в случае аварий, расчистки под ней растительности и прочих расходов. Если затраты достаточно велики, аварийность участка высокая, то линию можно заменить на два попеременно выезжающих накопителя. Один заряжается пока другой питает деревню.

Оптимизационная задача, позволяющая снизить энергоемкость накопителя, заключается в определении оптимальной частоты замены накопителей и оценке возможного потребления в периоды между заменами.

Чем больше накопитель энергии, тем он дороже, но тем меньше требуется совершать выездов для его замены, а значит и уменьшаются расходы на выезды. В этой части оптимизационная задача решается моделированием денежных потоков на периоде эксплуатации накопителя.

В части выбора минимально достаточной емкости, аналогично предыдущему применению, требуется:

• оценка максимально возможного потребления за время между заменами накопителя, осуществляемая на основании данных почасового учета питаемых потребителей;

• прогнозирование изменения нагрузки питаемы потребителей за время эксплуатации накопителя.

Поэтому решение этой оптимизационной задачи требует интеграции анализа больших данных о потреблении объекта и финансового моделирования жизненного цикла накопителя. Существенное упрощение расчетов позволяет сделать ограничение вариантов периодов выезда неделями и месяцами, поскольку на практике организовать выезды в произвольное количество дней труднореализуемо.

Показанные задачи первые, с которыми пришлось столкнуться при моделировании проектов применения накопителей. Как любые новые технические решения они создают возможности поиска и решения новых оптимизационных задач, а значит и требуют создания новых инструментов для их решения. И на данном этапе развития литий-ионных аккумуляторов именно от них зависят скорость и масштабы развития накопителей в электрических сетях.

Привет, Хабр! Для одного исторического автомобиля попытались ввести в эксплуатацию новую сухозаряженную аккумуляторную батарею 6СТ-60ЭМ, хранившуюся с 1992 года. Посмотрим, что из этого получится.

<habracut>.

Пробки за это время открывались всего один раз, потому будем надеяться, что кислород и влага из воздуха не навредили пластинам. Пробки сухозаряженных АКБ герметичны, при вводе в эксплуатацию с них срезается выступ, открывая отверстие для выхода газов.

Плотность заливаемого электролита 1.27 - 1.28, исходная температура 18.7 по Цельсию.

Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ, оно же ЭДС без нагрузки) за 30 минут после заливки выросло с 10.0 до 11.52 вольт, температура поднялась до 37 градусов. Через 40 минут плотность 1.18.

Через 80 минут после заливки НРЦ 11.86, плотность 1.15, температура 42 градуса.

Температура держалась, аккумулятор оставили на ночь.

Реакция включения шла 8 часов. Первые полтора часа НРЦ быстро росло, затем росло медленее и стало снижаться вследствие остывания аккумулятора.

Резкий спад на графике произошёл, когда АКБ покачали для перемешивания электролита и ускорения выхода пузырьков.

Тестер показал здоровье АКБ 30%, пусковой ток 68 из 225 А по DIN, внутреннее сопротивление 24.9 мОм и НРЦ 11.69. Вердикт - зарядить и снова проверить.

Плотность по банкам от плюса к минусу составила: 1.14, 1.125, 1.12, 1.14, 1.13, 1.12.

Заряд до напряжения 14.8 длился сутки, батарее сообщено 78.6 А*ч.

Плотность во всех банках стала 1.28, кроме минусовой 1.225. Решено зарядить отстающую банку отдельно, благо этому способствует наружное расположение перемычек.

Через 8 часов плотность в минусовой банке составила 1.28. Ставим батарею под буфер 13.2 вольта... на целый месяц. По сравнению с 28 годами хранения не так уж и много.

После 3 суток отстоя тестер показывает здоровье 93%, DIN 211 А из 225, 7.97 мОм, 12.67 В, вердикт - батарея хорошая!

Перед контрольно-тренировочным разрядом скомпенсируем саморазряд за эти трое суток, батарея ведь старинная. Задаём CV 14.4 В.

Заряд длился 6 часов, батарее сообщено 4 А*ч.

Разряжаем 20-часовым током до 10.5 вольт.

Из заявленных 60 батарея выдала почти 64 ампер*часа. ЭДС после снятия нагрузки составила 11.03 В.

После 30 минут отстоя НРЦ стало 11.22. Здоровье 32%, 73 А, 23.01 мОм. Вердикт - зарядить.

Во всех банках почти вода, вся кислота в намазках - в виде сульфатов. Реакция Гладстона-Трайба осуществилась по полной программе.

Побаночно измеряем напряжение от минуса к плюсу, получаем 1.86, 1.85, 1.88, 1.86, 1.84, 1.87.

За 21 час заряда батарее сообщено 71 А*ч, плотность от минуса к плюсу 1.255, 1.255, 1.27, 1.26, 1.26, 1.26. Напряжение пока не дошло до заданных 14.8, заряд продолжается. После завершения имеем 1.28, 1.275, 1.29, 1.285, 1.28, 1.28.

Теперь сравним 28-летний 6СТ-60ЭМ с современным Ca/Ca LADA 6СТ-62VL, бывшим в употреблении полтора года.

Старичок: здоровье 90%, пусковой ток 204 из 225 А по DIN, 334 A по EN, 8.26 мОм и НРЦ 12.66, батарея хорошая.

Лада: SoH 100%, 612 из 600 А EN, 4.51 мОм, 12.81 В, батарея хорошая.

Итак, при почти равной номинальной ёмкости у современной АКБ показания пускового тока почти в 2 раза выше, внутреннее сопротивление почти в 2 раза ниже, чем у антикварной. Ёмкость старой АКБ по факту проверили разрядом, она оказалась даже выше номинальной. А пусковые характеристики в два раза хуже современной.

Старая АКБ под вилкой 200 А просела с 12.67 до 9.63 В.

АКБ Лада под вилкой 200 А просела с 12.83 до 10.49 В.

Масса антикварной АКБ 23.7 кг, что составляет 4 кг на 10 А*ч ёмкости.

Масса АКБ Лада 15.1 кг, это 2.5 кг на 10 А*ч.

Важнейшая характеристика стартерной АКБ - пусковой ток. Путём нехитрых расчётов получаем, что современные аккумуляторы дают пусковой ток на килограмм массы в 3 раза выше выпускавшихся 3 десятилетия назад.

Тем не менее, аккумулятор из начала 90-х годов прошлого века получилось ввести в эксплуатацию, он работоспособен, и теперь несёт службу под капотом антикварных милицейских Жигулей.

"Моей вдове"

Дорогая, любимая. Мне непросто писать из-за холода 70 градусов ниже ноля и только палатка защищает Мы оказались в тупике, и я не уверен, что мы справимся. Во время короткого завтрака я пользуюсь небольшой толикой тепла, чтобы написать письма, готовясь к возможной кончине. Если с мной что-то случится, я бы хотел, чтобы ты знала, как много ты значила для меня. Заинтересуй сына естественными науками, если сможешь. О, моя дорогая, моя дорогая, как я мечтал о его будущем. И все же, моя девочка, я знаю, что ты справишься. Ваши портреты найдут у меня на груди. Я мог бы многое рассказать тебе об этом путешествии. Какие истории ты смогла бы поведать нашему мальчику, но, ох, какой ценой. Лишиться возможности увидеть твое милое, милое лицо. Я думаю, что шансов нет. Мы решили не убивать себя, и бороться до конца, чтобы добраться до лагеря. Смерть в борьбе безболезненна, так что не волнуйся за меня.

Это знаменитое письмо написал в Антарктиде замерзающий Роберт Скотт в конце марта 1912 года. 17 января 1912 года, в ходе второй антарктической экспедиции под названием Терра Нова, Скотту и горстке его соратников (Эдгару Эвансу, Лоуренсу Отсу, Эдварду Уилсону и Генри Боуэрсу) удалось достичь Южного Полюса, где они обнаружили норвежский флаг и множество собачьих следов (14 декабря 1911 года к полюсу пришла группа Руаля Амундсена, в которой кроме Амундсена были Оскар Вистинг, Хелмер Хансен, Сверре Хассель, Олаф Бьяланд).

Соперничество Амундсена и Скотта, фамилии которых теперь навечно сцеплены дефисом в названии американской антарктической станции Амундсен-Скотт прямо на Южном Полюсе это редкостной выразительности пример, демонстрирующий сокрушительную победу эффективного менеджера над прекраснодушным героем. Амундсен (которого завистники звали Рекламундсен) продумал свою экспедицию до таких мелочей как закупка варежек. Его палатки не продувались, так как были оснащены ультрасовременными застежками-молниями (которые, кстати, на антарктическом морозе иногда так замерзали, что из палатки было невозможно выбраться без ножа, либо молнию приходилось отогревать снаружи). Расходуя груз и провиант, Амундсен методично расстреливал ездовых собак, оставляя ровно столько, сколько нужно было, чтобы тащить полегчавшие сани, скармливая убитых собак живым. Он называл ледники в честь своих спонсоров и за всю экспедицию не потерял ни одного человека.

Скотт при движении на юг также оставлял базовые лагеря с топливом и провиантом для обратного пути. Были там и запасы керосина в канистрах, запаянных оловом. На свою беду полярники не учли феномена оловянной чумы.

Аллотропия

Для химических элементов характерны так называемые аллотропные изменения (модификации). В зависимости от условий окружающей среды физические свойства элемента, а также его наблюдаемое состояние, могут сильно меняться. Это связано с переупорядочиванием атомов и, следовательно, с изменением силы связей между ними.

Рассмотрим три характерных примера аллотропной модификации:

Озон и кислород

Обе этих молекулы состоят из атомов кислорода, но плотность озона в 1,5 раза больше, чем у кислорода, и химическая активность также выше. Например, возможна прямая реакция озона с серебром, которая между кислородом и серебром происходить не будет:

6Ag+O₃=3Ag₂O

Кислород жизненно необходим для человека, а озон в больших концентрациях вреден, хотя, в малых полезен. Озон обладает сильным приятным запахом, а кислород нет.

Графит и алмаз

Как известно, алмаз имеет максимальную твердость по шкале Мооса (10), а графит минимальную (1). Из иллюстрации понятно, что связи между атомами углерода в горизонтальных слоях графита остаются сильными, а в вертикальном разрезе очень слабые, благодаря чему графит снимается послойно, и им удобно писать.

Белый и красный фосфор

Температура плавления красного фосфора составляет 600 C, тогда как температура плавления белого всего 44 C. При этом красный фосфор не воспламеняется до 250 C, а белый фосфор воспламеняется уже при 45 C, а при трении и при более низких температурах.

Таким образом, поразительные отличия разных аллотропных модификаций у фосфора и углерода связаны с тем, что кристаллическая решетка этих элементов может упорядочиваться принципиально разным образом. Фосфор и углерод находятся в центральной части своих периодов в таблице Менделеева, однако являются полноценными неметаллами, будучи расположены в правом верхнем углу таблицы, где сосредоточены элементы с неметаллическими свойствами:

Здесь желтым цветом обозначены неметаллы, зеленым переходные металлы, розово-желтым полуметаллы. И также есть олово, которое, в отличие от сурьмы и германия, правильнее считать полноценным металлом. Но оно находится на три периода ниже углерода, поэтому тоже проявляет ярко выраженные аллотропные свойства.

Оловянная чума

Белое олово это типичный металл, напоминающий свинец, но легче и тверже. Олово известно с глубокой древности и входит в состав бронзы одного из первых сплавов, изобретенным человеком (олово + медь). Как олово, так и медь достаточно мягкие и легкоплавкие металлы, а бронза гораздо прочнее, благодаря чему отлично подошла для изготовления оружия, посуды и инструментов, дав начало Бронзовому Веку. Тем не менее, белое олово существует в достаточно узком температурном режиме, между 161 и 13,2 C. При более низких температурах олово начинает спонтанно переходить в серую аллотропную форму, напоминающую порошок или даже пыль. Максимальной интенсивности этот процесс достигает примерно при -39 C, и от металлического олова ничего не остается.

Наиболее опасной чертой такой аллотропной модификации олова является заразность. Серое олово при контакте превращает белое олово в серое, если температура остается достаточно низкой. Так, принесенная с мороза оловянная миска, поставленная в шкаф в неотапливаемом помещении, может заразить всю остальную оловянную посуду.

Очень странно, что Роберт Скотт не учел этого обстоятельства ведь оловянная чума известна давно; есть даже предположение, что именно из-за оловянной чумы, поразившей пуговицы наполеоновской армии в ходе отступления из Москвы, французы оказались в особенно незавидном положении.

Оказывается, что оловянная чума характерна только для химически чистого олова, для защиты от нее достаточно правильно подобрать сплав на основе олова. Например, в наше время широко известен сплав пьютер, предметы из которого были найдены даже в раскопках древнеегипетского культурного слоя. Наиболее качественный пьютер состоит из 95% олова, 2% меди и 3% сурьмы. Именно из такого сплава выполнена статуэтка Оскар.

Поразительно, но в недавнем прошлом для оловянной чумы нашлось практическое применение, связанное с очисткой лабораторной и промышленной оптики от капелек олова. Капельки чистейшего олова используются в качестве мишеней для плазмы, которая применяется для получения глубокого ультрафиолета, а глубокий ультрафиолет для вытравливания микросхем. При этом для сборки ультрафиолета в действующий луч используется тончайшая оптика, которая быстро тускнеет, так как на ней конденсируется олово. Оказалось, что именно обработка оптики серым оловом позволяет полностью очистить стекло, не оставив на нем ни малейших царапин. В результате срок службы такого собирающего зеркала значительно увеличивается.

Но оловянная чума лишь наиболее известная аллотропная болезнь металла. Есть и значительно более экзотические и не менее опасные метаморфозы, о которых я также хочу здесь рассказать.

Цинковая чума

Это явление во многом подобно оловянной чуме и изучено гораздо хуже. Впервые описано примерно в 1920-е годы в среде мастеров и коллекционеров, увлекающихся миниатюрными моделями машин. В чистом виде цинк в производстве практически не используется, а в промышленности применяется как основа сплава цамак, содержащего также алюминий, магний и медь. Цамак был разработан в США в 1929 году, в СССР и России более употребительно название ЦАМ (цинк, алюминий, медь). Правильное соотношение металлов в ЦАМ: цинк 95%, алюминий 4%, медь 1%.

Чума, подобная оловянной, поражает такой сплав не просто при изменении физических условий, но и, по-видимому, неизбежно, если доли металлов в ЦАМ отмерены неправильно. Цинковая чума начинается с характерных вздутий на поверхности металла.

Затем микроструктурные изменения проникают в глубину металла, и он крошится.

Прямая аналогия таких повреждений с оловянной чумой не доказана, хотя, по данным частных экспериментов, прочность металлических моделей после замораживания действительно падает в разы. Согласно другой версии (изложенной здесь, где показаны фотографии с последовательной деградацией модели), ЦАМ заболевает чумой, если в его составе оказывается хотя бы минимальное количество олова или свинца. Если бы эта версия подтвердилась, то означала бы, что оловянная чума заразна даже для цинка, являющегося переходным металлом.

Чаще цинковую чуму связывают с технологическим браком при производстве. Например, в сплаве может быть слишком велика доля алюминия, как в китайских моделях, либо в него могут попадать примеси никеля или сурьмы. То есть, такой сплав уже нельзя считать ЦАМ.

До недавнего времени цинковая чума считалась неизлечимой. Действительно, вздутия на моделях практически необратимы, но болезнь можно затормозить, заливая микротрещины эпоксидной смолой. До сих пор неизвестно, является ли цинковая чума физико-химическим заболеванием или просто заводским браком, поэтому мне были бы интересны подробные исследования или новости на эту тему, если Хабр их подскажет.

Пурпурная чума

Такое название получила еще одна болезнь металлов, заражение золота алюминием. Проблема была обнаружена в 1970-е годы в США, когда в радиолокационном оборудовании стали применяться СВЧ-транзисторы с алюминиевыми проводниками. При прохождении сильного тока алюминий разогревался, затем, остывая, сжимался, проводник деформировался, транзистор выходил из строя. Чтобы справиться с этой проблемой, проводники стали делать из золота, но подложка транзистора могла по-прежнему содержать алюминий. Тогда оказалось, что при сильном нагревании на стыке золота и алюминия между ними образуется сразу несколько интерметаллических соединений, одно другого пагубнее.

Основной недостаток таких сплавов хрупкость и низкая прочность. Контакт просто отламывается от транзистора. Наиболее распространенное соединение золота и алюминия AuAl₂, где золото составляет по массе примерно 78,5%, а алюминий 21,5%. Это соединение имеет яркий фиолетовый цвет, почему и получило название пурпурная чума.

Пурпурная чума возникает при температурах свыше 1000 C, то есть, близко к температуре плавления золота (1064 C). Пурпурная чума образуется неравномерно, поэтому конструкция долго сохраняет механическую плотность, пока не станет слишком поздно. Но уже при остывании до 624 C пурпурная чума сменяется коричневой, гораздо более хрупким соединением Au₂Al. А при температурах 100 C и ниже начинается диффузия: слои с содержанием алюминия начинают проникать вглубь золота, и пурпурная чума охватывает весь образец, а не только стык (это явление называется эффект Киркендалла). При этом уменьшается общий объем вещества, и разрушительное воздействие пурпурной чумы становится фатальным.

Опять же, эта болезнь устраняется достаточно легко: проводник нужно легировать, достаточно 1% платины или палладия.

Интересно, что и пурпурная чума нашла своих ценителей. Соединения золота и алюминия эстетично выглядят, а интерметаллид AuAl₂ даже был получен ювелирами в 1930 году и запатентован под названием аметистовое золото. Уже тогда было замечено, что этот сплав очень хрупкий, поэтому его нельзя ковать или вытягивать, но можно осторожно гранить и оправлять как драгоценные камни. Открыв пурпурную чуму, ювелиры продолжили эксперименты, легируя золото, в частности, галлием и индием. Получались сплавы, близкие по свойствам к золоту, но тяготеющие по цвету к синей части спектра, также очень красивые.

Вместо заключения

Процессы, рассмотренные в статье, можно считать специфическими случаями коррозии. Пример истинной коррозии, напоминающий металлическую чуму это образование дикой патины. В отличие от ровной и плотной благородной патины, которая возникает при медленном окислении меди на воздухе, дикая патина является рыхлой, поэтому не только разрушается вместе с поверхностным слоем медного изделия, но и проникает внутрь него, заражая металл ионами хлора. В Санкт-Петербурге, где атмосфера в конце XX века стала гораздо агрессивнее из-за выхлопных газов, усугубивших высокую влажность, дикая патина серьезно поразила скульптуры Укрощение коня на Аничковом Мосту.

Чтобы продлить жизнь этих скульптур, их пришлось искусственно покрывать очень тонким слоем закиси меди, имитирующей благородную патину. Возможно, она позволит продлить жизнь этим красавцам.

Вышеизложенный экскурс при всей пестроте приведенных примеров был подготовлен, чтобы продемонстрировать, насколько больно бывает учиться на ошибках. Я не симпатизирую Скотту, который при всей отваге и силе духа последовательно действовал как карьерист и увел с собой в могилу еще нескольких людей, при этом вдохновив своим примером целое поколение полярников. Но мне кажется очень странной гримасой судьбы, что смерть Скотта, напрасная с точки зрения географического подвижничества, могла настолько подстегнуть развитие металлургии и химии металлов, именно в силу своей нелепости и неизбежности.

Автор: Александр Старостин

Часть 7

После завершения работ по строительству Саркофага наступление радиации было остановлено, так что пришло время учёному войску нанести контрудар. Оно опять же велось по двум направлениям. Продолжающейся дезактивации территории Зоны, а также по разведке состояния того, что было накрыто объектом "Укрытие". Поговорим сегодня об обоих этих направлениях, здесь есть, что обсудить. И сегодня мы прогуляемся в Рыжий Лес.

Не обойдётся и без мистики (с последующим разоблачением).

Зачистка

Дезактивация не ограничивалась одной лишь перекопкой почвы. Были приняты очень серьезнее меры по недопущению проникновения радиоактивного мусора за пределы зоны.

Вокруг зоны, а также внутри, в границах 5 и 10-километровой зон стояли КПП с ПуСО. Там проводили замеры машин, выходивших из зоны. И если сама машина была загрязнена сильнее, то её отправляли помыться. А вот груз отбирали и отправляли на могильники вслед за техникой. На ПуСО образовывалось огромное количество грязной воды, которую можно было бы использовать повторно, если бы она не была столь сильно загрязнена. Сотрудники Киевского Политехнического института под руководством Александра Шутько разработали для её очистки специальный реагент, который позволял сократить загрязнение радиацией воды на 2-3 порядка.

На территории зоны было организовано два крупных хранилища техники Рассоха и Буряковка. Из-за стоимости захороненной там техники они получались золотыми. Один тот факт, что в итоге там оказались захоронены почти все ИМР (очень дорогой машины, между прочим), имевшиеся на вооружении советской армии, ярко об этом свидетельствует.

На кадрах выше уже захоронение транспорта за заводом Юпитер в Припяти. Машины заталкивают в траншеи, вырытые специально для них. Это гражданские машины из Зоны, которые набрали слишком большую дозу радиации. Те машины, которые поисправнее, ликвидаторы ещё долго потом использовали, перемещаясь на них по Зоне. Все эти машины имели специальные внутренние номера :

Попавшие в 5-ти и 10-тикилометровую зоны деревни радиация не пощадила. Зимой началось постепенное захоронение тех деревень, которые попали под радиационные следы и были сильно загрязнены. Копачи, Янов, Чистогаловка Все эти сёла уже весной 1987 года превратились в холмики с отдельными остатками бывших домов, огороженные колючей проволокой и знаками, предупреждающими о радиационной опасности. Приезжала ИМР (или другая инженерная машина, БАТ-М), выкапывала траншею, после чего бульдозерным отвалом и своей массой попросту ломала дом и сдвигала его остатки в эту самую траншею, затем могила закапывалась. С домами хоронилась история края, вековые традиции целых семейств. Привязанность местных к своим домам трудно переоценить.

Иначе сложилась судьба отдалённых от АЭС поселений. Чернобыль, ставший в первые дни основной административной базой, превратился в её административный центр, таковым он и является до сих пор. Сейчас там даже живут самосёлы, а тогда город плотно заняли военные. Этот факт сослужил городу весьма интересную службу. Поначалу зона тоже была разделена на несколько зон, но иначе, чем сейчас. Тогда мерили средний уровень радиации по местности. Внутренняя зона, во главе с реактором, имела средний уровень не ниже 15 миллирентген в час. Чуть шире не ниже 5 миллирентген, а ещё более широкая 1.5 миллирентгена. В соответствии с зоной, в которой работал человек ему начисляли надбавку за вредность в размере от трёх до одной зарплат соответственно.

И вот на карте я увидел, как граница 2-й зоны 5 миллирентген в час плавно-плавно тянулась а потом вдруг хищно бросилась вперед и коварным языком поглотила Чернобыль во 2-ю зону. После чего отступила и тихо-мирно-плавно пошла себе дальше.

И этот язык был красным карандашом жирно перечиркан, и им же отсечен по основанию: жирная красная линия зло и прямо соединила те места, откуда этот язык начинал выступать к Чернобылю

А мы знали, что в самом Чернобыле, на ближайшей к АЭС окраине на нашей стоянке было 3 мР/ч.; а центральные улицы и тротуары вообще были отмыты так, что и у нас в лагере, за 35 километров от АЭС, наверно, больше было до нескольких 0,1 мР/ч

Короче, 5 миллирентген в час в Чернобыле и в помине не было, в радиационном отношении мы считали его курортом <>

И вот чернобыльские работники (т. е. работающие в самом Чернобыле столице зоны), включая правительственную комиссию, сам штаб Министерства обороны и все остальные штабы министерств и прочих ведомств, а также всех, кто их посещал-проверял, конечно ж, были заинтересованы, чтоб за пребывание в экс-населенном пункте Чернобыль получать дополнительно +2 (а не +1) средних дневных заработка.

Ну и нагинали разведку, чтоб они липовую обстановку в районе Чернобыля на картах показывали разведотдельские-то данные были истиной в последней инстанции

Сергей Мирный

Сейчас в Чернобыле, да и по всей зоне радиационная обстановка куда лучше.

А в 1987 году начали хоронить Рыжий лес. Тот самый лес, который стоял между Припятью и ЧАЭС и который принял на себя первый удар радиационной стихии. Он был смешанным, а у хвойных деревьев сопротивляемость радиации куда ниже. Впрочем, убийственные дозы быстро набрали и лиственные деревья. В самой загрязнённой части фон составлял примерно 500 мР/ч, а то и выше. В результате на площади в 4.5 тыс. гектар погибли все хвойные деревья, а лиственные породы получили серьёзные повреждения. Хвоя после смерти деревьев приобрела кирпичный цвет, дав название всей местности. Остальная часть леса тоже оказалась загрязнена, но не так сильно. В течение 1987 года Рыжий лес сначала огородили, а потом стали хоронить в траншеях деревья, опасаясь и высокой радиоактивности, которая в случае пожара, могла бы подняться в воздух. Однако в силу малой глубины захоронения, эта радиоактивность попала в грунтовые воды. Операторы ИМР и путепрокладчиков БАТ столкнулись при захоронении с целым рядом серьёзных проблем, осложнявших им работу и обусловленных особенностями применявшейся техники. Например, внутрь машины попадало очень много грязной хвои, которую вычистить было почти невозможно.

В 1988 году в белорусской части тридцатикилометровой зоны был организован Полесский радиационно-экологический заповедник. Он покрывает 2162 км2. Это больше, чем организованная в украинской части Зона отчуждения (2044 км2), но меньше, чем суммарная площадь расположенных в украинском секторе Зоны отчуждения и Зоны безусловного (обязательного) отселения (2598 км2) территорий. Это территории Житомирской (Народичский (с июня 2010 исключён из ЧЗО и преобразован в Древлянский природный заповедник), Овручский районы), Киевской (Иванковский и Полесский районы), Гомельской (Брагинский, Хойникский, Наровлянский районы) областей. Администрация ЧЗО так и осталась в Чернобыле, а вот администрация ПРЭЗ находится в белорусском городке Хойники. На территориях ЧЗО, ЗБ(О)О и ПРЭЗ находилось 190 населённых пунктов, некоторые из которых были захоронены. Строго говоря, их должно было быть больше. Дело в том, что ряд поселений во всё тех же Житомирской и Гомельской, а также Могилёвской областях, в том числе Брагин и уже упомянутые Хойники (оба находятся возле границ ПРЭЗ) тоже следовало бы отселить, однако руководства республик на это не пошли. Часть деревень и сёл рядом с границами зоны вымерли сами, а вот городки остались целы, полупусты и заражены.

Вообще Белоруссии от аварии досталось больше всего заражено порядка 20% территории страны, в том числе под удар попали Гомель и Могилёв, лишь чудом выбросы обошли Минск. В стране высокая смертность из-за онкологических заболеваний и заболеваний крови, и пик всего этого приходится на юго-восток страны, примыкающий к поражённой аварией зоне.

Наука идёт в контрнаступление

К ликвидации аварии на ЧАЭС наука подключилась мгновенно. С самого начала стало понятно, что происходит нечто неординарное, нечто сверх всего происходившего ранее. Аварий такого масштаба и такого уровня последствий не происходило никогда, а потому перед учёными всех областей науки резко появилось непаханое поле для работы в боевых условиях. Вполне естественно, что учёные, в первую очередь физики-атомщики, не могли не воспользоваться такой возможностью.

Для начала необходимо было отразить удар реактора, остановить его наступление. И на полях радиационных сражений заработали умы. Главное понять состояние того, что когда-то было реактором и обнаружить высокие поля радиации, не посылая, по возможности людей. Так начали появляться новые приборы. Например, гамма-визор. В конце лета 1986 года понадобилось определить в бывшем центральном зале 4-го блока зоны с повышенной радиоактивностью на фоне активности окружающих материалов. Так предполагалось искать, например, фрагменты топлива. Для решения этой задачи в Курчатовском институте был разработан специальный прибор, который, улавливая жёсткое излучение, с помощью ряда преобразователей трансформировал его в гамма-изображение участка поверхности, которое можно было наложить на оптическое изображение этого же участка, позволяя, тем самым, обнаруживать светящие области. Быстро появились различные варианты гамма-визора для техники, на которой он применялся (автомобили, вертолёты, руки, штативы). После ликвидации прибор продолжили совершенствовать.

Внутри строящегося саркофага шла разведка и дезактивация внутренних помещений. В очищенных помещениях ставились различные датчики, измерявшие изменения тепловых и радиационных полей. Постепенно пришли к необходимости объединить эти приборы в единую контролирующую систему, данные которой выдавались бы на компьютер, который производил бы их анализ и прогнозировал изменения. Система получила наименование Шатёр и была сдана в эксплуатацию в 1987 году. При этом, из-за недостатка данных о местонахождении топлива, датчики Шатра оказались установлены не слишком эффективно, так как не контролировали основные запасы топливосодержащих материалов, попавших в подреакторные помещения. Кроме того, Шатёр не всегда работал устойчиво, а потому была создана дополняющая Оперативная система диагностики, датчики которой располагались в различных помещениях Укрытия и устанавливались в тот же период.

Отдельная непростая задача, стоявшая тогда перед правительственной комиссией это пуск третьего энергоблока. Помимо более высокого относительно первых двух блоков загрязнения помещений третьего блока, серьёзно загрязнён оказался машинный зал, а точнее, его крыша. Очевидным решением, предлагаемым учёными из оперативной группы ИАЭ им. Курчатов, была полная замена его кровли. Однако в обход ОГ Правительственной комиссии была предложена другая возможная причина рассеянное гамма-излучение, идущее из Укрытия и отражённое атмосферой, так называемый эффект sky shine. Подавлять sky shine предполагалось забросом большого количества свинцовых шариков общей массой в несколько сот тонн внутрь Укрытия. Представители ОГ доказали на очередном совещании, что это может привести к обрушению повреждённых конструкций блока, а значит, к новому загрязнению только что отмытой АЭС. Более того, представители ОГ доказали, что эффект sky shine вносит лишь небольшую (порядка 10%) долю в общее загрязнение машзала. В итоге, кровлю машзала поменяли, однако пришлось потратить несколько лишних месяцев, так что третий блок был пущен лишь в декабре 1987 года.

Разведка боем

Но всё это было лишь остановкой наступления и созданием плацдарма. План настоящего контрнаступления был утверждён 13 октября 1987 года на очередном заседании ПК. И создал его ИАЭ им. Курчатова. Вот в чём он состоял по версии книги Александра Борового и Евгения Велихова Работы Курчатовского института по ликвидации аварии:

• Необходимо было очистить и дезактивировать ряд помещений с западной (а позднее с южной) стороны блока.

• Установить в этих помещениях бурильные станки.

• Пробурить скважины через бетонные стены и другие конструкции в шахту реактора и прилегающие к ней помещения, в подреакторные помещения.

• С помощью специальных перископов, телевизионных камер, фото оборудования провести наблюдения через пробуренные скважины.

• Обнаружив скопления ТСМ, измерить их параметры с помощью гамма, нейтронных и тепловых детекторов.

• Отобрать и исследовать пробы различных материалов.

• После этого оценить реальную опасность топливных скоплений и осуществить мероприятия по ее снижению.

• Выработать предложения по укреплению внутренних конструкций, грозящих серьезными обрушениями.

Для обеспечения выполнения плана генерального наступления была создана Комплексная экспедиция при ИАЭ (КЭ) под руководством сначала И.Камбулова, а после А.Пасечникова. Научным руководителем стал академик С.Т.Беляев. КЭ получила статус филиала ИАЭ, хотя в её состав также входили сотрудники научно-исследовательских институтов Украины и Белоруссии, а также Минсредмаша СССР. В наиболее напряжённый период работ состав КЭ превышал 3000 человек. КЭ также должна была обеспечить проведение научно-исследовательских работ по укреплению конструкций Укрытия, а также обеспечить выполнение монтажно-строительных работ в обеспечение выполнения программ исследований. Ну и конечно же никто с КЭ не снимал задачи по совершенствованию диагностических систем.

Работы начались вскоре после принятия плана. К февралю 1988 года был дезактивирован ряд помещений, необходимых для начала бурения скважин. Кроме того, были приготовлены бурильные станки. Они разбирались на небольшие узлы, дабы их можно было нести даже по самым узким лазам, поскольку энергоблок 4 превратился в лабиринт завалов, сверхзагрязнённых помещений, чистых коридоров, свежего бетона и пока ещё толком не обнаруженной топливной лавы. Узлы станков обрабатывались различными составами, облегчающими их дезактивацию.

Сами скважины имели длину до 26 м, а диаметр от 60 до 150 мм. Такие размеры обуславливались целым рядом приборов, которые планировалось ввести в скважины для дальнейшего наблюдения и контроля состояния топливосодержащих материалов. Бурили их в двух направлениях большинство с запада на восток, но иногда и с юга на север, на разных отметках (иначе говоря, высотах здания блока), иногда с наклоном вверх или вниз. Каждая скважина получала свой отдельный индекс вида Н-В-О, где Н направление (З для направления с запада на восток и Ю для направления с юга на север), В высотная отметка начала бурения, а О индивидуальное буквенное или числовое обозначение скважины. До 1992 года было осуществлено бурение практически 150 скважин.

Первые скважины были пробурены с запада на восток из помещения 207/5 на отметках от +9.000 (иначе говоря, 9 м от земли) до +10.700 в подаппаратное помещение 305/2, то есть помещение, находившееся под днищем реактора (эта плита, напомню, обозначалась как схема ОР).

Первый день мая приходился на воскресенье. Но это был не просто нерабочий день, а крупнейший праздник и поэтому к вечеру внутри "Укрытия" осталось совсем немного людей. Бригада бурильщиков, работавших в нижних помещениях, дежурные в пультовой, дозиметристы, электрики, охрана.

А сотрудники нашего отдела собрались в Чернобыле за праздничным столом.

Хорошо известно, что все неприятности происходят в праздники и чем неприятность крупнее, тем позже ночью она возникает. Поэтому в тот момент, когда веселье достигло апогея, меня вызвали к телефону. Говорил мастер бурильщиков.

Из скважины идет какой-то не то пар, не то туман. Устье ее уже плохо видно. Скоро доползет до станка. Что делать?

Выводите немедленно людей. Закройте все двери и постарайтесь их загерметизировать. Ждите меня, я сейчас приеду.

Легко сказать сейчас приеду, до блока 14 км, праздничная ночь, найти машину и трезвого водителя невозможно.

Но тут неслыханно повезло. Один из наших водителей, в этот момент вернулся из поездки и еще не успел присесть к праздничному столу. Безропотно, пошел он к своему автобусу и мы, двое сотрудников и я, поехали по темной дороге к станции.

Бурильщики находились наверху, в пультовой. Мы спустились вниз и подошли к дверям, ведущим в коридор, из которого уже можно было попасть в помещение с буровыми станками. Двери были прикрыты, но ничем не загерметизированы. Ругнувшись про себя, я вошел внутрь и закрыл за собой дверь. Даже в коридоре видна была стоящая в воздухе пыль. Пока я пытался оценить обстановку, сзади вдруг раздался голос:

Пропуск. Предъявите Ваш пропуск!

Из тумана приблизилась фигура солдата, прижимающая рукой ко рту совершенно неверно одетый респиратор.

Вас почему не вывели? Забыли?!

Никак нет. Не могу покинуть пост.

А офицеры где?

Не знаю. Должны прийти.

Не трудно было догадаться, где сейчас офицеры.

Я тебя могу снять с поста?"

Вы же штатский.

Сколько времени, как туман появился в коридоре?

Минут пять, семь.

Еще минут десять простоишь здесь и можешь вообще не выходить. Легче помирать будет! - Жестокие и неправильные слова я произнес, но другого выхода тогда не нашел. Солдатик убежал.

А мы, заскакивая по очереди на несколько секунд сначала в коридор, а потом к станкам, с водяным шлангом в руках и действуя точно так, как действуют дворники, т.е. разбрызгивая воду, туман постепенно осадили.

Топливная пыль еще раз сделала нам весьма серьезное предупреждение.

Итак, охлаждающая буровой инструмент вода, попала в область высокой температуры. Она начала быстро испаряться, разрушая вещество, превращая его в пыль. Эту пыль потоки пара и воздуха выбросили наружу.

Но для этого в прежде сплошную плиту должно было попасть что-то, выделяющее много тепла. Топливо? Как? С помощью постепенного ее разрушения, прожигания. Подозрения, связанные с "синдромом", подтверждались и, впоследствии, подтвердились окончательно.

Александр Боровой. Цитируется по книге Мой Чернобыль.

А 3 мая произошло знаменательное событие. В шахту реактора вышла первая скважина. Через неё туда ввели щуп, которым попытались нащупать графитовую кладку. Не удалось, щуп свободно прошёл через шахту и упёрся в противоположную её стенку. Мягко говоря шокированные учёные (две сотни тонн урана, ещё больше графита где?!) быстро пробурили ещё одну скважину на том же уровне. В первую скважину ввели перископ, а во вторую осветитель. Увиденное шокировало ликвидаторов куда сильнее, чем сотрудников тюрьмы Шоушенк туннель Энди Дюфрейна. Шахта реактора оказалась практически полностью опустошённой! Весьма необычный и двусмысленный подарок на майские праздники. Ведь с одной стороны, отсутствие графитовой кладки позволяло сделать вывод, что самопроизвольно реакция начаться уже не сможет. Но с другой стороны, задача серьёзно усложнилась, ведь теперь нужно было найти непонятно куда подевавшееся топливо. О том, как шла работа в тот день, расскажет Александр Боровой.

Мы ввели в скважину длинный щуп и попытались определить границы разрушенной активной зоны. Щуп уходил все дальше и дальше, не встречая сопротивления. Наконец, он достиг противоположной стенки бака, в котором должна была находиться кладка. Никаких признаков ее не было.

Произошло это вечером. Все так измотались, так устали за этот день, что сразу как-то не осознали важности события.

Молодежь пошла отмываться в душ, а я, совершенно обессилев, сел на какой-то ящик, оперевшись спиной о многострадальный буровой станок. Совсем тихо стало. Слышно, как из превентора скважины капает вода. И в мою усталую голову, побродив где-то в подсознании, пришла честолюбивая мысль:

"Сейчас встану и загляну в скважину. И буду первым на земле человеком, заглянувшим не куда-то там, а в активную зону взорвавшегося чернобыльского реактора. Но в реакторе темнота. Абсолютно темно, ничего увидеть нельзя. Ну и пусть. Все равно буду первым человеком, который попытался заглянуть в реактор. Скважина небольшого диаметра и очень длинная. Излучение, которое бушует в шахте реактора, сюда практически не доходит. Угол маленький. Да я и не буду долго смотреть в эту абсолютную темноту. Вставать только не хочется".

Честолюбие победило лень. Я встал и пошел к скважине. Если бы только знать, чем это кончится, никогда бы с места не двинулся, но кто же мог предположить...

Скважина не обманула ожиданий моего зрения ничего видно не было. Зато слух преподнес неожиданный и даже страшный сюрприз. Из отверстия донесся голос, который посоветовал немедленно убираться отсюда, если я не в состоянии нормально работать.

Подходил я к стене медленно и не торопясь, а от нее даже не отходил и не отбегал, а отпрыгнул, с неожиданной резвостью. Остановился и пытался придти в себя.

"Ясно, что в реакторе, в поле, измеряемом тысячами рентген в час, никто сидеть не может. Он и не сидит, никого там нет. Значит этот голос внутри меня. И, скорее всего я сошел с ума. А может быть, не сошел? Надо еще раз все обдумать, торопиться теперь некуда, хуже не будет".

Я снова сел на ящик и задумался. В основном о том, что дети не кончили еще институт, и кто же будет кормить семью, если меня отправят в психиатрическую больницу. Очень невеселые были мысли, а от усталости еще и тянулись медленно.

"Может быть это разовый психоз? Разовая галлюцинация? Надо еще раз попробовать".

Повторный эксперимент принес тот же результат. Голос из скважины продолжал меня ругать и даже уличал в технической безграмотности. И вот в ответ на это горькое обвинение моя усталая голова сработала, все стало ясно.

Несколькими этажами ниже бригада буровиков трудилась над параллельной скважиной. Они немного отставали, и сейчас бур только вошел в огромный цилиндрический бак, сооруженный вокруг активной зоны. Бак с водяной защитой. После аварии вода из его секций полностью или частично вылилась, и бак стал прекрасным резонатором. Даже тихо сказанное внизу слово было отчетливо слышно через скважину. А слова так и лились из уст мастера, поскольку при входе бура в бак бурильщик ухитрился сильно дернуть штангу и как-то уронить его вниз. Замена же инструмента требовала времени.

Александр Боровой. Цитируется по книге Мой Чернобыль.

А пока началось дальнейшее бурение, сопряжённое с поиском топлива и мониторингом состояния блока. В новых шахтах устанавливали теле- и фотокамеры, перископы, осветительные приборы, датчики гамма-излучения, тепловых полей, нейтронного излучения и т.д. В результате была создана исследовательская система диагностики Финиш. Начала она работать ещё в 1987 году, однако основная часть датчиков была смонтирована с 1988 по 1990 годы. В её состав в итоге вошли 18 датчиков теплового потока, 30 датчиков температуры, 5 датчиков плотности потока нейтронов и 6 датчиков МЭД. Каждый сторожевой датчик, будучи установленным в скважину, на протяжении месяцев проверялся на устойчивость работы. Вместе с ним проверялся и остальной канал передачи данных. После того, как данные с них анализировались и делался вывод об устойчивости работы канала, его включали в ИСД. Данные с неё ежедневно отправляли в Москву. С самого начала работы Финиш регистрировал постепенное падение всех измеряемых параметров, что означало снижение опасности.

Приборы, входящие и не входящие в Шатёр и Финиш. Камера Сплав применялась для измерения мощности экспозиционной дозы (попросту фон) в высоких полях радиации.

Но данные Шатра и дополняющего его Финиша, а также лабораторный анализ извлекаемых из блока образцов ТСМ и обломков бетона, которые добывали при бурении скважин всё же не позволяли получить достоверные данные о новой конфигурации внутренних помещений здания, расположении топливной лавы. Всё равно нужны были люди и роботы. Роботы появятся позже, а пока в блок продолжили ходить учёные. В итоге с помощью комбинирования данных был установлен уровень повреждения конструкций блока, изучена конфигурация завалов в центральном зале и других зонах.

А вот и слон!

И повреждения эти были колоссальными. Обрушились перекрытия не только центрального зала, но и барабан-сепараторов. Схема Е (верхняя биологическая защита реактора) поднялась встала диагонально, отклонившись на 15 градусов от вертикали и оперевшись внутри на боковую биологическую защиту. То есть на самом деле она повернулась на 105 градусов от изначального положения. При этом крышка держалась на трубах пароводяных коммуникаций, скреплённых дополнительно бетоном, попавшим туда при строительстве Саркофага. Этот бетон вообще много куда попал. Первое печальное известие обнаружило себя во всё том же центральном зале. Дело в том, что вертолётная засыпка, на которую так надеялись в апреле-мае 1986 года и при доставке её на реактор огромные дозы получили лётчики, в сам реактор не особо-то и попала. Основная её часть образовала завалы в центральном зале, помещениях барабан-сепараторов и ещё ряде помещений там же. Ко всему прочему там же валялись сброшенные с крыши третьего блока обломки.

Шахта реактора практически не содержала следов графитовой кладки и топлива, однако в неё попали огромные бетонные плиты, организовав на просевшей плите нижней биологической защиты (схема ОР) завалы в форме костра. Сама же схема ОР оказалась нецельной. Просев на почти 4 метра, она раздавила крестообразную опору реактора. При этом произошло объединение подреакторного помещения 305/2 с шахтой, а также, скорее всего, раскол схемы ОР. Её часть отсутствует, скорее всего она расплавилась вместе с топливом, быстро превратившимся в лаву. Сама лава, получив доступ во внутренние помещения, потекла туда. Конечно, не вся. Часть так и осталась в шахте, однако же её следы обнаружились сразу в нескольких местах. Помимо лавы и бетонных плит, в помещении 305/2 также обнаружили и остатки графитовой кладки.

Всего выделяют три потока лавообразных топливосодержащих материалов (ЛТСМ). Все они исходят из юго-восточной части помещения 305/2. Каждый поток отличается друг от друга по ряду параметров концентрация урана (в первом максимальная, во втором средняя, в третьем минимальная) и железа (наоборот), цвету и скорости генерации нейтронов.

Первый поток (также известен как большой вертикальный) уходит в бассейн-барботёр через паросбросный клапан 4, помещение парораспределительного коридора 210/7 и пять паросбросных труб на верхний и нижний этажи ББ. Их обнаружили ещё в 1986 году, приняв сначала за кучи глины из-за внешнего вида. Фон везде был высоким, поэтому они не слишком выделялись. Позже исследователи обнаружили, что эти ЛТСМ с водой таки контактировали, так как её слили только 6 мая. При этом на первом этаже ЛТСМ меньше, чем на втором в 5 раз. Однако реальные площади и объёмы уточнили лишь в 1993 году.

1 из 4

. ФОТО 2: 1 - ЛТСМ, 2 - бетон, . ФОТО 3 . ФОТО 4

Второй поток (малый вертикальный) пошёл в помещения парораспределительного коридора, в результате чего лава, смешанная с жидким металлом попала в помещения 210/6 и 210/7. В помещение 210/5 лава не попала, но попал жидкий металл. Впрочем, сюда попадал (как и в остальные помещения ПРК) свежий бетон и наклонные скважины.

Примерно так распределялась лава второго потока

Третий поток (иногда его зовут горизонтальным) пошёл в отличие от двух других не вниз, а по горизонтали. Дело в том, что между помещениями 305/2 и 304/3 образовался провал в стене (скорее всего, из-за взрывной волны). Именно через него поток распространился в коридор обслуживания 301/5, залив пол в помещении 303/3, а потом перебрался в коридор 301/6. В этом коридоре имелись проходки в расположенное под ним помещение 217/2. Так на свет появились самые известные образования Слоновья нога, Капля, Сталактиты. Основания последних, кстати, залиты бетоном.

Можно наблюдать искривление и повреждение стены справа, помещение 305/2 как раз за ним. Пол 304/3 полностью покрыт ЛТСМ. Предполагается, что поток в помещении был очень бурным, так как оставил после себя разгром.

В самом помещении 305/2 с ЛТСМ тоже всё непросто. Там они, помимо юго-восточной части, находятся также на юго-западе, причём здесь лаву залило бетоном и засыпало обломками активной зоны.

В 1990 году на лаве второго потока обнаружили ярко-жёлтые пятна, покрывавшие чёрную керамику расплава. Из-за внешнего сходства эти пятна прозвали пемзой. После ряда анализов выяснилось, что пемза - это продукты разложения топливосодержащих материалов, происходящего вследствие вторичного окисления урана. Пемза может уноситься с застывшей лавы водой или же проникать в окружающую среду любым другим способом.

Однако не лавой единой нарушается ядерная безопасность Саркофага. И если остатки активной зоны просто лежат и фонят себе в завалах, то вот с пылью и содержащимися в ней горячими частицами всё не так просто. Частицы эти образовывались несколькими разными способами, но так или иначе они имеют отношение к топливу. Это могут как просто частицы ТВЭЛов микронных размеров, так и разные летучие радионуклиды. Именно горячие частицы считаются наиболее опасными. Это и не удивительно, ведь за пределами Саркофага практически невозможно наткнуться на любые другие варианты ТСМ, а высокорадиоактивные зоны так или иначе отмечены. А вот горячие частицы попросту летают в воздухе, хотя чем дальше от ЧАЭС, тем меньше их концентрация. Особенно опасно попадание горячих частиц в организм, далеко не всегда от этого можно защититься.

Мехкорпуса вступают в бой

Сложная радиационная обстановка не раз и не два ставила вопрос о необходимости использования дистанционных средств диагностики. Однако крыша третьего блока показала, что не всё так просто. В условиях высокого уровня заражения роботы работать не могли. Кроме того, существующие машины были мало приспособлены к сверхтяжёлым условиям четвёртого блока.

В условиях отсутствия на фронте необходимых средств ведения боя, нередко сами бойцы мастерят что-то своё. Ярким примером таких самоделок от фронтовых кулибиных являются гантраки (легкобронированные и вооружённые грузовики) и техникалы (вооружённые пикапы). Смешно, но история чернобыльских дистанционно-управляемых систем началась с бронетехники, хоть и игрушечной. В робота-разведчика переквалифицировали детский танчик, управлявшийся по проводам. Заменили провод на более длинный и многожильный, поставили вместо башни датчик температуры, дозиметр и фонарь. Игрушка с честью служила новым хозяевам до захоронения весной 1987 года, исполняя роль передового радиационного разведчика.

Но одними самоделками сыт не будешь. И на фронте, и в тылу уже осознали необходимость настоящей боевой техники. Сформулировали требования к ней, изучили имеющийся рынок (в том числе и зарубежную его часть), но всё это не подходило. Машины застревали в завалах, вынуждая операторов вытаскивать их вручную в сложных радиационных условиях; роботы сходили с ума в областях с высоким фоном; невероятно усложнялась дезактивация машин, которые не рассчитывались на действия в условиях высокого пылеподъёма. Результат не заставил себя ждать: требования переформулировали.

В конце 1989 года стало понятно, что всё, что можно, люди уже исследовали. Остались лишь зоны, в которые людям соваться смертельно опасно. В ИАЭ приняли решение создать свою собственную лабораторию, которая должна была заниматься разработкой дистанционно-управляемых систем (ДУС). В 1990 году в составе комплексной экспедиции появилась лаборатория под руководством С.Абалина (позже её переименуют в Отдел дистанционных комплексов и технологий, ОДТК). Задачей лаборатории стало создание семейства машин, специально подготовленных для работы в четвёртом блоке. Эти ДУС должны были быть дешёвыми и простыми в изготовлении и ремонте, базироваться на унифицированном шасси, иметь высокую проходимость при малых размерах, быть герметичными и в то же время легко дезактивируемыми. Задача, мягко говоря, непростая.

Но всё получилось. Было сконструировано семейство из нескольких универсальных самоходных платформ, которые обладали высочайшей проходимостью, без проблем катаясь по завалам и лестницам. А главное управлялись они по проводам, что повышало отказоустойчивость в условиях мощного радиоактивного излучения. А универсальность платформ позволяла оснащать их любым оборудованием. Так появилась на свет буровая ДУС ТР-4. Её задачей было бурение масс ЛТСМ, скрытых под наслоением бетона, дабы получить образцы лавы. Летом 1991 года ТР-4 начал эксплуатироваться и показал, что является вполне годной машиной для выполнения своих задач.

Ещё одна ДУС, сконструированная в лаборатории в Чернобыле в 1990 году, по рельсам через завалы проехала в юго-восточную часть помещения 305/2 и осуществила там видеосъёмку. Удовлетворительные схемы этого места составят много позже на основе множества различных фото- и видеоматериалов, но уже даже первые данные сыграли огромную роль.

Первый промежуточный итог

В 1990 году свет увидел важнейший документ, обусловивший дальнейшее проведение работ. Это подготовленный ИАЭ по поручению Госатомнадзора СССР отчёт Техническое обоснования ядерной безопасности (ТОЯБ) объекта Укрытие. Именно этот документ являлся первой и общепризнанной работой, содержавшей описание текущего состояния Укрытия и оценку опасности хранящегося в нём топлива.

ТОЯБ выполняло несколько задач. Оно описывало работу Комплексной экспедиции, описывало количество и состав ТСМ под Саркофагом, анализировало ядерную безопасность объекта, прогнозировало дальнейшие возможные тенденции развития состояния ТСМ, как благоприятные (дальнейшее снижение их опасности), так и неблагоприятные (понижение подкритичности ТСМ, а значит, пересмотру выводов о ядерной безопасности Укрытия). Главный вывод ТОЯБ гласил:

...можно считать, что в настоящее время объект Укрытие является ядернобезопасным.

На этом Комплексная экспедиция свою работу по сути (но пока ещё не формально) завершила. Однако до конца работ было далеко. Наступал новый период...

Начало цикла

Автор: Александр Старостин

Оригинал

Автор: Александр Старостин

Часть 10

Выбросы из реактора АЭС накрыли солидную часть Восточной Европы, сформировав несколько уровней Зоны Отчуждения. В принципе, там можно жить - только осторожно. Цезий-137 и Стронций-90 ещё долго будут фонить на большой площади, и кое где бродить всё-таки не следует - карты вам в помощь. Так появился, например Полесский государственный радиационно-экологический заповедник (ПГРЭЗ), куда так просто не попадёшь, и добыть разрешение очень непростая задача.

Сегодня нам с вами доведётся понаблюдать скромный быт ликвидаторов аварии на ЧАЭС, а также понаблюдать за постепенным превращением ЧАЭС из ещё живой и рабочей АЭС в труп, подвергающийся контролируемому разложению. А заодно заглянем туда, где нет даже самосёлов.

Добро пожаловать в Зону, Сталкер.

География с радиоактивной припиской

Как уже было сказано, самый тяжёлый удар был нанесён по белорусской земле. Удар этот был нанесён не только радиацией, но и государством. Гомельская область приняла на себя до 70% всех радиоактивных осадков. Помимо неё пострадали Брестская, Минская и Могилёвская, но только Гомельская примыкает непосредственно к ЧАЭС (в некоторых местах от станции до границы меньше десяти километров). Как результат, заметная часть тридцатикилометровой зоны находится за пределами Украины. Множество белорусских сёл, посёлков, городков и даже целый областной центр с полумиллионным населением попали под удар радиации. Гомелю (а речь именно о нём), впрочем, повезло основной след прошёл стороной, эвакуировать его не потребовалось. Тем не менее, он до сих пор сильно загрязнён продуктами аварии, в первую очередь, цезием-137. До последнего времени город подвергался периодическому дозконтролю по цезию. Впрочем, уже в самое ближайшее время ситуация по всей загрязнённой территории должна значительно улучшиться, ведь период полураспада цезия-137 составляет 30 лет. А примерные сроки полного очищения Гомеля и ближайших окрестностей 2023 год. Считается, что к тому моменту средний уровень загрязнения будет уже очень мал и сравняется с безопасными показателями.

Однако даже это не слишком поможет жителям Хойников и Брагина райцентров, примыкающих непосредственно к белорусской части зоны отчуждения Полесскому государственному радиационно-экологическому заповеднику (ПГРЭЗ). Брагин до сих пор самый загрязнённый населённый пункт среди пострадавших от Чернобыля, по крайней мере, из неотселённых. Среднее загрязнение почвы там 5-15 Кюри/кв. км при норме менее 1 Кюри/кв. км. Но ждать этого предстоит ещё порядка ста лет. ПГРЭЗ проходит буквально по окраинам Брагина. Брагинский район заполнен пустующими, покинутыми и отселёнными деревнями. По-хорошему, город следовало эвакуировать сразу после аварии, фон там заметно превышал максимально допустимый. Однако этого не произошло. Причиной тому, скорее всего, старания властей, которые быстро превратили свой посёлок городского типа в витрину восстановления. Многие уехали уже в 1986 году или позже. Кто-то вернулся, не перенеся эвакуационной жизни. Кто-то решил не уезжать. Кто-то приехал сюда из других республик, заняв пустующие дома. Так и формируется население Брагина, да и других населённых пунктов региона. Сильно пострадали деревни, большая часть которых сейчас на карте имеет уже статус нежилых.

Хойники стали административным центром белорусской зоны отчуждения, здесь находится администрация ПГРЭЗ, здесь производится медицинское обслуживание его сотрудников. Но дышит город ещё теми днями, полными беспокойства, чувства опасности и безысходности. Местные часто обращаются к врачам, опасаясь последствий переоблучения.

А вокруг оставленные деревни, пустые дома с чёрными окнами, сгнившими крышами и брошенной внутри памятью. Тоже самое и за колючей проволокой ПГРЭЗ. Только туда так просто не попадёшь. Экскурсий не водят, а добыть разрешение очень непростая задача. Единственный способ Радуница. Это древний славянский праздник с множеством ритуалов, один из которых поминовение предков. В этот день, который каждый год разный, но обычно в середине апреля или середине мая на территорию ПГРЭЗ можно спокойно приехать на машине, чтобы попасть в посёлки и кладбища. В отличие от украинской зоны самосёлов тут нет ПГРЭЗ охраняется куда лучше, поскольку помимо данных радиацией статусов это ещё и пограничная зона. Поэтому ПГРЭЗ невероятно удобная для изучения дочернобыльского быта местных территория. Здесь, в отличие от украинской зоны, сохранилось очень и очень многое.

Если говорить об Украине, то здесь под удар попали север и северо-запад страны Киевская, Черниговская (Славутич, кстати, расположен именно в пострадавшей части области), Житомирская, Ровненская и Луцкая области. Сильнее всего пострадала, конечно, первая, так как ЧАЭС находится на её территории. Серьёзно досталось и Житомирской области, которая примыкает к зоне с запада. А вот дальше на запад загрязнение значительно ослабевает всё-таки западный след по большей части выпал очень быстро и далеко не пошёл, в отличии от северного, показавшего свой нрав в Белоруссии и России. К колоссальному счастью жителей бассейна Днепра, на юг радиация тоже особо не пошла. В причернобыльских районах ситуация не отличается от вышеописанной белорусской.

На фоне злоключений своих соседей российские последствия аварии значительно слабее. Если на Украине было эвакуировано более ста тысяч человек, а в Белоруссии порядка двадцати пяти тысяч, то в России всего лишь 186. Не тысяч. Уже к 1989 году на все загрязнённых территориях РСФСР радиационная обстановка улучшилась и стабилизировалась благодаря ряду мер по дезактивации и общей относительной слабости загрязнения. Почему? Загрязнённые российские территории Брянской, Орловской, Тульской и Калужской областей находятся на расстоянии от ста километров от четвёртого блока. При этом интересно отметить один момент. Брянская область примыкает к Гомельской и является единственной внешней из загрязнённых российских областей. Все остальные к границам не примыкают. Но если посмотреть на карту загрязнения, например, цезием-137, то Брянская область единственная, на территории которой даже в 1986 году изотопы выпали локализовано, вдоль западных границ. Орловская, Тульская и Калужская области были загрязнены более равномерно, хотя и куда слабее. Впрочем, сейчас даже в Брянской области в целом не опасно.

Жизнь и быт чернобыльских ликвидаторов

Ночь. Ярко освещенная внутри палатка Ленкомната (Ленинская комната). За длинным столом (он завален списками и бумажками-донесениями на дозы) пишут офицеры роты. Миша заклеивает в конверты благодарности. Бумаги совсем задавили замполита.

Я: Все-таки главная наша работа на AЭC, а не в лагере

Замполит: Ошибаешься! Я тоже так думал поначалу

Из рабочего блокнота командира взвода радиационной разведки

Сергей Мирный. Живая сила. Дневник ликвидатора.

Ликвидаторов в первые дни выхватывали нередко прямо из дома, с работы. Вручали повестки и отправляли на специальные сборы, как это официально называлось. Привозили в сборный пункт, забирали личные вещи, выдавали военную одежду (знаменитое хэбэ) и индивидуальные дозиметры-накопители. Параллельно в соответствии с уже полученной военно-учётной специальностью определяли, что же конкретно тот или иной человек будет делать в зоне. Вариантов было множество от прозаического перекапывания почвы до экзотической дальней вертолётной разведки (о которой, бывало, говорили, что это просто полёты за алкоголем). Хотя экзотические задачи давали специалистам в них. Обычные партизаны (так называли призванных из запаса за беспорядочное снабжение одеждой и, нередко, оборудованием) работали на не слишком требовательных к навыкам работах. Зачастую, это была дезактивация во всех возможных её проявлениях от ЧАЭС до отдельных участков. Хотя из запаса в первую очередь призывали тех, кто прошёл через войска РХБЗ.

Но работа-работой, а как же отдыхать? Лагеря находились за пределами зоны. Организовывались они с первых дней и существовали ещё долго, пока требовалась в зоне прорва народа. И одной из главных задач для партизан, наряду со своими непосредственными обязанностями, было в 1986 году возведение зимнего лагеря. Об этом в один голос вспоминают и Гудов, и Мирный. И нельзя сказать, что строительство и лагерные работы были проще, чем основные обязанности. Главным нюансом был, конечно, так называемый лагерный фон. Каждая работа в зоне стоила не только дополнительной прибавке к зарплате, но и определённой дозы радиации. Причём нередко эта доза занижалась относительно реально полученной. Причиной тому была общая стандартизация доз для разных работ, невозможность точечной разведки каждого квадратного миллиметра зоны, служебное рвение самих ликвидаторов, ну и, как ни странно, серьёзные риски для начальства при облучении персонала. Ведь по документам норма облучения личного состава, после которого ликвидатора отправляли домой 25 Рентген. И дабы уложить реальные дозы в это прокрустово ложе, нередко могли несколько занизить дозу для той или иной работы.

При подходе общей дозы к 25 Рентгенам бойца обычно переводили на лагерные работы. В их число входили строительство, ведение журнала учёта доз и ещё огромное множество различных задач, которые только может придумать самое воспалённое воображение самого садистски настроенного карьериста. За день таких работ давали 0.3 миллирентгена. То есть 0.0003 Рентгена. Лагерный фон вызывал у тех, кто кому до отбытия домой оставалось всего ничего, трепетный ужас, ведь в какой-то момент тебя на него сажают, и ты растягиваешь казалось бы мизерную остаточную дозу на много-много дней. Таких несчастных называли фонистами. А если ты не успел подготовить рапорт о замене, то останешься ещё на более долгий срок пока замена таки не придёт.

Но всё же лагерная жизнь это не только работа на износ, но и развлечения. Ассортимент развлечений для военных был достаточно скромным, а потому любая вещь, любое событие, даже самое тривиальное, становилось развлечением. Показ кино (особенным успехом пользовались французские комедии), газеты, баня, даже приезд автолавки всё это воспринималось бойцами на ура. Что уж говорить про тщательно конспирируемые, но трудно скрываемые культурные посиделки с горячительным. Несмотря на то, что сухой закон уже давно работал по всей стране, а уж зона отчуждения однозначно становилась сухой зоной. Но все всё прекрасно понимали, специально за алкоголем никто не гонялся, но риск при обнаружении был очень высоким. Успехом пользовались как традиционные спирт и самогон, так и не менее традиционные, но экзотические заменители.

Приезжала автолавка.

Это такой грузовой автофургон: приезжает в армейскую часть, открывает широкую дверь сзади и начинает торговать: иголки-нитки, пирожки, ситро, подворотнички, мыло, пряники, крем для обуви, безопасные бритвы, зубные щетки, конверты, ручки, одеколон

На следующий день старшина возмущается:

Весь одеколон попили! После автолавки утром в сортир заходишь, а там ambre как в парикмахерской!

Сергей Мирный. Живая сила. Дневник ликвидатора.

Но военные это военные, а ведь в зоне хватало и гражданских. И у них развлечения шли несколько в ином формате. Гражданские в основном жили в Чернобыле и вахтовом посёлке Зелёный мыс (до аварии и после 1991 года - Страхолесье), находящемся на границе зоны отчуждения. Зелёный мыс был оборудован всем необходимым и даже больше по некоторой информации там присутствовали даже теннисные корты.

Периодически в зону приезжали звёзды тогдашней эстрады. Делалось это в рамках программы Встречи в Чернобыле. Участвовали в этом ВИА и сольные исполнители абсолютно разных масштабов, но главным калибром были, конечно же Иосиф Кобзон (ему предстояло открывать эту серию передач ещё в июне), Валерий Леонтьев и Алла Пугачёва. О реакции Примадонны на предложение выступить в зоне ходят разные слухи, но даже если они правдивы, они перечёркиваются тем достоинством, с которым она провела свой четырёхчасовой концерт (в эфир попала лишь часовая версия, которую очень скрупулёзно резали). Алла Борисовна, ставившая себе целью дать хоть какой-то отдых ликвидаторам, даже пригласила одного из военных на танец. Она привезла на концерт целый блок новых песен, одна из которых Две звезды стала популярной на очень долгий срок по всей стране.

Ещё одной стороной чернобыльской жизни стала параноидальная скрытность. Изначально скрывали сам факт аварии, потом её масштабы. Ликвидаторам давали ровно столько информации, сколько, по мнению комитетчиков, им было положено знать. Многие ликвидаторы так до сих пор и не знают, сколько Рентген они получили. Письма домой проверялись.

Это письмо моя дочка никогда не получила. Ведь в нем я, на минуточку кой о чем по-детски подзабыв, описал:

(!) чем наша в/ч в зоне занимается, и, мало того,

(!!) приложил эскиз образца военной техники (уточню давно уже несекретной).

И письмо не дошло. Единственное письмо, которое я написал из зоны, ПРОПАЛО

Представьте: вы сидите в опере. В партере. Музыка божественная. На громадной сцене богатое действо. Дирижер во фраке. Люстра под сводом зала. Строгие костюмы мужчин. Роскошные туалеты дам. Поблескивают, переливаясь, драгоценности. Обнаженные плечи. И благоухание! тончайшие, нежнейшие арома

и тут вы ощущаете, что кто-то pardon, и еще раз, и еще раз pardon ПОДЛО НАБЗДЕЛ (Лучше громко перднуть, чем подло набздеть, говаривала пацанва у нас во дворе), и вредоносный агент невидимо распространяется по рядам партера обнаженные плечи, блеск драгоценностей, строгие сюртуки мужчин

Какая там музыка, какая, на фиг, драма!

Но не шевельнется выдержанная публика, и взоры все так же устремлены (но несколько более напряженно) на сцену Да кто ж это сделал? Уж не этот ли сосед слева, ишь как потеет, мерзавец На дам и думать страшно Машет палкой дирижер Или этот спереди шея краской заливается Ч-черт! это ж и на меня могут подумать! Кидает в жар и сам неудержимо начинаешь краснеть как помидор

Именно такой эффект произвели несколько простых слов:

В ЦРУ знают радиационную обстановку в Чернобыле.

Простые слова сказал простой невыразительный человечек особист. Представитель Особого отдела контрразведки, армейского КГБ в батальоне.

Сергей Мирный. Живая сила. Дневник ликвидатора.

Мирный также вспоминает, что когда в зону привезли огромные иностранные краны для сборки саркофага, их монтировали советские работники, как школьники заглядывая в инструкцию. Несмотря на то, что обычно краны собирали работники фирмы-изготовителя, в зону иностранцев не пустили. В 86-м в зоне вообще было только несколько иностранцев Ханс Бликс, генеральный директор МАГАТЭ с делегацией.

Но с другой стороны, Мирный рассказывает, что с одновременным запретом в частях (в том числе и радиационной разведки) на открытое обсуждение радиационной обстановки эти самые данные можно было спокойно получить в Чернобыле, в разведотделе Оперативной группы Минобороны. Лишь несколько позднее появилась система с допусками и официальными письмами. Ну и конечно же, особое внимание уделялось добровольцам и евреям.

Открыть кингстоны!

Столь быстрое возведение Саркофага (всего несколько месяцев) помимо устранения источника радиационной опасности было обусловлено ещё и тем, что необходимо было пускать станцию в строй как можно скорее. Отключение такого огромного производителя энергии от сети создало энергетическую дыру, которую необходимо было закрывать. Другие станции восполнить громадную потерю энергии не могли. Уже 1 октября 1986 года, после работ по модернизации, в работу пустили первый энергоблок, а спустя месяц 5 ноября второй. А вот с третьим пришлось очень конкретно повозиться, ведь он располагался в одном здании с четвёртым, огромное количество коммуникаций их связывало, загрязнение на трёшке оказалось самым обширным из всех трёх оставшихся блоков.

Коммуникации четвёрки отсекли от трёшки ещё в августе 1986, но дезактивационных работ на блоке была ещё прорва. Связаны они были, по большей части, с машзалом, который в результате аварии жутко фонил и был серьёзно повреждён. Работы шли, шли не всегда быстро, существовали задержки, связанные с конфликтами в науке по поводу состояния четвёртого блока и самого машзала. И всё-таки блок пустили, хоть и с опозданием относительно первоначальных требований, 24 ноября 1987 года, подключив к сети 4 декабря. Станция снова вышла на рабочий режим.

Касательно третьего блока существовало много вопросов о целесообразности его пуска в условиях высокой степени готовности и меньшей загрязнённости недостроенного пятого блока. Некоторым казалось более выгодным достроить пятый блок и пустить в работу его новенького вместо уже поработавшего третьего, обладающего, к тому же, опасным соседом. Тем не менее, этого не случилось.

Третья очередь ЧАЭС, наши дни:

Тем временем страна разваливалась, а радиофобия укреплялась в головах граждан и политиков. В феврале 1990 года Верховным советом УССР и Совмином УССР был утверждён срок вывода ЧАЭС из эксплуатации 1995 год. В августе всё того же 1990 года Верховным советом УССР был принят мораторий на строительство новых АЭС и расширение существующих сроком на пять лет. Но чуть более чем через год произошло событие, поменявшее эти планы.

Речь идёт о пожаре 11 октября 1991 года на втором энергоблоке ЧАЭС. Блок выводился на капитальный ремонт. На этапе заглушения один из турбогенераторов резко перешёл на нештатный режим работы, что привело к разрушению и разгерметизации самого генератора. Из него было выброшено огромное количество масла и водорода. Всё это добро воспламенилось, поджигая крышу машзала. В результате произошло обрушение двух с половиной тысяч квадратных метров кровли, было серьёзно повреждено оборудование контроля реактора, а также турбогенератор 4. Тем не менее, реактор удалось заглушить без серьёзных повреждений. Больших радиоактивных выбросов не произошло.

Последствия пожара рухнувшая кровля машзала и повреждённый ТГ-4

Работы по восстановлению начались почти сразу, однако Верховная Рада приняла решение о полной остановке второго блока и прекращении работ. Первый и третий должны были быть заглушены уже в 1993 году. Однако же в 1993 году был отменён мораторий, было принято решение эксплуатировать ЧАЭС в течение срока, определяемого её техническим состоянием. Снова начались работы и по восстановлению второго блока, которые, впрочем, до конца доведены так и не были. Причина банальна денег нет, взять их неоткуда.

Европейские страны оказывали давление на Украину с целью закрытия станции. Новообразованное государство пошло на попятную, потребовав, впрочем, отступных для достройки новых блоков на Ровненской и Хмельницкой АЭС. Однако требуемых 3 миллиардов долларов никто не дал, эксперты доказали, что имеющихся средств стране хватит. В итоге в декабре 1995 года был подписан меморандум о полном закрытии ЧАЭС к 2000 году. В 1996 году был заглушен первый блок. Трёшка осталась одна, обеспечивая энергией себя, станцию, Славутич и немного Киев. А 15 декабря с большой помпой по прямому приказу президента Украины Леонида Кучмы в рамках телемоста оператор нажал кнопку АЗ-5 и заглушил третий блок.

С этого момента ЧАЭС превратилась в объект, заполненный радиоактивным мусором, требующий огромного внимания и огромных вливаний средств для осуществления полноценного закрытия станции. Ведь мало просто заглушить реакторы. Необходимо выгрузить топливо, дать ему отстояться, дабы потом можно было это топливо захоронить. В 1986 году было введено хранилище отработанного ядерного топлива (ХОЯТ), которое не позволяет хранить все имеющиеся на ЧАЭС отработанные ТВС. Кроме того, ХОЯТ было рассчитано на службу до 2028 года, после чего оно должно быть освобождено от топлива и снято с эксплуатации. Это означает, что необходимо новое хранилище ХОЯТ-2, способное разместить все имеющиеся ОТВС на срок до 100 лет. Строить его начали в 2001 году. Строительство шло (и идёт) тяжело. В 2018 году были завершены основные строительные работы, а на данный момент, судя по всему, всё ещё идут испытания оборудования, а также согласование документов.

Помимо ХОЯТ-2 на территории ЧАЭС строится ещё огромное количество сооружений. Самое важное это, безусловно, арка второго саркофага, Укрытие-2 или Новый безопасный конфайнмент (НБК). Сама арка уже практически готова. Сейчас активно идут испытания внутренних систем, в частности в середине января 2019 года начались испытания на герметичность, успешное выполнение которых наконец позволит принять Укрытие-2 сначала на опытно-промышленную, а затем и промышленную эксплуатацию. Вместе с тем, изначально НБК планировали сдать в 2012 году, потом в 2017 году, затем весной 2018.

Вообще, история создания второго Саркофага изобилует огромным количеством различных проблем. Разногласия начались ещё на этапе выбора системы окончательного захоронения четвёртого блока. Вариантов было несколько. Основные принятая в итоге арка и так называемое промежуточное омоноличивание. Суть у них одна и та же максимальная герметизация оборудования и ТСМ внутри блока, после чего начало разборки и складирования всех радиоактивных отходов будущими поколениями. И если с аркой всё понятно (накрыть блоки и тем самым обеспечить их герметизацию), то в случае с омоноличиванием всё интереснее. Идея предполагала, что помещения блока будут постепенно заполняться бетоном, превращая аварийный блок в нечто вроде огромного монолитного бетонного куба, а затем, когда содержащиеся внутри ТСМ станут безопасны, начнётся разборка этого куба. Несмотря на огромное количество недостатков идеи (банальное увеличение массы здания, а значит риск его обрушения в итоге; увеличение объёма топливосодержащих материалов и т.д.), она прожила достаточно долго. Но реально принят в работу был проект арки.

Строительство Укрытия-2 было начато в 2007 году силами консорциума NOVARKA (в него входят французские компании VINCI Construction Grand Projects и Bouygues Travaux Publics) . Размеры арки невероятны 150 метров в длину, 108 в ширину и 257 в высоту. Внутри неё можно спрятать парижский стадион Стад де Франс или Статую Свободы, например. Стоимость проекта тоже циклопическая порядка 1.5 млрд. евро. Строили арку в стороне от блока, а после завершения надвинули на аварийный блок в ноябре 2016 года. Под аркой установлено оборудование, позволяющее производить демонтаж аварийного блока при минимально необходимом участии человека.

Нельзя не отметить другую сторону всех этих процессов. По мере заглушения блоков стремительно беднели работники ЧАЭС, многие из которых становились уже теперь безработными. На АЭС ещё платили зарплату, по тогдашним меркам весьма приличную, но те, кто оставались без работы, оставались также и без надежды. В Славутиче другой работы как не было, так и нет до сих пор.

Начало цикла

Автор: Александр Старостин

Оригинал

Автор: Александр Старостин

Часть 11

Два вечных и главных вопроса русской культуры "Кто виноват?" и "Что делать?" можно задать в любой ситуации и в любой момент времени. Несомненно, ответы на них - это важнейшие исходные пункты дальнейшего развития всего происходящего. Для поиска этих ответов СССР отрядил лучших своих спецов. Все предыдущие части мы наблюдали за тем, как начали решать второй вопрос, ведь его можно сформулировать двояко: что делать с 4 блоком и что делать, чтобы другие реакторы не взорвались? О последнем аспекте мы поговорим в следующей части, а сегодня начнём отвечать на вопрос "Кто виноват?"

...и здесь у старшей комиссии появилась проблема. У неё на руках были два документа, говорящих о том, что именно привело к аварии. Именно на основе этих документов можно говорить о наказании виновных и прочая, и прочая. Однако документы эти по сути противоположные по своей сути и содержанию, да и виновные из них выводятся абсолютно разные...

Чернобыль, Москва, далее INSAG

Снова вернёмся в 26 апреля 1986 года. Как мы с вами помним, уже в день аварии была создана правительственная комиссия по ликвидации аварии, в которую вошёл целый ряд учёных. Она прибыла в Припять вечером 26 апреля и начала активную работу сразу же. Основной задачей этой комиссии на первом этапы было определение масштабов аварии, её причин и путей ликвидации. Возглавил её заместитель председателя Совмина СССР Борис Евдокимович Щербина, в её состав были включены и министр энергетики А. И. Майорец, в чьём ведении находилась станция, и замминсредмаша А. Г. Мешков, и бывший замминистра здравоохранения Е. И. Воробьёв, и делегация от ИАЭ в составе первого замдиректора ИАЭ В.А. Легасова и В.А. Сидоренко, тогда зампредседателя Госпроматомнадзора.

По прибытии комиссию встретил хаос и невероятных размеров объём работ, каждая из которых должна была быть выполнена вот прямо сейчас. Невозможно делать всё и сразу, поэтому комиссия быстро разделилась на оперативные группы с разными задачами. В частности, ОГ под руководством А. Г. Мешкова должна была выяснить, что же стало причиной аварии.

ОГ работала неделю, и к 5 мая на свет появился акт расследования. Согласно этому акту

Наиболее вероятной причиной взрыва явилось запаривание активной зоны реактора с быстрым обезвоживанием технологических каналов, вследствие возникновения кавитационного режима работы ГЦН.

Цитируется по воспоминаниям Анатолия Дятлова

Иначе говоря, началось интенсивное парообразование, вследствие которого ГЦН попросту перестали нормально работать, снабжая реактор паром вместо воды. Ну а осушенный по сути реактор в результате взорвался, так как стало перегреваться топливо.

Версия ОГ Мешкова активно подвергалась критике. Причём критике изнутри коллектива ОГ, так как сразу два её члена, а именно замглавы Минэнерго Г. А. Шашарин и директор ВНИИАЭС А. А. Абагян отказались подписать акт расследования. С другой стороны выводы ОГ Мешкова критикует Дятлов. Дятлов указывает на то, что в акте игнорируются данные системы Скала, которая показывала, что насосы, в общем-то, работали нормально, снабжая реактор теплоносителем вплоть до 1 часа 23 минут 43 секунд, то есть практически до самого взрыва, который, согласно акту, произошел в 1 час 23 минуты 46.5 секунд.

Оператор также указывает и на ещё одну ошибку ОГ.

И считать НИКИЭТ как бы вовсе разучился. В акте утверждается, что весовое содержание пара в теплоносителе при четырех работающих на сторону ГЦН и мощности 200 МВт будет составлять 2%, на самом деле -менее 1%. И цифры вдруг подзабыли. Для доказательства срыва ГЦН в акте указывают гидравлическое сопротивление опускного тракта - 8 м водяного столба при расходе 21 тыс. м3, а в другой справке по другому поводу дают 4 м при большем расходе.

Анатолий Дятлов

Исходя из этого, он делает вывод, что предложенная Мешковым версия о срыве ГЦН недостоверна. Больше того, по его мнению, авария вследствие срыва как минимум половины ГЦН была вполне возможной, но для этого должна была произойти последовательность событий отличная от предложенной ОГ.

Комиссия искала не причины аварии, она искала пути наиболее приемлемого показа. И наиболее приемлемым посчитала срыв ГЦН. Дело в том, что после снижения мощности реактора расход насосов возрос и у 2-3 из восьми превышал допустимый для такого режима. Оператор Б. Столярчук просмотрел, может и видел, да не успел снизить, занятый другим. Есть нарушение Регламента персоналом! Остальное дело техники. Могло при таком нарушении сорвать эти насосы? Могло. Не было? Неважно. Виновен оперативный персонал!

Анатолий Дятлов

В Минэнерго приняли решение провести своё внутреннее расследование, ведь по всему выходило, что атомное министерство (Минсредмаш то есть) пытается любой ценой возложить вину на эксплуатационщиков, то есть энергетиков, которым станция и принадлежала (ЧАЭС, как и другие станции с РБМК кроме ЛАЭС, находилась под ведомством Минэнерго). Либо же, как предположил Дятлов, Минсредмаш пытается оттянуть изучение реальных причин аварии до исправления всех недостатков.

Энергетики написали свой документ, который является, формально, Дополнением к заключению ОГ Мешкова, а по факту полноценным самостоятельным заключением. В чём суть этого важнейшего документа? А в том, что уже в мае Минэнерго раскрыло реальные причины, приведшие к развитию аварии.

Первым делом опровергается срыв ГЦН, так как до самого момента взрыва расход на них шёл нормальный, резкого снижения количества теплоносителя, проходящего через реактор не было.

Однако главное в Дополнении... не это. Комиссия Минэнерго пошла по пути изучения низкого ОЗР и выявила несколько интересных фактов. Собственно, энергетики сразу же указали в сторону, как принято считать, истинной причины аварии:

Как следует из расчетов ВНИИАЭС, основной причиной неконтролируемого разгона реактора является сброс A3 в конкретных условиях: при запасе реактивности, равном восьми стержням, находившимся в активной зоне, и при малом недогреве до кипения теплоносителя на входе в реактор.

Такой разгон возможен из-за одновременного действия следующих факторов:

11.1 Принципиально неверная конструкция стержней управления и защиты, приводящая при начальном их опускании вниз с целью прекращения цепной реакции деления к внесению положительной реактивности в нижнюю часть активной зоны. При некоторых конфигурациях нейтронного поля и большом числе выведенных из активной зоны стержней это может привести как к локальному, так и общему разгону реактора, вместо его остановки.

11.2 Наличие положительного парового эффекта реактивности.

11.3 Наличие, как показала рассматриваемая авария, положительного быстрого мощностного коэффициента реактивности, вопреки утверждению.

11.4 Работа ГЦН на малой мощности реактора с расходом до 56 тыс. м3/ч при малом расходе питательной воды. (Это не запрещено технологическим регламентом).

11.5 Непреднамеренное нарушение персоналом требований регламента в части поддержания минимального запаса реактивности и программы испытаний в части поддержания уровня мощности реактора.

11.6 Недостаточность в проекте реакторной установки технических средств защиты и оперативной информации персоналу, а также указаний в материалах проекта и в технологическом регламенте об опасности выше указанных нарушений.

Перечисленные факты показывают, что в проекте реакторной установки не были выполнены важнейшие требования пунктов 2.2.2. и 2.3.7. ОПБ.

Дополнение к акту расследования причин аварии на энергоблоке 4 Чернобыльской АЭС, происшедшей 26 апреля 1986 г., цитируется по книге А. Дятлова Чернобыль. Как это было.

Иначе говоря, с точки зрения Минэнерго, версия Минсредмаша не имеет права на существование. Более того, эксплуатационщики, по сути, указывают на недостатки в конструкции реактора.

И здесь у старшей комиссии во главе с Щербиной появилась проблема. У неё на руках были два документа, говорящих о том, что именно привело к аварии. Именно на основе этих документов можно говорить о наказании виновных и прочая, и прочая. Однако документы эти по сути противоположные по своей сути и содержанию, да и виновные из них выводятся абсолютно разные.

Здесь важно упомянуть специфику расследования и аппаратной борьбы. Минсредмаш был одним из тех министерств, которому не перечат. Поэтому к такому подходу Минэнерго там оказались не готовы. В итоге материалы расследования были быстро засекречены. А в условиях двух противоречащих версий на руках у комиссии расследование отправилось в руки всесильного Политбюро ЦК КПСС.

Но параллельно со всем этим происходят и другие процессы. Так, один из сотрудников ИАЭ им. Курчатова - В. П. Волков - писал письма на имя академика Александрова, в которых высказывалась всё та же причина аварии, то есть ошибки в конструкции реактора, из-за которых на определённых режимах он попросту разгонялся при вводе аварийной защиты в активную зону. И здесь (по крайней мере, так считает Дятлов) у Александрова сработало желание свою репутацию защитить. После того, как уже 1 мая Волков написал Александрову одно и писем, ему был закрыт доступ в ИАЭ. Дальше у Волкова остался только один путь, и он пишет уже напрямую Горбачёву.

А Минсредмаш и после засекречивания продолжал давить своё в рамках развивающейся подковёрной борьбы за свою версию причин аварии. 2 и 17 июня состоялись два заседания Межведомственного научно-технического совета (МВНТС) под председательством Александрова. Не стоит обманываться названием - по сути это был орган Минсредмаша, а значит и продавливал его решения, так что неудивительно, что на обоих заседаниях версия Минэнерго и её ВНИИАЭС была отклонена, а эксплуатация была сочтена виновной. Атомщики всё ещё надеялись задавить энергетиков и пробить то итоговое заключение, какое им было нужно.

В свою очередь энергетики всё ещё не собирались сдаваться. Шашарин написал письмо Горбачёву, где заявил, что истинные причины аварии Минсредмашу известны, что в своём расследовании Мешков поспешил и не дождался принципиально важных данных, опровергающих или как минимум снимающих часть вины с персонала, что причина кроется в несовершенстве реактора, что МВНТС - это подконтрольный Минсредмашу орган. Судя по всему, письмо возымело свой эффект, однако однозначно это сказать нельзя.

Иллюстраций заседания Политбюро по понятным причинам не будет, однако вот вам интервью Горбачёва от 1994 года, ну точнее его кусок:

3 июля 1986 года состоялось заседание Политбюро, в ходе которого члены комиссии (в частности, например, Шашарин) отчитались перед Горбачёвым и озвучили ему, что причиной аварии явились проблемы устройства РБМК.

Горбачёв: Что нужно сделать институту физики Курчатова?

Александров: Считаю, что это свойство (разгон) реактора может быть уничтожено. У нас есть соображения по решению этой проблемы. Это можно было бы сделать за один-два года.

Горбачёв: Это касается ныне действующих реакторов?

Александров: Ныне действующие реакторы можно обезопасить. Даю голову на отсечение, хоть она и старая, что их можно привести в порядок. Прошу освободить меня от обязанностей президента Академии наук и дать мне возможность исправить свою ошибку, связанную с недостатком этого реактора.

Протокол заседания Политбюро ЦК КПСС от 3.07.1986 г. Цитируется по книге Н.В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

Больше того, в ходе совещания было прямо озвучено, что в промышленность был передан недоработанный реактор, что Минсредмаш был слабо подконтролен руководству страны, что необоснованно были прекращены исследования безопасности реактора, причём эти тезисы в основном называл лично Горбачёв.

Оценивая эксплуатационную надёжность реактора РБМК, группа специалистов, работавшая по поручению Комиссии, сделала вывод о несоответствии его характеристик современным требованиям безопасности. В их заключении сказано, что при проведении экспертизы на международном уровне реактор будет подвергнут остракизму. Реакторы РБМК являются потенциально опасными Видимо, на всех действовала настойчиво рекламируемая якобы высокая безопасность атомных станций <...> Следует принять нелёгкое решение новых атомных станций с реакторами РБМК <...> Коллегия министерства энергетики и электрификации с 1983 г. ни разу не обсуждала вопросы, связанные с безопасностью АЭС.

Борис Щербина, цитируется по отрывку протокола заседания Политбюро ЦК КПСС от 3.07.1986 г., приведённому в книге Н.В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

Казалось бы, эксплуатация могла праздновать пиррову, но победу. Однако СССР и мир спустя 17 дней прочитали совершенно иной вывод.

Политбюро ЦК КПСС на специальном заседании обсудило доклад Правительственной комиссии о результатах расследования причин происшедшей 26 апреля 1986 года аварии на Чернобыльской АЭС, мерах по ликвидации ее последствий и обеспечению безопасности атомной энергетики.

Установлено, что авария произошла из-за целого ряда допущенных работниками этой электростанции грубых нарушений правил эксплуатации реакторных установок. На четвертом энергоблоке при выводе его на плановый ремонт в ночное время проводились эксперименты, связанные с исследованием режимов работы турбогенераторов. При этом руководители и специалисты АЭС и сами не подготовились к этому эксперименту, и не согласовали его с соответствующими организациями, хотя обязаны были это сделать. Наконец, при самом проведении работ не обеспечивался должный контроль, и не были приняты надлежащие меры безопасности.

Министерство энергетики и электрификации СССР и Госатомэнергонадзор допустили бесконтрольность за положением дел на Чернобыльской станции, не приняли эффективных мер по обеспечении требований безопасности, недопущению нарушений дисциплины и правил эксплуатации этой станции

Газета Правда за 20 июля 1986 года, цитируется по книге Н. В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

Таким образом, за рубеж и в народ пойдёт именно версия виновности персонала.

Международное агентство по атомной энергетике (МАГАТЭ) не могло остаться в стороне от аварии на ЧАЭС. Ханс Бликс, тогда директор Агентства, летал над Зоной на вертолёте. Но главное случилось с 25 по 29 августа в Вене, где состоялась конференция экспертов МАГАТЭ по аварии на ЧАЭС. Естественно, что гвоздём программы выступила советская делегация, возглавил которую академик Валерий Легасов, сотрудник ИАЭ и участник правительственной комиссии по ликвидации аварии. Общий объём доклада составил порядка 20 печатных листов (где 1 печатный лист составляет от 8 до 16 страниц). Документ получился всесторонним и освещал устройство реактора, ход аварии, описывал её моделирование на математической модели, причины аварии, ход ликвидации, контроль за загрязнением и рекомендации к повышению уровня безопасности.

На основе доклада Легасова Международная консультативная группа по ядерной безопасности (англ. INSAG - International Nuclear Safety Advisory Group) выпустила отчёт INSAG-1.

Оба документа сводились, вместе с тем, к одной общей мысли.

В процессе подготовки и проведения испытаний <...> персонал отключил ряд технических средств защиты инарушил важнейшие положения регламента эксплуатации в части безопасности ведения технологического процесса.

Основным мотивом поведения персонала было стремление побыстрее закончить испытания. Нарушение установленного порядка при подготовке и проведении испытаний, нарушение самой программы испытаний, небрежность в управлении реакторной установкой свидетельствуют о недостаточном понимании персоналом особенностей протекания технологических процессов в ядерном реакторе и о потере им чувства опасности.

Разработчики реакторной установки не предусмотрели создания защитных систем безопасности, способных предотвратить аварии при имевшем место наборе преднамеренных отключений технических средств защиты и нарушений регламента эксплуатации, так как считали такое сочетание событий невозможным.

Таким образом,первопричиной аварии явилось крайне маловероятное сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, допущенных персоналом энергоблока.

Катастрофические размеры авария приобрела в связи с тем, что реактор был приведён персоналом в такое нерегламентное состояние, в котором существенно усилилось влияние положительного коэффициента реактивности на рост мощности.

Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и её последствиях, подготовленная для МАГАТЭ, журнал Атомная энергия (том 61, выпуск 5, ноябрь 1986г.). Выделение моё - прим. А.С.

Осталось только наказать виновных.

Суд

7 июля 1987 года 23 советских и 15 иностранных журналистов сидели в образцово отремонтированном доме культуры чисто помытого города Чернобыль, ожидая начала громкого судебного процесса. На скамье подсудимых шесть мужчин: директор ЧАЭС Виктор Брюханов, главный инженер ЧАЭС (ГИС) Николай Фомин, заместитель главного инженера (ЗГИС) Анатолий Дятлов, начальник реакторного цеха 2 Александр Коваленко, инспектор Госатомэнергонадзора (ГАЭН) на ЧАЭС Юрий Лаушкин и начальник смены станции (НСС) Борис Рогожкин. Они только на суде узнали, что их шестеро. Брюханов и Фомин были арестованы ещё летом 86 года, Дятлов - в декабре, через месяц после выписки. Сам процесс начался с задержкой в несколько месяцев в связи с попыткой самоубийства Фомина. У каждого обвиняемого был свой адвокат, при этом трое адвокатов были москвичами, а трое - киевлянами.

На скамье подсудимых должны были оказаться ещё три человека - Александр Акимов, Леонид Топтунов и начальник смены реакторного цеха Валерий Перевозченко. Однако они умерли ещё в мае 86-го.

Сторону обвинения представлял советник юстиции 2-го класса Юрий Шадрин старший помощник Генпрокурора СССР и начальник Управления по надзору за рассмотрением уголовных дел в судах.

Судейская коллегия состояла из четырёх человек - трёх народных заседателей (Константин Амосов и Александр Заславский и запасной заседатель Татьяна Галка), а также председателя - судьи Верховного суда СССР Раймонда Бризе.

Ещё одной стороной процесса стала судебно-техническая экспертная комиссия, сформированная Генпрокуратурой Советского союза.

Начали искать экспертов, что оказалось тоже непросто. Многие отказывались, ссылаясь, кто на болезнь, кто еще на какие-нибудь объективные причины. Но в итоге удалось собрать 11 человек, все известные специалисты.

Руководитель следственной бригады Ю.А.Потемкин, цитируется по материалам доктора технических наук Виктора Дмитриева, бывшего начальника реакторного отдела (отделения) во ВНИИАЭС.

Четверо экспертов являлись сотрудниками Минсредмаша, причём двое занимались разработкой РБМК. Ещё четверо - из связанных с министерством организаций. Лишь один был выходцем из Минэнерго, но он не имел отношения к РБМК.

Оголтелая компания. В чём-то некомпетентная, в основном тенденциозная и в любом случае необъективная. Откровенно, не хочется писать об этой комиссии. Видел её в критические моменты своей жизни, о которых забыть бы лучше всего да не получается.

Анатолий Дятлов

Сам процесс длился 18 дней с 11:00 до 19:00, однако журналисты присутствовали только на первом и последнем заседаниях, иначе говоря на предъявлении обвинения и вынесении приговоре. Могли посещать суд сотрудники ЧАЭС, чем воспользовался, например, Николай Карпан, который вёл стенограмму ряда заседаний. На части он присутствовать, впрочем, не смог, но по крайней мере он зафиксировал показания всех обвиняемых.

В первый день в зале заседания присутствовали, по некоторым данным, только Брюханов, Фомин и Дятлов. В 13:00 началось заседание. Секретарь два часа зачитывал обвинительное заключение, согласно которому все шестеро обвинялись по статьям 220 УК УССР (нарушение правил безопасности на взрывоопасных предприятиях и во взрывоопасных цехах), 165 УК УССР (злоупотребление властью или служебным положением) и 167 УК УССР (халатность).

Появление в обвинении статьи 220 было для обвиняемых дополнительным ударом.

По обвинению в нарушении техники безопасности на взрывоопасном оборудовании. Ни технологический регламент, ни СНиП (строительные нормы и правила - прим А.С,), ни паспорт ПБЯ (правила ядерной безопасности - прим А.С.) на реакторную установку не относят РЦ (реакторный цех - прим А.С.) к взрывоопасным предприятиям.

<...>

Народный заседатель: В вашем цехе (то есть реакторном - прим. А.С.) какое установлено оборудование, в обычном исполнении или взрывобезопасном?

Коваленко: В обычном исполнении.

Александр Коваленко, показания на заседании, цитируется по книге Н.В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

В ответ, уже в ходе судебных прений, прокурор заявил, что он оперирует постановлением Пленума Верховного суда СССР, уточняющим толкование взрывоопасного предприятия.

В ходе допросов обвиняемые, да и свидетели вели себя абсолютно по-разному. Так, Брюханов, Фомин и Дятлов частично себя признавали виновными, а вот Коваленко, Лаушкин и Рогожкин считали себя абсолютно невиновными.

Прокурор- Почему в письме партийным и советским органам не было сведений о 200 р/ч?

Брюханов- Я невнимательно посмотрел письмо, нужно было добавить, конечно.

Прокурор- Но ведь это самый серьезный Ваш вопрос, почему Вы этого не сделали?

Брюхановмолчит.

<...>

Председатель- Брюханов, мы Вас спрашивали после предъявления обвинения, считаете ли Вы себя виновным. Вы ответили - да, виновен. А сейчас Вы говорите, что не виноваты.

Брюханов- Я виновен в халатности, как руководитель. Но по этим статьям - их я не понимаю.

Председатель- Сегодня Вы говорите, что все было хорошо, что Вы все делали, т.е. Вы не виноваты и себя таковым не признаете. С тренажером было трудно, о программе Вы не знали, акт готовности блока подписали не зная о невыполнении программы. Где же Вы усматриваете свою вину, чтобы мы знали Вашу позицию?

Брюханов- В недоработках и упущениях.

Председатель- Где недоработки и упущения?

Брюханов- По всем вопросам, поднятым следствием.

Виктор Брюханов, показания на заседании, цитируется по книге Н.В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

Помощник прокурора- Брюханову было известно, что будут виброиспытания?

Фомин- Не знаю.

Помощник прокурора- Скажите прямо, Брюханов знал о выбеге?

Фомин- Нет.

Помощник прокурора- Это ваша вина, что Вы не сказали ему?

Фомин- (долго молчит) - моя.

Николай Фомин, показания на заседании, цитируется по книге Н.В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

Председатель- В какой части обвинения Вы признаете себя виновным? Уточните свою позицию. Конкретно.

Дятлов- 1) по двум- трем ГЦН расход превышал 7 тысяч м3/час;

2) опоздание с нажатием кнопки АЗ-5;

3) не стал говорить - повысить мощность до 700 мвт после провала;

4) по запасу реактивности меньше 15-ти стержней на момент сброса.

Все это я могу пояснить.

Председатель Значит, по статье 220 признаете свою вину только частично?

Дятлов- Да.

Анатолий Дятлов, показания на заседании, цитируется по книге Н.В. Карпана Чернобыль. Месть мирного атома.

В целом же, атмосфера на судя царила, судя по всему, сдержанно гнетущая, как на партсобрании по итогам какой-то неудачи. Защита не слишком пыталась спорить с обвинением. По статье 220 (то есть по эксплуатации взрывоопасных предприятий) вопрос почти не поднимался, а ведь казалось бы, АЭС не строились как взрывоопасные предприятия. Наоборот, считалось, что реакторы взорваться не могут. И об этом упомянул только Коваленко. Защита (да и сами подсудимые) на суде вопросов о составе и компетенции судебно-технической экспертной комиссии не задавали, хотя она почти вся состояла из людей, которые были кровно заинтересованы в защите своих интересов, то есть в обвинении эксплуатантов.

Осуждённый Александр Коваленко о взрывоопасности ЧАЭС:

Обвинение в свою очередь занималось защитой результатов экспертной комиссии, которая считала, что подсудимые довели реактор до взрыва, создав пресловутое крайне маловероятное сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, а также недостаточно хорошо исполняли свои обязанности с точки зрения защиты персонала и жителей близлежащей местности после аварии. Суд же, в свою очередь занимался поиском противоречий в показаниях обвиняемых, а также предъявлял претензии к личностным качествам Брюханова и Фомина.

Ключевой пункт обвинения - это отказ от глушения блока днём 25 апреля, когда был зарегистрирован ОЗР ниже 15 стержней, то есть ниже регламентного положения, а также в дальнейшем работа на недостаточной мощности и низком ОЗР (в частности, в ночь на 26 апреля). Во многом, именно на этом и строит своё обвинение прокурор (хотя и не только на этом). С его точки зрения ещё тогда реактор должен был быть заглушен, так как длительная эксплуатация реактора на таком низком показателе запрещена. Однако почему-то эксплуатация этого не делает. Почему? Во-первых, ОЗР тяжело контролировать, прибор, который его рассчитывает, делает это пять минут, при том, что ОЗР может быстро, гораздо быстрее меняться. Во-вторых, работа на таком низком ОЗР согласно регламентам, не должна была привести к нарушению работы аварийной защиты. В-третьих, требования регламента можно было интерпретировать по-разному, и разные пункты документа приводили к тому, что в одном и том же режиме создавались разночтения в том, надо ли тут же глушить реактор при ОЗР меньше 15 стержней или нет. Поподробнее об этом вот здесь (http://accidont.ru/reactiv.html). В-четвёртых, Киевэнерго запрещает остановку реактора в данный конкретный момент времени. В-пятых, остановка реактора вызывает срыв ряда важнейших испытаний, как того самого испытания на выбег (которое не получается провести уже 4 года), так и некоторых других.

Но суд эти факторы не учёл, подойдя максимально формально к этим обстоятельствам. Не заглушили? Вот вам и причина аварии, вот вам и нарушение.

Больше того, сами эксперты говорили, что у реактора есть ряд недостатков, которые в теории делают его опасным, но только при ошибках в работе обслуживающего реактор персонала, что несколько противоречит регламентам, так как в инструкциях для персонала этих отметок нет.

В конечном итоге, 29 июля 1987 года суд вынес приговор. Все шестеро были признаны виновными по статьям 220 УК УССР (все, кроме Лаушкина, получившего только статью 167). Кроме того, Брюханов также был призван виновным по статье 165, а Рогожкин - по 167. Как итог, Брюханов и Фомин получили по 10 лет общего режима, Дятлов - 5, Коваленко и Рогожкин - по 3, Лаушкин - 2 года.

Мнение Коваленко о виновности директора:

В этом видео, в основном, рассуждения Стародумова о причинах аварии и виновности персонала, которое сильно расходится с тем, к чему позже пришли эксперты, однако есть кадры с самого процесса суда:

Формально суд выделил в отдельное производство дела в адрес разработчиков за не принятие своевременных мер к совершенствованию конструкции реакторов РБМК-1000, однако по факту далеко эти дела не пошли. В 1987 они были закрыты, чтобы снова открыться в 1990 году. Были допрошены и академик Доллежаль, и создатель системы дозиметрического контроля Борис Дубовицкий, обвинивший главного конструктора Доллежаля в аварии. В 1991 году Генпрокуратура СССР была ликвидирована, а 41 том дел был передан в Генпрокуратуру новообразованной РФ. В 1993 году все дела закрыли, так как многие материалы были переданы Украине.

Начало цикла

Автор: Александр Старостин

Оригинал

Автор: Александр Старостин

Часть 13

Подводим краткие итоги чернобыльской катастрофы, а также изучаем первоисточники. Их, кстати будет не просто много, а очень много. Все они интересные и заслуживают доверия, в отличие от всяких там сериалов.

Сегодня оценки значимости чернобыльской аварии разнятся. Кто-то считает её одной из причин развала СССР. Действительно, ликвидация аварии обошлась экономике Советского союза в $300 млрд по достаточно скромным подсчётам. После аварии также было вложено много денег. Пострадало более миллиона человек, как задействованных в ликвидации и эвакуированных, так и продолжающих проживать на пострадавших территориях. Вред здоровью населения и сегодня трудно оценить. А работы по ликвидации аварии завершить удастся не скоро, не просто так Укрытие-2 рассчитано на сто лет.

Научный руководитель проекта РБМК Анатолий Александров после снятия с поста президента Академии наук СССР в октябре 1986 года сохранил звание академика и ещё два с лишним года возглавлял ИАЭ. В 1989 году его место занял Евгений Велихов. До конца жизни Александров придерживался версии о виновности персонала в аварии, о чём неоднократно говорил в интервью и в книгах.

Чернобыль трагедия и моей жизни тоже. Я ощущаю это каждую секунду. Когда катастрофа произошла, и я узнал, что там натворили, чуть на тот свет не отправился. Потом решил немедленно уйти с поста президента Академии наук, даже обратился по этому поводу к М.С. Горбачеву. Коллеги останавливали меня, но я считал, что так надо. Мой долг, считал я, все силы положить на усовершенствование реактора<...>

Двенадцать раз эксперимент нарушал действующую инструкцию по эксплуатации АЭС! Одиннадцать часов АЭС работала с отключенной САОР! Можно сказать, что изъяны существуют в самой конструкции реактора. Однако причина аварии все-таки непродуманный эксперимент, грубое нарушение инструкции эксплуатации АЭС. Реакторы такого типа стоят и на Ленинградской, и на Курской АЭС всего пятнадцать штук. Почему же авария произошла в Чернобыле, а не в Ленинграде, например? Повторяю, недостатки у реактора есть. Он создавался академиком Доллежалем давно, с учетом знаний того времени. Сейчас эти недостатки уменьшены, компенсированы. Дело не в конструкции. Вы ведете машину, поворачиваете руль не в ту сторону авария! Мотор виноват? Или конструктор машины? Каждый ответит: Виноват неквалифицированный водитель.

Анатолий Александров. Предисловие к сборнику Н.Д.Тараканова Две трагедии ХХ века, 1992 год

Тело Анатолия Александрова по некоторым данным было найдено в его Волге в гараже 3 февраля 1994 года, за 10 дней до 91 дня рождения академика. По официальной версии он умер от остановки сердца. Учёный похоронен на Митинском кладбище. Там же похоронены сотрудники ЧАЭС и пожарные, умершие от переоблучения, полученного в ту ночь.

Главный конструктор проекта РБМК Николай Доллежаль после аварии ушёл на пенсию. В 1989 году вышли его мемуары У истоков рукотворного мира (записки конструктора). После развала СССР подвергся допросам по делу конструкторов. На пенсии продолжал заботиться о делах НИКИЭТа, хотя уже и не совсем официально. Умер академик 20 ноября 2000 года на своей даче в Московской области. Ему был 101 год. Похоронен в Одинцовском районе Московской области. Доллежаль также обвинял персонал ЧАЭС в аварии.

Однако, какими бы высокочувствительными контрольно-предупредительными средствами автоматизации мы не располагали, вопрос о квалифицированности кадров остаётся одинм из главных в процессе развития атомной энергетики. Причём не только в отношении персонала, непосредственно обслуживающего реакторы, но и его руководящего состава.

Николай Доллежаль. У истоков рукотворного мира (записки конструктора). 1989 год.

Академик Валерий Легасов во время своего присутствия в Зоне (а он ездил туда несколько раз) получил лучевую болезнь 4 степени и целый ряд параллельных заболеваний, вызванных переоблучением. После доклада в Вене в августе 1986 года попал в опалу. По разным данным, причиной стал то ли тот факт, что он вызвался озвучить официальную версию аварии, которая подвергалась многочисленной критике, то ли разгласил в ходе доклада лишние данные. Он дважды был в списках на награждение званием Героя социалистического труда, однако так и не получил его. Среди коллег по воспоминаниям членов семьи, подвергался травле, отчего, на фоне проблем со здоровьем, испытывал проблемы и с душевным здоровьем. Так или иначе, 28 апреля 1988 года он должен был разгласить результат своих исследований причин чернобыльской аварии. Однако 27 апреля он был найден мёртвым в своей квартире при подозрительных обстоятельствах. На диктофоне, найденном рядом, часть записей была затёрта, однако многие сохранились. Учитывая, что при жизни Легасов занимался проблемами безопасности, возможно, что это могло стать причиной его смерти. В 1996 году президент РФ Борис Ельцин присвоил академику Валерию Легасову звание Героя России за отвагу и героизм, проявленные во время ликвидации Чернобыльской аварии. Похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.

У меня в сейфе хранится запись телефонных разговоров операторов накануне произошедшей аварии. Мороз по коже дерет, когда их читаешь. Один спрашивает у другого: Тут в программе написано, что нужно делать, а потом зачеркнуто многое, как же мне быть? Второй немножко подумал: А ты действуй по зачеркнутому! Вот уровень подготовки таких серьезных документов: кто-то что-то зачеркивал, ни с кем не согласовывая, оператор мог правильно или неправильно толковать зачеркнутое, совершать произвольные действия и это с атомным реактором! На станции во время аварии присутствовали представители Госатомэнергонадзора, но они были не в курсе проводимого эксперимента!

Стенограмма пяти магнитофонных кассет, надиктованных академиком Легасовым В.А., "Об аварии на Чернобыльской АЭС".

Виктор Брюханов не отсидел полный срок. С 1991 года он живёт в Киеве. Работал в государственном предприятии Укринтерэнерго, которое занимается экспортом электроэнергии.

Я не согласен ни с официальной точкой зрения, ни с тем, что пишут журналисты. На суде высказывались ведущие ученые, конструкторы, представители технической экспертизы прокуратуры. И все защищали честь своих мундиров. Все! Это нагромождение лжи и увело нас от поиска причин аварии. Напомню. На момент создания реактора РБМК-1000 его технологический уровень, возможно, был самым высоким в мире <...>

Что же касается системы защиты, уверен: она должна быть рассчитана на дурака. То есть, что бы ни сделал персонал неверного, техника не должна реагировать. Как японская бытовая техника: если мы на кнопку нажимаем ошибочно, она просто не включается, но не портится и не взрывается. Тем более реактор. У нас же как получилось: когда мы закончили все проверки, нажали кнопку СТОП, он, вместо того чтобы остановиться, взорвался. Я не физик-ядерщик. Я теплоэнергетик. Попросту завхоз. Поэтому лишь со своей колокольни могу предполагать: если бы система защиты реактора была нормально сконструирована, аварии бы не произошло.

Не хочу себя обелять. Нарушения со стороны персонала были, но они, будь все предусмотрено проектом, привели бы к выходу из строя блока, но не к катастрофе.

Виктор Брюханов. Интервью журналу Профиль.

Николай Фомин был тяжело больным человеком ещё до аварии. Он получил тяжёлую травму позвоночника в ДТП в 1985 году и до конца не восстановился. Незадолго до суда попытался совершить самоубийство. В 1988 году был переведён в Рыбинскую психоневрологическую лечебницу для заключенных. В 1990 году его признали невменяемым, так что он вышел из тюрьмы, попав в гражданскую лечебницу. После выздоровления до пенсии проработал на Калининской АЭС в городе Удомля Тверской области.

Анатолий Дятлов вышел на свободу спустя три года и 10 месяцев после приговора. Авария подорвала его здоровье, из московской больницы он вышел только в 1987 году. Ещё в тюрьме он начал бороться за восстановление честного имени сотрудников ЧАЭС. Написал несколько статей, давал интервью. В 2003 году свет увидела его книга воспоминаний Чернобыль. Как это было, в которой он продвигал свою точку зрения о невиновности персонала и доказывал, что ключевая причина аварии лежит в несовершенстве РБМК. Умер Дятлов 13 декабря 1995 года. Место захоронения неизвестно.

Аварийная защита, её материальная часть содержались в исправном состоянии. Электронная часть и органы воздействия на реактивность (стержни СУЗ) сработали согласно алгоритму и в полном объеме.

Получили взрыв реактора!..

Какие могут быть претензии к оперативному персоналу? В нормальном человеческом обществе никаких. Аварийная защита по своему названию и назначению призвана заглушить реактор в аварийных ситуациях без каких-либо повреждений. О взрыве и не говорю. 26 апреля защита не заглушила реактор в стационарном состоянии.

Даже если бы мы и нарушали какие-то положения Регламента или инструкций ранее, то и это не дает никаких оснований для обвинения персонала во взрыве. Ведь тогда ничего не произошло.

Пусть мы нарушили (на самом деле нет) Регламент, когда начали поднимать мощность после её провала и рисковали получить аварию, подобную той, что была на первом блоке Ленинградской АЭС в 1975 г. Ничего не было.

Пусть мы нарушили Регламент, выведя САОР, но при чем тут взрыв? Система аварийного охлаждения реактора от взрыва реактор ни в коей мере предохранить не могла, а после взрыва бесполезна ввиду разрушения реактора.

Анатолий Дятлов. Чернобыль. Как это было.

Припять после эвакуации какое-то время ещё пытались отмыть, однако быстро стало понятно, что для жизни город останется непригодным. Тем не менее, целый ряд объектов инфраструктуры ещё использовался и до сих пор продолжает использоваться. Например, бассейн Лазурный, в котором плавали сотрудники станции. Он использовался до конца 90-х годов. До сих пор работает спецпрачечная, использующаяся персоналом Зоны.

В остальном, город полностью разграблен мародёрами. Также по Припяти разбросаны граффити, нарисованные как просто разными мутными людьми, так и профессиональными художниками. Некоторые из них конструируют и другие арт-объекты и акции, такие как недавнее зажигание вывесок в городе. Кроме них город посещают туристы. Но время и природа берут своё. Повсюду растёт зелень, деревья пробиваются прямо сквозь асфальт и плиты зданий.

Сами дома, не отапливаясь много лет, стремительно приходят в негодность, отчего рушатся. Во многие жилые дома не рекомендуется заходить уже сейчас, а в ближайшие годы разрушений будет только больше.

Реакторы РБМК-1000 в количестве 10 штук продолжают работу после крупной модернизации, пройденной после 1986 года. После аварии достройку новых блоков остановили везде, где велось строительство - 5 и 6 блоки ЧАЭС, 3 и 4 блоки Игналинской АЭС, 1 и 2 блоки Костромской АЭС (последние две станции работали и должны были работать на реакторах РБМК-1500), 5 и 6 блоки Курской АЭС и 4 блок Смоленской АЭС. Также в разные годы были остановлены оставшиеся три блока ЧАЭС (1991, 1996, 2000), оба блока ИАЭС (2004 и 2009). 21 декабря 2018 года был остановлен после 45 лет работы 1 энергоблок Ленинградской АЭС, самый первый реактор РБМК-1000. В марте 2018 года была пущена его замена - 1 энергоблок ЛАЭС-2 на реакторе ВВЭР-1200. 2 блок ЛАЭС-2, как ожидается, войдёт в работы в 2019 году.

Список литературы и ссылки

Техника и наука

1. Доклад экспертов для МАГАТЭ по Чернобыльской аварии

2. Доклад международной консультативной группы по ядерной безопасности Культура безопасности (INSAG-4)

3. Доклад международной консультативной группы по ядерной безопасности INSAG-7. Чернобыльская авария: дополнение к INSAG-1

4. А.Боровой, Е.Велихов.К 25-летию аварии на Чернобыльской АЭС: работы Курчатовского института по ликвидации последствию аварии

5. А.Боровой, Е.Велихов. Опыт Чернобыля в четырёх частях

6. А.Живов.Радионуклидное загрязнение пресных водных объектов вследствие сбросов радиоактивных отходов и радиационных аварий

7. Атлас современных и прогнозных аспектов последствий аварии на Чернобыльской АЭС на пострадавших территориях России и Беларуси

Мемуары и интервью

1. А.Дятлов.Чернобыль. Как это было

2. Ю.Щербак. Чернобыль

3. С.Мирный. Живая сила. Дневник ликвидатора (см. здесь)

4. С.Паскевич, Д.Вишневский. Чернобыль. Реальный мир (см. здесь)

5. А.Боровой. Мой Чернобыль

6. Н.Доллежаль. У истоков рукотворного мира (записки конструктора)

7. В.Легасов. Об аварии на Чернобыльской АЭС (текст аудиозаписей)

8. Н.Карпан. Чернобыль. Месть мирного атома

9. С.Алексиевич. Чернобыльская молитва (хроника будущего)

10. С.Дроздов Воздушная битва за Чернобыль. Статья из журнала Авиация и время в четырёх частях:часть 1,часть 2,часть 3 (нужно листать - там ближе к концу страницы),часть 4

11. YouTube каналTelecon Doumentary(в частности, фильмЧернобыль 3828и интервью в проектеЧЕРНОБЛЬ. Документальный сериал "1986.04.26 P.S.")

12. YouTube канал1986.04.26 Post Scriptum

13. А.Крысенок, В.Басов. Дезактивация воды: как рождалась "Технология КПИ"

Прочие материалы

1. Сайт В.Дмитриева о причинах Чернобыльской аварии. Содержит большое количество документов, мемуаров и аналитики.

2. Группа Вконтакте Чернобыль. Основной поставщик фотографий для цикла, а также огромное количество различных материалов, не вошедших в цикл. В разделе документы представлены книги, на которые я не смог дать адекватную ссылку.

3. А.Шигапов. Чернобыль, Припять, далее нигде. Автор ряда путеводителей делает своеобразный путеводитель по Зоне. К сожалению, ряд информации уже устарел, однако это касается лишь обеспечительных моментов поездок.

4. ЖЖ Максима Мировича. Очень много постов о его экскурсиях в Чернобыль. Много фотографий. Однако нужно искать эти посты, продираясь через его политический высказывания.

5. ЖЖ tnenergy. Здесь есть отдельные статьи об аварии на ЧАЭС (см. Как взорвать РБМК), а также об атомной энергии в целом.

6. Сайты Союзчернобыль и Чернобыль, Припять, Зона отчуждения ЧАЭС. Содержат много любопытной информации.

Огромное спасибо, что дочитали это чудовище, в которое было вложено огромное количество времени и сил, а отдельная благодарность донатившим читателям с ВК. Надеюсь, вам было интересно, впредь буду стараться радовать вас новыми текстами, по возможности буду уделять сравнимый объём проработке материалов (хотя и не могу обещать, к сожалению).

С уважением к читателям,

Старостин Александр

Оригинал

Начало цикла

Прим. ред. : если вдруг у вас появилось желание отблагодарить автора цикла, Александра Старостина, донатом - переходите по ссылке на оригинал. Там в конце каждой части размещены его реквизиты. Ну или пишите мне в ЛС - я перешлю номерок. Cat.Cat.

Зеленая энергетика не сходит с веб-страниц и из всевозможных заголовков. Зеленый уже давно понимается как экологически благоприятный, но здесь напрашивается две важные оговорки:

1. Далеко не все методы зеленой энергетики так уж безвредны для окружающей среды. Например, ячейки солнечных панелей и лопасти ветряков необходимо утилизировать уже через пару десятков лет эксплуатации

2. По-настоящему зеленую энергетику могли бы обеспечить зеленые растения, которые и являются первичными накопителями солнечной энергии.

Как ни странно, мы до сих пор не умеем в промышленных масштабах воспроизводить фотосинтез. Фотосинтез является одним из основных процессов в жизнедеятельности зеленых растений. При фотосинтезе углекислый газ и вода расщепляются в листьях, вернее, в хлоропластах клеточных органеллах, содержащих зеленый пигмент хлорофилл. По строению хлорофилл близок к гему небелковой части гемоглобина.

Хлорофилл решает две задачи, особенно важные для современной экологии: 1) расщепляет углекислый газ, помогая таким образом купировать глобальное потепление и 2) позволяет получать водород, являющийся одним из наиболее экологически чистых видов топлива.

Естественный фотосинтез, будучи продуктом биологической эволюции, не отличается эффективностью. Его КПД составляет всего 1-2%, чего вполне хватает для поддержки медленного жизненного цикла растений. Атом магния, хорошо заметный в вышеприведенной формуле, играет роль катализатора. Но растения используют в таком качестве магний, так как биологическая эволюция использует в основном легкие металлы, один из них магний (12-й элемент). Оптимизируя фотосинтез, нам следовало бы изобрести искусственные листья, а также повысить эффективность самого процесса. Для этого нужно было бы заменить магний другими катализаторами металлами, способными его заменить, а значит, схожими с магнием в соответствии с периодическим законом.

Кроме того, нам нужно было бы создать искусственные листья и искусственные хлоропласты, которые улавливали бы солнечный свет лучше естественных, а также производили бы именно энергию, а не белки и углеводы, необходимые для жизнедеятельности растений. Наконец, особенно интересно было бы использовать солнечный свет для получения более сложной органики, нежели растительных углеводов.

Давайте об этом поговорим.

Биохимия фотосинтеза

Высшие растения, бактерии и водоросли преобразуют солнечную энергию в углеводы и углеводороды. Но растения не подходят для крупномасштабного производства топлива на основе солнечной энергии, так как задействуют сложную цепочку биохимических реакций, позволяющих преобразовать CO2 в конечный продукт. КПД растений слишком низок, чтобы они могли играть роль серьезного энергетического ресурса. Эффективность растений обычно зависит не только от освещенности, но и от других экологических факторов, в том числе, от доступности CO2, воды и питательных веществ.

Фотосинтез протекает в четыре этапа:

Сбор света. На данном этапе происходит поглощение и накопление электромагнитного излучения антенными молекулами (прежде всего хлорофиллом, но также и каротином). Эти молекулы сосредоточены в виде белковых комплексов или органелл и служат для концентрации захваченной энергии в реакционных центрах.

Разделение зарядов. В реакционном центре (так называемой фотосистеме - II) происходит разделение зарядов: молекула хлорофилла испускает электрон (отрицательно заряженную частицу), на месте электрона остается положительно заряженная дырка. Таким образом, энергия солнечного света применяется для разграничения положительных и отрицательных зарядов.

Расщепление воды. На третьем этапе собирается множество положительных зарядов, которые идут на расщепление молекул воды: получаются ионы водорода и кислород. Расщепление воды происходит в отдельном отсеке клетки, а не там, где проходит этап разделения зарядов; на достаточном удалении, чтобы предотвратить потерю заряда при поступлении нового фотона, но достаточно близко, чтобы положительный заряд эффективно накапливался и затем использовался для катализа.

Синтез топлива. Электроны, полученные при разделении зарядов, подхватываются цитохромом b6f и маленькими мобильными переносчиками и транспортируются в еще один белковый комплекс, фотосистему I. В фотосистему I поступает дополнительная энергия, которую также приносят солнечные фотоны, и с ними также идет химическая реакция, в результате которой получаются углеводороды.

Немного простой химии.

Расщепление воды на кислород и водород:

Образовавшиеся протоны идут на синтез углеводов.

Реакция фотосинтеза в общем виде

Итак, для организации и последующей оптимизации фотосинтеза нам нужно превратить двухступенчатую реакцию в одноступенчатую, а также избавиться от выращивания листьев.

История

Процесс искусственного фотосинтеза in vitro, без участия листьев, был впервые осуществлен в 1972 году в Токийском университете. Кеничи Хонда и его аспирант Акира Фудзисима сообщили о том, что смогли смоделировать фотосинтез, подавая свет на электрод из диоксида титана, погруженный в воду. Электроны под действием света покидали металл, оставляя на своем месте положительно заряженные дырки, куда затем захватывались электроны из окружающей воды. Хонда и Фудзисима продемонстрировали, что таким образом получение кислорода катализировалось на фотоаноде, а свободный водород скапливался на платиновом катоде. Так впервые удалось разложить воду на составляющие при помощи светочувствительного элемента.

В 1998 году Джон Тёрнер и Оскар Хаселев из Национальной лаборатории возобновляемой энергетики из штата Колорадо разработали первый искусственный лист: интегрированное фотоэлектрическое устройство, позволяющее расщеплять воду, получая на вход в качестве энергии свет и ничего более. В результате КПД при производстве водорода достиг целых 12,4%, но материалы для поддержки реакции оказались очень дорогими: в состав устройства входил полупроводник на основе галлий-индиевого фосфида, а также платина в качестве катализатора.

Далее предпринимались усилия по удешевлению такого фотоэлектрического элемента, и в 2011 году группа Дэвида Носеры из Массачусетского технологического института представила беспроводное устройство для расщепления воды, в котором электроды изготавливались с применением сравнительно дешевых индия и олова, а вода была буферизована ионами кобальта.

Впрочем, неорганические фотосинтезирующие устройства вряд ли способны конкурировать с традиционными солнечными батареями в качестве источника энергии, а сами быстро выходят из строя по причине коррозии, связанной с резким увеличением уровня pH, возникающем при их работе. Неорганические фотосинтезирующие элементы в целом близки к пределу производительности. Устройство, разработанное в 2018 году специалистами из технического университета Ильменау и Калифорнийского технологического института, работает на основе диоксида титана. В нем предусмотрена дополнительная защита от коррозии, оно работает на протяжении 20 часов и достигает КПД 19%.

Вместо неорганических полупроводниковых сборок также пытаются синтезировать органические молекулы, для которых характерна высокая стабильность при нахождении в растворе. Кроме того, конфигурацию органической молекулы удобно целенаправленно корректировать, чтобы она улавливала свет как можно лучше. Но чисто органические молекулы такого рода плохо переносят воздействие солнечного света и быстро распадаются под воздействием лучей. По-видимому, наиболее перспективный подход встраивать молекулу хлорофилла в неорганическую катализирующую оправку.

Рубиско или как ускорить фотосинтез

За катализ биохимических процессов в клетке отвечают разнообразные ферменты. Некоторые жизненно важные реакции без участия ферментов попросту не идут. Одним из древнейших, важнейших и при этом наиболее громоздких ферментов является рибулозобисфосфаткарбоксилаза, сокращенно рубиско.

Вот такая монструозная молекула направляет реакцию фотосинтеза делая это исправно, но очень медленно. Кстати, сам рубиско использует в качестве катализатора тот самый атом магния, что входит в состав молекулы хлорофилла, показанной выше. Каждая молекула рубиско успевает обработать 1-3 молекулы углекислого газа в секунду, что, конечно же, очень медленно. Более того, рубиско потребляет на собственную работу и часть кислорода, образующегося в результате фотосинтеза, что приводит к фотодыханию.

В целом рубиско пока почти не поддается генной инженерии. Дело в том, что хлоропласты когда-то сами были простейшими, а около 3,5 миллиардов лет назад были захвачены клетками цианобактерий, где превратились сначала в симбионтов, затем в паразитов, а еще позже в обычные органеллы. Но у хлоропластов есть остаток собственного генома, и работа рубиско кодируется как генами растения, так и генами хлоропластов. Растения повышают эффективность фотосинтеза, попросту до отказа набивая свои хлоропласты рубиско. Только в прошлом году китайским ученым удалось навязать растениям более эффективный подход. В одноклеточную водоросль хлореллу внедрили специальный полимер, который активизирует в хлоропластах захват фотонов. Когда рубиско получает больше фотонов, как эффективность, так и скорость его работы улучшается примерно в полтора раза, но и это весьма скромный успех. Вполне возможно, что эти опыты попросту предвосхищают биологическую эволюцию: есть данные, что из-за повышения содержания CO₂ в атмосфере фотосинтез у растений начинает идти быстрее.

На этой иллюстрации, взятой с сайта Naked Science, показано, как с повышением температуры меняется темп фиксации углерода (слева) и выделения углекислого газа (справа).

Очевидный недостаток фотосинтеза заключается в том, что хлоропласты извлекают энергию лишь из сравнительно узкой (зеленой) части спектра.

Упоминавшийся выше диоксид титана также поглощает фотоны именно в зеленой части спектра. Но фотосинтезирующие свойства фотоэлектрического элемента можно улучшить, задействовав в нем другие материалы, в частности, кремний, улавливающий свет в области спектра примерно до 1100 нм. Для максимально полного использования спектра ведутся эксперименты по включению в фотоэлектрические элементы других металлосодержащих соединений: оксида цинка ZnO, оксида железа Fe₂O₃, висмут-ванадиевого соединения с кислородом BiVO₄, нитрида тантала Ta₃N₅ и некоторых других.

Фотосинтез и солнечная энергетика

Из вышеизложенного напрашиваются следующие выводы. В настоящее время фотоэлектрические элементы, действующие в водяной среде, работоспособны, но явно несовершенны. Масштабное производство ячеек для искусственного фотосинтеза, которые могли бы послужить конкурентоспособным источником возобновляемой энергии в лучшем случае дело будущего. Но искусственный фотосинтез все-таки вполне эффективен в качестве инструмента для связывания атмосферного углерода, и при этом дает стабильный поток заряженных частиц (протонов и электронов).

Таким образом, фотосинтезирующие элементы можно было бы сочетать с солнечными батареями например, уже сегодня устанавливаемыми на крышах частных домов в США. Солнечная батарея могла бы отдавать часть получаемой энергии на электролиз. В таком случае подключенные к ней фотоэлектрические элементы участвовали бы в связывании углекислого газа и расщеплении воды с получением водорода, который, в свою очередь, является экологически чистым топливом.

Развитие катализаторов для таких процессов позволило бы не ограничиваться воспроизведением обычного фотосинтеза, а синтезировать, например, белки или ферменты. Мы уже научились масштабировать солнечные батареи, поэтому могли бы вместе с ними масштабировать и фотоэлектрические элементы. Наконец, подобные технологии могли бы поспособствовать разложению токсичных отходов или пластика, давая на выходе водород и энергию.

Заключение

Изложенные возможности являются во многом гипотетическими, но вполне реализуемыми, так как основаны на модели, отточенной в зеленых растениях более чем за миллиард лет. Мне они представляются значительно более интересными, чем луддистские по сути и практически невыполнимые призывы снизить количество парниковых выбросов, отказаться от авиаперелетов или застроить прибрежные области ветрофермами. Избыток углекислого газа должен превратиться из проблемы в ресурс, а переход на водородную энергетику стать максимально безболезненным. Возможно, ключ ко всем этим решениям в освоении и доработке искусственного фотосинтеза.

Я провожу бесплатные обследования солнечных станций, в результате чего в меня летят тапки мне делают замечания, что для предъявления гарантийных претензий нужно измерять именно падение мощности солнечной панели, к которой в основном и привязана гарантия. Так я пришел к необходимости обзавестись собственным прибором по снятию ВАХ ( IV Curve ) солнечной панели. Как сделать его самому за ~100$, и что это даёт - далее

Вступление

К сожалению, тестирование солнечных панелей даже профессиональным прибором, не является достаточным условием для производителя. Для полноценного юридического статуса и возможности вести диалог на равных с производителями солнечных панелей, нужно пройти сертификацию TV SD. Ни одной сертифицированной лаборатории в Украине нет. Я писал в головной офис TV SD, но наверно что то пошло не так.

Итого - выбросить >1К$ за красивую игрушку (без сертификации) смысла не было, алгоритм построения ВАХ расписан детально, отчего бы не построить свой велосипед прибор?

Но пока я читал про алгоритмы, то набрёл на IV Swinger 2, где сделали уже мопед создание которого расписано пошагово и очень чётко. При этом создатель инструкции очень толковый и общительный человек, за что ему отдельное спасибо.

Характеристики этой модификации покрывают все современные панели, в отличии от старых версий профессиональных измерителей. Снятие ВАХ солнечной панели занимает не более пары секунд. Единственным минусом является слабая масштабируемость по напряжению, и одним махом измерить параметры всего стринга солнечных панелей им нельзя, только отдельного экземпляра. Но даже сняв параметры всего стринга, всё равно нужно найти ту самую панель, которая так повлияла на общий результат, а ведь это именно то, что мы уже умеем!

Сборка

Далее процесс простой, но растянутый во времени.

Ждем платы

и детали

паяем и тестируем.

Инструкция настолько подробная, что аж скулы сводит сборка напоминала конструктор лего.

Беда пришла откуда не ждали.

Для более точной настройки, а мне очень хотелось утереть нос владельцам приборов за 1К получить максимальную точность, есть возможности дополнительной точной калибровки. Для этого нужен блок питания на 100 В, который у меня как раз применяется для электролюминесценции.

Самое обидное, что статью http://personeltest.ru/aways/habr.com/ru/post/537612/ я читал буквально накануне, но пробежал как то по диагонали, подумав что это не про меня, спойлер - не угадал. Рекомендую прочитать её, это может быть и про Вас.

Итого накрылась материнка и свежесобранный прибор, которым я успел проверить только пару аккумуляторов. Все детали, кроме плат, я заказывал впритык, поэтому еще минус пару недель, на повторную доставку сгоревших компонентов.

Первые тесты

Желание провести первый реальный тест распирало, поэтому погодные условия не брались в расчёт.

Долгожданный первый результат. Вот так работает панель на 320 Вт зимой.

С наступлением солнечной погоды, был проведен ряд более полезных тестов, для проверки влияния того или иного типа повреждения и/или затенения на работу солнечной панели.

Естественное затенение

Снять параметры панели не успел, затенение отказывалось позировать.

Частичное жёсткое (обычно похожее дают расположенные вплотную дымоходы и прочие естественные преграды)

И наиболее часто встречающаяся в реальности тень - от проводов.

И да, это так подрос главный помощник из самой первой части, с КДПВ.

Основные проблемы, которые могут быть с солнечными панелями, и какой вид при этом должна принимать ВАХ я расписал в статье.

Натурные испытания

Опять потянулся длительный период ожидания хорошей погоды, и спустя лишь много лет пару недель я смог приступить к измерениям на своей солнечной станции.

Внимание! Высокое напряжение!

Все дальнейшие действия нужно выполнять при чётком соблюдении правил техники безопасности, во избежание встречи с праотцами 20 см дуги постоянного тока напряжением 800 В и током в 10 - 25 А.

Обесточиваем солнечную электростанцию, размыкаем стринги, проверяем. И только после этого переходим к следующему этапу.

ВАХ солнечной панели мощностью 280 Вт, эталон, не затенённый

Тень от оптоволокна

Тепловизор практически ничего не видит

ВАХ солнечной панели с тенью и без тени практически не отличается. Можно списать на разброс как в самих панелях, так и точности измерения.

Тень от проводов

Тепловизор сигнализирует о проблеме

ВАХ тоже сигнализирует о проблеме

К сожалению, стринг который у меня затеняется, отличается от остальных по к-ву панелей. Поэтому измерить точное влияние данного затенения на падение мощности всего стринга нельзя. Методом расчетов на коленке по аналогии с соседними стрингами, у меня вышло порядка 5% потерь. Инвертор умеет снимать ВАХ всего стринга, но для это нужна корпоративная лицензия, которую мне обещал представитель вендора еще с осени, в виде исключения, но как то пока не сложилось, увы.

Затенение на панелях, в моём случае, проходит после 11 часов дня, и проявляется только в осенне - весенний период.

А это я подловил выход солнца из-за долгой тучи. Панель уже успела остыть, и кратковременно показала чудеса.

Итоги:

Я использовал метод сравнительного анализа, при котором снимались данные с соседних панелей. Для абсолютных значений, нужно приобрести термометр и люксметр, и впоследствии приводить результаты к STC. В плате и программе предусмотрено их подключение. Даже на визуально чистом небе, может появляться невидимая глазу дымка, которая влияет на конечный результат.

Прибор получился довольно компактный и точный. Повторяемость результатов у меня была с точностью до 1 Вт.

К основным минусам стоит отнести трудоемкость процесса снятия показаний - станцию нужно обесточить, получить доступ к проводам от конкретной панели, что довольно часто невозможно, без полного демонтажа.

Если у Вас есть сомнения в работе своей солнечной станции, этот или аналогичный прибор считаю крайне необходимым и востребованным. Опять же, местные поставщики, подтверждают гарантию и по не сертифицированным приборам.

Наработки и результаты обследования солнечных станций я начал выкладывать в своём блоге. Для желающих углубиться в тему - есть так же живой форум по домашним солнечным электростанциям, присоединяйтесь.

Всем мира и солнечного неба над головой!